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突破关键技术!我国首台紧凑型加速器质谱仪研制成功

2023-11-15261
来源:化工仪器网
  加速器质谱(AMS)是综合加速器、核物理、质谱等学科为一体的现代核分析技术,它的最大特点就是可实现极微量核素的高灵敏测定,具有其它技术无可比拟的灵敏度,因而可开展其它技术无法开展的工作,这些极微量核素发挥着“指纹”核素的功能,在许多领域发挥着独特作用,从而极大推动了相关学科的发展。
 
  AMS应用领域非常广泛。现代科学技术的许多领域,如考古学、生物医学、地学、水文学、宇宙学、原子核物理学等都十分依赖于加速器质谱法。基于AMS广阔的应用领域,国际上都在开展将传统的大型AMS装置转变成小型紧凑型AMS装置的研究工作,以降低成本并简化操作流程,从而满足更广的用户需求。
 
  近日,原子能院核物理研究所成功研制出国内首台紧凑型加速器质谱仪(AMS),标志着我国在高端核分析设备研制方面取得重要进展,为加速器质谱的高灵敏分析应用奠定了坚实基础。
 
  该团队围绕核心难点——加速器紧凑化进行了创新研究,突破了系列关键技术。经过近四年的努力探索,原子能院加速器质谱研究团队对紧凑型加速器质谱仪的核心难点——加速器紧凑化进行了创新研究,并突破高压馈入、气体输入、高压绝缘、间隙加速、气阻分布等系列关键技术,成功研制出国内首台紧凑型串列加速器。他们研发的紧凑型加速器质谱仪长度仅1米,大小为传统装置的1/3,整套谱仪占地面积约30平米,具有结构更紧凑、性能更佳、可开展多核素测量等优势,相关技术指标达到国际领先水平。
 
  同时,团队根据加速器质谱系统小型化和多核素高效、高灵敏分析的需求,对加速器质谱系统进行了物理与束流光学方面的优化设计,建成了紧凑型串列加速器质谱仪,有力提升了装置实用性和经济性。该加速器质谱仪综合了单极型、大气绝缘型加速器质谱仪的优点,具有结构更紧凑、性能更佳、可开展多核素测量等优势,传输效率和测量灵敏度均通过实验验证,可广泛应用于大气雾霾、海洋污染、生物医药、天体物理等研究领域。
 
  项目团队将继续深入开展加速器质谱仪的新装置、新技术研究,进一步推进我国高端加速器质谱的国产化进程,并基于该装置开展多核素高灵敏分析与应用研究,积极拓展其在环境、物理、地质、生物、药学、天体等领域的应用。
 
  参考来源:中国原子能科学研究院核物理研究所

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