近日,中國原子能科學研究院核物理研究所成功研制出國內(nèi)首臺緊湊型加速器質(zhì)譜儀(AMS),標志著我國在高端核分析設(shè)備研制方面取得重要進展,為加速器質(zhì)譜的高靈敏分析應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)
加速器質(zhì)譜小型化、緊湊化是當前國內(nèi)外加速器質(zhì)譜研究的熱點領(lǐng)域。經(jīng)過近四年的努力探索,原子能院加速器質(zhì)譜研究團隊對緊湊型加速器質(zhì)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(guān)鍵技術(shù),成功研制出國內(nèi)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(guān)技術(shù)指標達到國際領(lǐng)先水平。
同時,團隊根據(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,對加速器質(zhì)譜系統(tǒng)進行了物理與束流光學方面的優(yōu)化設(shè)計,建成了緊湊型串列加速器質(zhì)譜儀,有力提升了裝置實用性和經(jīng)濟性。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,具有結(jié)構(gòu)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(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。
項目團隊將繼續(xù)深入開展加速器質(zhì)譜儀的新裝置、新技術(shù)研究,進一步推進我國高端加速器質(zhì)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(yīng)用研究,積極拓展其在環(huán)境、物理、地質(zhì)、生物、藥學、天體等領(lǐng)域的應(yīng)用。