用于AMS测量的充气磁谱飞行时间探测技术

为进一步提高AMS测量中同量异位素的鉴别能力，中国原子能科学研究院的加速器质谱小组首次提出并建立了充气磁谱飞行时间（GFM-TOF）这一新型的同量异位素鉴别方法，其原理示于图1。充气磁谱飞行时间探测器将充气磁谱法与充气飞行时间方法相结合，对同量异位素不仅从位置、能量上鉴别，而且从飞行时间上鉴别，从而实现更高的测量灵敏度。     

Design of Cooling-Water System for Bi-Energy Linactron

有效地鉴别同量异位素是实现AMS技术的高灵敏、高精度测量的关键。Bragg曲线探测器具有相对较高的能量分辨本领，因此，利用Bragg线探测器在AMS测量中进行同量异位素的鉴别将提高AMS测量中对中重核素同量异位素的鉴别能力，为开展AMS长寿命中重核测量提供重要技术手段。本工作对电子信号的获取方式，工作气压，阴极网和流气速度等重新进行了系统测试与改进。     

加速器质谱学中鉴别重离子的Bragg曲线谱学法的建立

超灵敏AMS技术中遇到的最大测量技术难题是消除来自样品中的同量异位素干扰成分。在AMS测量中,需使用多种高分辨的探测系统。为此,我们设计制造了一台Bragg探测器。Bragg探测器在一个大的能量和原子序数范围内有较好的能量和电荷分辨。该探测器是一全阻止型气体电离室,主要包括     

加速器质谱测量136Sn的负离子引出实验研究

许多核素的同量异位素不能形成负离子或形成的负离子不稳定，可借助于此来有效消除同量异位素干扰，这是串列AMS的优点之一。此外，AMS测量中选用某种化合物形式引出相应负离子时，其干扰核素不能形成负离子或者束流很小，这样，即可在离子源处压低同量异位素的干扰，从而可提高测量灵敏度。因此，样品化学形式及引出负离子的选择在AMS测量中是非常重要的。     

充气飞行时间探测方法分析

本工作涉及充气飞行时间探测器的工作原理和实验测量结果。在不同能量(64、48和33MeV)下，利用充气飞行时间探测方法对同量异位素³⁶S和³⁶Cl进行鉴别，并与用传统的ΔE－E方法在相同能量下的鉴别结果进行比较。实验结果表明，在入射能量较高（E_i＞40MeV）时，ΔE－E法的鉴别能力比充气飞行时间法的稍好些；在E_i＜40MeV时，充气飞行时间法的鉴别能力比ΔE－E法的好，入射能量为20～40MeV时，充气飞行时间法能明显将³⁶S和³⁶Cl区分出来。     

一台改进的充气飞行时间谱仪

在已有的基础上重新设计和研制了一台用于加速器质谱测量中进行同量异位素鉴别的充气飞行时间谱仪。介绍了该谱仪的原理、结构和调试结果。在入射能量分别为64．5和49MeV的情况下,用时间谱实现了^36S和^36Cl的鉴别。     

66 利用引出AIO^-分子离子排除加速器质谱测量^26Al中^26Mg的干扰

加速器质谱测量^26Al时，既可以引出Al^-离子又可以引出AlO^-分子离子。因为Mg不能形成稳定的负离子，通常引出Al^-即不存在同量异位素^26Mg的干扰。但因在Al2O3样品中引出AlO^-比引出Al^-效率高40倍，高效率的引出AlO^-则同时引出了稳定的MgO^-，要排除^26Mg的干扰，用全剥离法可解决问题，但同时损失了部分效率。     

具有充气飞行时间探测器的AMS测量~(36)Cl

为能实现同量异位素36S和36Cl的高灵敏AMS测量,仔细分析了36S和36Cl在P10 (90%Ar 10%CH4) 气体中的飞行时间差与入射能量、工作气压及射程的关系。在72 MeV的入射能量下,得到了系统在不充气时的时间分辨 (FWHM) 为800 ps。随着工作气压的升高,离子在气体中的时间离散相应增加。     

α能损法测厚仪的研制

α能损法测量靶膜的厚度是通过测量穿过薄膜的粒子能量的变化实现膜厚的测量。一束单能的α粒子穿过一定厚度的薄膜后由于能量损失的歧离效应会使能量有一定展宽，但中心能量是通过α能谱的峰位确定的，因此，用α粒子测量薄膜厚度有更小的测量误差。同时，这是一种无损的测量方法，采用计算机控制，方便易用。     

具有充气飞行时间探测器的AMS测量^36CI

为能实现同量异位素^36S和^36CI的高灵敏AMS测量，仔细分析了^36S和^36CI在P10(90％Ar 10％CH4)气体中的飞行时间差与入射能量、工作气压及射程的关系。在72MeV的入射能量下，得到了系统在不充气时的时间分辨(FWHM)为800ps。随着工作气压的升高，离子在气体中的时间离散相应增加。图1是在不同工作气压下实验测得的工作气压引起的时间离散。     

重核离子束成分的加速器质谱分析

为拓展加速器质量技术测量范围及测量放射性核束成分,建立了利用入射离子发射特征Ｘ射线鉴别同量异位素的方法,开展了利用ＡＭＳ测量重核离子束成分的工作。     

用组合叠层CR-39固体径迹探测器测量加速器厚铍靶9Be(d,n)反应中子能谱

采用组合叠层CR-39固体径迹探测器实验方法测量了加速器D（d,n）反应产生的5MeV与2MeV准单能中子能谱。进而测量了入射氘离子能量为3MeV时加速器厚铍靶9Be（d,n）反应的中子能谱,与已有的飞行时间法的测量结果基本相符。在此基础上,用该法又测量了入射氘离子能量为1．5MeV时加速器厚铍靶9Be（d,n）反应的中子能谱,结果符合较低能量氘离子与厚铍靶发生9Be（d,n）的核反应的物理过程。     

γ探测死时间与计数修正因子的关系

为在γ放射性活度很大的测量中使测量系统得到更好的准确度,本文使用干扰源研究HPGe探测器得到了测量系统死时间与计数损失的关系。在γ能量为0.3~1.3 MeV时进行实验,使用104~105 Bq量级的放射源,修正能峰的计数率一般保持在几十s-1,证明在误差范围(3%)内,计数损失随死时间变化的关系与射线能量和计数强度无关,任意强度的任意核素均可使用这一修正公式进行计数损失修正。     

滚轧法研制自支撑金属靶

文章叙述了用实验室型滚轧机研制了五十多种核靶的工艺过程。靶的厚度范围是0.3—20mg/cm~2,其均匀性用带电粒子能量损失法测量,一般好于96%。背散射测量表明,滚轧过程引入的杂质<0.2μg/cm~2。     

中国原子能科学研究院的PX-AMS系统及其应用(英文)

加速器质谱(AMS)中的入射离子X射线方法是为解决AMS测量中重核同量异位素而发展的一种方法(PX AMS),在中国原子能科学研究院建立了PX AMS方法之后,利用这套系统开展了79Se,75Se,64Cu等核素的PX AMS方法测量,基于此技术实现了79Se,75Se半衰期的测量和64Cu放射性核束强度及库仑激发截面的测量。     

入射离子特征X射线分析研究

为了开展重核同量异位素鉴别方法研究,建立了入射离子特征Ｘ射线测量方法,开展了利用入射离子Ｘ射线法的应用工作。     

49 弹性共振散射反应的厚靶实验设计

次级束弹性共振散射反应的厚靶实验方法目前在国际上颇受重视。此方法使用较厚的固体反应靶，如H（CH2）n等，使束流的能量全部损失在靶中，在反应靶的下游测量共振散射反应出射的质子。经反应运动学和能量损失修正，可得到较大能量范围内弹性共振反应的激发函数。通过对质子能谱进行拟合，进一步导出共振态的能量、自旋宇称和发射质子的分宽度等共振量子数。此方法的优点是可以用一个能量点的、流强相对较弱的放射性束，一次测量较大能量范围内共振散射反应的激发函数。     

钨在树脂上的吸附行为研究

某些样品中182Hf的含量测量至关重要。182Hf半衰期为9×106a,由两次180Hf(n,γ)反应产生,生成含量极低,对它的分析必须采用AMS。对182Hf进行AMS分析之前,必须以很高的去污因子对钨进行去污,以消除同量异位素182W的干扰。借鉴前人的研究成果,本工作采用离子交换法进行分离。应用     

铍窗正比计数管的制造、性能及其应用

正比计数管是测量核辐射的一种基本探测元件。在测量X射线和低能γ射线时,和闪烁计数器比较,在两者的探测效率大体相同的情况下,正比计数管具有较高的能量分辨本领,并且能够测量较低的能量。因此,在X射线和低能γ射线(<100keV)的测量方面,正比计数管获得广泛的应用。     

能量滤波分离物探异常成果

在北京三所电算组同志的指导帮助下,对我们工作地区部分物探资料,采用能量滤波法在709机上进行了数据处理,经过揭露工程验证,初见成效。一、某火山岩地区516矿化点该点做过1:5000γ。径迹详测工作,物探场晕普遍较低,规律不显。年初我们对该点径迹测量资料,采用能量滤波法进行数据处理,并用槽。井探对滤波异常作初步验证,结果见图1。