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突破關(guān)鍵技術(shù)！我國(guó)首臺(tái)緊湊型加速器質(zhì)譜儀研制成功

2023-11-15 14:11:54來(lái)源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：質(zhì)譜儀閱讀量：13357

　　加速器質(zhì)譜(AMS)是綜合加速器、核物理、質(zhì)譜等學(xué)科為一體的現(xiàn)代核分析技術(shù)，它的最大特點(diǎn)就是可實(shí)現(xiàn)極微量核素的高靈敏測(cè)定，具有其它技術(shù)無(wú)可比擬的靈敏度，因而可開展其它技術(shù)無(wú)法開展的工作，這些極微量核素發(fā)揮著“指紋”核素的功能，在許多領(lǐng)域發(fā)揮著獨(dú)特作用，從而極大推動(dòng)了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。

　　AMS應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域，如考古學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、地學(xué)、水文學(xué)、宇宙學(xué)、原子核物理學(xué)等都十分依賴于加速器質(zhì)譜法。基于AMS廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)際上都在開展將傳統(tǒng)的大型AMS裝置轉(zhuǎn)變成小型緊湊型AMS裝置的研究工作，以降低成本并簡(jiǎn)化操作流程，從而滿足更廣的用戶需求。

　　近日，原子能院核物理研究所成功研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)緊湊型加速器質(zhì)譜儀(AMS)，標(biāo)志著我國(guó)在高端核分析設(shè)備研制方面取得重要進(jìn)展，為加速器質(zhì)譜的高靈敏分析應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　該團(tuán)隊(duì)圍繞核心難點(diǎn)——加速器緊湊化進(jìn)行了創(chuàng)新研究，突破了系列關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)過(guò)近四年的努力探索，原子能院加速器質(zhì)譜研究團(tuán)隊(duì)對(duì)緊湊型加速器質(zhì)譜儀的核心難點(diǎn)——加速器緊湊化進(jìn)行了創(chuàng)新研究，并突破高壓饋入、氣體輸入、高壓絕緣、間隙加速、氣阻分布等系列關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)緊湊型串列加速器。他們研發(fā)的緊湊型加速器質(zhì)譜儀長(zhǎng)度僅1米，大小為傳統(tǒng)裝置的1/3，整套譜儀占地面積約30平米，具有結(jié)構(gòu)更緊湊、性能更佳、可開展多核素測(cè)量等優(yōu)勢(shì)，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　同時(shí)，團(tuán)隊(duì)根據(jù)加速器質(zhì)譜系統(tǒng)小型化和多核素高效、高靈敏分析的需求，對(duì)加速器質(zhì)譜系統(tǒng)進(jìn)行了物理與束流光學(xué)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，建成了緊湊型串列加速器質(zhì)譜儀，有力提升了裝置實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。該加速器質(zhì)譜儀綜合了單極型、大氣絕緣型加速器質(zhì)譜儀的優(yōu)點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)更緊湊、性能更佳、可開展多核素測(cè)量等優(yōu)勢(shì)，傳輸效率和測(cè)量靈敏度均通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可廣泛應(yīng)用于大氣霧霾、海洋污染、生物醫(yī)藥、天體物理等研究領(lǐng)域。

　　項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深入開展加速器質(zhì)譜儀的新裝置、新技術(shù)研究，進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)高端加速器質(zhì)譜的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，并基于該裝置開展多核素高靈敏分析與應(yīng)用研究，積極拓展其在環(huán)境、物理、地質(zhì)、生物、藥學(xué)、天體等領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　參考來(lái)源：中國(guó)原子能科學(xué)研究院核物理研究所

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