中重核素加速器质谱测量的实验谱模拟.pdfVIP

第 28卷 第 7期 核 技 术 Vb1．28．NO．7 2005年 7月 NUCLEARTECHNIQUES July2005 中重核素加速器质谱测量的实验谱模拟 王慧娟 管永精 何 明 阮向东 吴伟明 董克君 李国强 1．2 杨耀云 1．3 妻 山 1(中国原子能科学研究院 北京 102413) 2(广西大学物理科学与工程技术学院 南宁 530004) 3(兰州大学 兰州 730000) 摘要 加速器质谱测量中重核实验中存在多种离子的干扰，从而给实验谱的核素分析和在束确认带来困难。 为了解决这一问题，我们建立了中重核素加速器质谱测量的实验谱模拟方法，用此方法的分析结果与实验测 量结果进行了比较，结果显示此方法可以很好用于核素的分析。 关键词 加速器质谱，谱分析，核素测量，实验谱 中图分类号 0657．63，TL817．8 加速器质谱计 (Acceleratormassspectrometry) 1．1 干扰本底的来源 简称AMS，是20世纪70年代末发展起来的一种核 分析技术 ¨J，是 目前核素分析技术中灵敏度最高的 AMS测量的待测核素离子是从离子源中引出， 方法之一，已广泛应用于各个学科。 而离子的溅射和引出是一个非常复杂的过程。除了 在 AMS测量过程中的一个关键问题是排除同 待测核素可形成负离子外，它的同位素、同量异位 位素和同量异位素及其它本底的干扰。但是由于实 素及许多其他分子离子都会被引出 (这些离子可能 验条件的限制，这些干扰本底在进入探测器之前不 来 自样品本身，也可能来 自靶锥或离子源中的残余 能被完全排除，特别是在中重核素的测量中，严重 气体，如C、N、O等)，这些被引出的离子如果满 的干扰本底会给实验谱的核素分析和在束确认带来 足通过注入磁铁和高能分析系统的条件，都将会是 困难。近年来，澳大利亚、奥地利等国家的实验室 可能的本底来源，而与待测核素一起进入探测器， 对特定样品中 9Pu【、。Hff等重核素的研究中， 对测量形成干扰。此外，分子离子经过剥离瓦解成 在实验谱上观测到许多未知峰的严重干扰。我们在 原子离子时，也会产生大量的分子 “碎片”，这些 “碎 做99Tc实验 J时，也观测到此种情况。为了能够在 片”成为能量 (动量)连续谱中离子的重要来源。 束相对准确而迅速地确定实验谱中各峰所对应的核 高能分析系统中排除的主要是被测核素的高丰 素，设计编写了中重核素加速器质谱测量的实验谱 度同位素离子，这些高丰度同位素离子来 自剥离过 模拟程序。若实验前计算了待测核素及可能进入加 程中产生的分子 “碎片”和离子散射与电荷交换过 速器质谱探测器中的各干扰核素分布的谱图，则对 程中形成的连续动量谱。如在 c测量中，选择 3 照实验测量数据即可迅速在束确认实验谱中的待测 作为测量的电荷态，此时干扰的分子离子 ¨CH 经 核素峰。 剥离后会产生各种电荷态的 ¨Cn+离子，这些离子 在进入高能加速管前，其能量略低于被测核素。但 1 研究内容 在高能加速管中一些 ¨C 可能在经过一段时间加