業(yè)內消息，近日中國原子能科學研究院核物理研究所官宣成功研制出國內首臺緊湊型加速器質譜儀（AMS），標志著我國在高端核分析設備研制方面取得重要進展，為加速器質譜的高靈敏分析應用奠定了堅實基礎。
加速器質譜小型化、緊湊化是當前國內外加速器質譜研究的熱點領域。經(jīng)過近四年的努力探索，原子能院加速器質譜研究團隊對緊湊型加速器質譜儀的核心難點——加速器緊湊化進行了創(chuàng)新研究，并突破高壓饋入、氣體輸入、高壓絕緣、間隙加速、氣阻分布等系列關鍵技術，成功研制出國內首臺緊湊型串列加速器。
其中，串列加速器長度僅為1米，大小為傳統(tǒng)串列加速器1/3；整套譜儀占地面積約30平米，較傳統(tǒng)同性能的AMS裝置縮小2～3倍；可實現(xiàn)碳-14、鋁-26、碘-129、鈾-236等十余種核素的高效與高靈敏分析，相關技術指標達到國際領先水平。
同時，團隊根據(jù)加速器質譜系統(tǒng)小型化和多核素高效、高靈敏分析的需求，對加速器質譜系統(tǒng)進行了物理與束流光學方面的優(yōu)化設計，建成了緊湊型串列加速器質譜儀，有力提升了裝置實用性和經(jīng)濟性。該加速器質譜儀綜合了單極型、大氣絕緣型加速器質譜儀的優(yōu)點，具有結構更緊湊、性能更佳、可開展多核素測量等優(yōu)勢，傳輸效率和測量靈敏度均通過實驗驗證，可廣泛應用于大氣霧霾、海洋污染、生物醫(yī)藥、天體物理等研究領域。
此外，項目團隊將繼續(xù)深入開展加速器質譜儀的新裝置、新技術研究，進一步推進我國高端加速器質譜的國產(chǎn)化進程，并基于該裝置開展多核素高靈敏分析與應用研究，積極拓展其在環(huán)境、物理、地質、生物、藥學、天體等領域的應用。
加速器質譜（AMS）是綜合加速器、核物理、質譜等學科為一體的現(xiàn)代核分析技術，它的最大特點就是可實現(xiàn)極微量核素的高靈敏測定，具有其它技術無可比擬的靈敏度，因而可開展其它技術無法開展的工作，這些極微量核素發(fā)揮著“指紋”核素的功能，在許多領域發(fā)揮著獨特作用，從而極大推動了相關學科的發(fā)展。
AMS應用領域非常廣泛，如果從空間劃分，可以分為3部分。上，可以研究天體演化、宇宙射線、太陽活動等；中，可以研究環(huán)境與氣候變化、全球碳循環(huán)、地震與冰川歷史、碳達峰、文物考古等；下，可以研究海洋環(huán)流、海洋資源、地下礦藏、地下水年齡等。如果從學科上來講，AMS應用領域涉及地質、考古、環(huán)境、天體物理、生物醫(yī)藥、核物理等。
基于AMS廣闊的應用領域，國際上都在開展將傳統(tǒng)的大型AMS裝置轉變成小型緊湊型AMS裝置的研究工作，以降低成本并簡化操作流程，從而滿足更廣的用戶需求。原子能院在AMS裝置國產(chǎn)化和小型化方面取得了卓有成效的研究成果，也是國內唯一具備AMS裝置研發(fā)能力的單位，相繼研制成功了具有國際特色的單極型和大氣絕緣型AMS裝置，尤其是最近研制成功了緊湊型AMS裝置，表明我國在AMS小型化方面處于國際先進水平。
來源：中國原子能科學研究院
下載文檔
