AMS(加速器質譜)

1977年 ,美國 Rochester大學和加拿大 Mc-Master大學的科學家套用一台離子加速器作為高能質譜計 ,在測量同位素豐度方面獲得了前所未有的靈敏。這種分析方法稱為加速器質譜技術 (Accelerator Mass Spectrometry,AMS) ,它最初被套用於自然界有機樣品中的探測。之後 , AMS被廣泛地套用於長壽命放射性核素在樣品中的同位素豐度比值的測定。AMS對某些核素的探測極限為 個原子 ，測定同位素豐度比值可低至 ，,對科學與技術的許多分支產生了很大的影響 ,套用範圍不斷擴展。AMS技術在地球科學中的套用尤為廣泛 ,涉及地質年代、 水文、 海洋、 冰川、 古氣候等領域。

基本介紹

• 外文名：AMS
• 時間：1977年
• 類型：高能質譜計
• 研究單位：Rochester大學 Mc-Master大學

發展

典型的串列AMS系統一般由離子源、加速器、磁分析器或電分析器、探測器等幾部分組成。

AMS經過近 30年的發展，儀器的測量精度、靈敏度、 測量效率等方面都有了很大的提高，可測量的核素不斷增加。AMS技術的發展大體上可分為三個階段:

①在 AMS技術發展初期，很快出現了第一代專用AMS設備，但是大部分的 AMS系統是在核物理實驗室原有的加速器基礎上改造而成的，只有部分的運行機時用於 AMS測量。第一代 AMS設備的加速器端電壓相對來說都比較高， CI AE HI - 13 AMS系統就屬於這類典型設備。

②第二代全套商品化 AMS設備是上世紀 90年代後發展起來的，加速器端電壓均低於5MV。比較典型的設備有美國 Woods Hole海洋研究所 AMS實驗室、 奧地利維也納大學 AMS實驗室等。這類設備可以進行核素的測量。

③第三代 AMS設備的最大特點是小型化，瑞士蘇黎士 ETH AMS實驗室與美國 NEC公司合作於 2000年研製成端電壓僅為 0 ·5MV的超小型 AMS系統，專用於測量。這類AMS設備具有價格低，占地面積小，耗電少，維護簡便等優點。

測量程式

首先將待測樣品裝入離子源，然後從離子源引出負離子流 ，經過質量(m )分析後由注入器選定質量的粒子注入到加速器進行第一級加速 ，待負離子進入到頭部端電壓處 ，由剝離器剝去外層電子而變為正離子 (此時分子離子被瓦解 ) ，隨即進行第二級加速。最後再經過高能磁分析、靜電分析 (或交叉場分析 )進行動量 M E /和能量 E / q或者速度 ( E / q) / (M / q)的選擇 ，以確定所要測定的離子 ，排除不需要的離子。

　HI - 13串列 AMS系統示意圖