来源:国家能源局网站
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宣布时间:2023-11-14
近日,原子能院核物理研究所乐成研制出海内首台紧凑型加速器质谱仪(AMS)。其中,串列加速器长度仅为1米,巨细为古板串列加速器1/3;整套系统占地面积约30平米,较古板AMS装置缩小2~3倍;可实现碳-14、铝-26、碘-129、铀-236等十余种核素的高效与高灵敏剖析,相关技术指标抵达国际领先水平。这标记着我国在高端核剖析设备研制方面取得重要进展,为加速器质谱的高灵敏剖析应用涤讪了坚实基础。
紧凑型串列加速器质谱仪
加速器质谱仪是综合加速器、核物理、质谱等学科为一体的现代核剖析技术,是用于微量元素剖析、稀有粒子探测、微量长寿命同位素剖析等极为重要的要领,它的最大特点就是可实现极微量核素的高灵敏测定,具有其它技术无可相比的灵敏度,因而可开展其它技术无法开展的事情,这些极微量核素发挥着“指纹”核素的功效,在许多领域发挥着奇特作用,从而极大推动了相关学科的生长。
加速器质谱仪应用领域很是广泛,如果从空间划分,可以分为3部分。上可以研究天体演化、宇宙射线、太阳运动等;中可以研究情况与气候变革、全球碳循环、地动与冰川历史、碳达峰、文物考古等;下可以研究海洋环流、海洋资源、地下矿藏、地下水年龄等。如果从学科上来讲,AMS应用领域涉及地质、考古、情况、天体物理、生物医药、核物理等。
加速器质谱仪小型化、紧凑化是目今海内外加速器质谱研究的热点领域。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焦点难点——加速器紧凑化进行了立异研究,并突破高压馈入、气体输入、高压绝缘、间隙加速、气阻漫衍等系列要害技术,乐成研制出海内首台紧凑型串列加速器。该加速器综合了单极型、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、可开展多核素丈量等优势。
同时,团队凭据加速器质谱系统小型化和多核素高效、高灵敏剖析的需求,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,有力提升了装置经济性。目前,该加速器质谱仪的传输效率和丈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。
据悉,未来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仪的国产化进程,并基于该装置开展多核素高灵敏剖析与应用研究,积极拓展其在情况、物理、地质、生物、药学、天体等领域的应用。