磁式电感耦合等离子体质谱仪及其在核地质分析中的典型应用

磁式电感耦合等离子体质谱（ICP-SFMS）主要包括高分辨等离子体质谱（HR-ICP-MS）、多接收等离子体质谱（MC-ICP-MS）和全谱等离子体质谱（Spectro-ICP-MS）。HR-ICP-MS一般采用反向Nier-Johnson结构磁 电双聚焦布置,MC-ICP-MS采用正向Nier-Johnson结构电-磁双聚焦布置,而采用检测器阵列的全谱磁式ICP-MS则采用Mattauch Herzog结构布置。磁式电感耦合等离子体质谱仪性能改进主要体现在：调频ICP设计提高了对基体的耐受性及可靠性;采用J型采样锥和X型截取锥提高了灵敏度;大抽速接口泵可提高接口区真空度和仪器的灵敏度;改进的离子传输透镜系统可提高对锕系同位素的丰度灵敏度;改变接收器前的狭缝宽度可获得高分辨同位素比值;多个Daly检测器的使用可提高对低丰度同位素的检测能力;通过软件自动切换法拉第杯放大器高阻,能提高低丰度同位素测量的信号输出。磁式ICP-MS性能的改善,使其在核地质分析中的应用更广泛。使用激光烧蚀高分辨等离子体质谱（LA-HR-ICP-MS）可进行铀矿物微区原位U-Pb定年,使用MC-ICP-MS可高精密度地测定U同位素分馏,采用无熔剂制样LA-HR-ICP-MS可测定U、Th、Nb、Ta、Zr、Hf等难溶元素。     

水中溶解氙气与氩气的分离方法研究

氙气作为核动力反应堆一种非常重要的裂变产物,可根据一回路循环水中溶解氙气的含量对核燃料棒的泄漏进行检测,但氙气中大量的氩气会严重影响质谱法准确测定稳定氙气含量。对纯氩气和纯氙气分别在不锈钢低温冷阱和活性炭低温冷阱上的的吸附及释放性能进行了研究,以实际水样为例,用不锈钢低温冷阱对溶解氙气中的氩气进行了分离,并对水中溶解氙气含量进行了测定。结果表明,不锈钢冷阱分离氙气中大量的氩气更完全高效,不锈钢冷阱分离氩气的最佳温度为60 K,含有氩气和氙气的实际样品采用低温冷阱循环冷冻-释放-冷冻的方法可更加充分释放其中的氩气,此方法对氩气的分离率达99%以上,可以保证水样中溶解氙气含量的准确测定,其测试结果精度达到0.048%。     

S3C2440的LCD控制器的配置与应用

描述了目前嵌入式系统中人机界面的现实与要求,以Samsung公司的32位嵌入式微处理器S3C2440为例,详细说明了液晶显示控制器的功能及软件配置方法.结合Sharp公司640×480点阵的薄膜晶体管液晶(TFT型)与处理器的接口设计,给出了可方便移植的程序代码、具体的配置参数以及相关函数.实验结果表明了该接口软件设计的正确性和实用性.     

基于倍福和DSP的焊接通信系统实时性研究

详细介绍了由倍福控制器和DSP TMS320LF2407[1]组成的数字化焊接系统控制平台,并阐述了倍福系统中的RS232的通信机制和任务调度,针对这种通信机制以及系统中任务调度的设计要求,对焊机现场实际通信数据做了多次调试实验,重点研究了倍福控制器在与DSP的数据通信中的实时性问题。     

热电离飞行时间质谱仪性能评价

本工作介绍了实验室自制的热电离飞行时间质谱仪（TI-TOF-MS）的基本结构、仪器运行参数和性能特点等。离子源产生的离子在推斥电压作用下进入聚焦透镜,然后进入垂直引入反射式的飞行时间质量分析器,最后到达检测器。信号通过数据采集卡处理后传输给计算机,采用编写的LabVIEW软件采集信号和处理数据。结果表明：仪器可测量的质量范围为m/z 6~320,在m/z 208位置的质量分辨率可达2000,2 h质量稳定性为7.76×10^-5,测量²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb和²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb同位素比值的精密度分别为0.85%、0.27%和0.55%。该仪器在研究热电离离子源电离行为、同位素比值测定和多原子离子信号监测等方面具有广泛的应用前景。     

电感耦合等离子体质谱技术在核地质分析中的应用实践

电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术已有40年发展历史,到目前为止,该方法仍然是无机元素分析领域最具影响力的高灵敏度分析技术。在核地质研究领域,ICP-MS已经成为铀矿地质勘查和高放废物地质处置的核心分析技术,每年为核地质科研生产提供大量的分析测试数据。应用ICP-MS分析的对象涉及水、土壤、沉积物、岩石、矿物、气体和天然类似物等,分析的元素达到70多种。本文总结了本实验室在核地质研究中应用ICP-MS的实践。     

负热电离飞行时间质谱仪及其用于硼酸中硼同位素比值的测定

在自行研制的热电离飞行时间质谱仪(TI-TOF-MS)基础上,通过对仪器的重新设计和电源的改造,研制了负离子热电离飞行时间质谱仪(NTI-TOF-MS)。文中介绍NTI-TOF-MS仪器的结构及性能特点,通过对仪器性能进行测试,获得了仪器的分辨率,仪器在m/z为219amu处的分辨率为1369。文中应用NTI-TOF-MS法测量了核纯级硼酸样品中硼的同位素比值,测量的结果为¹⁰B/¹¹B=0.2403±0.0007。     

基于LA-ICP-MS表面原位分析技术测定热电离质谱仪灯丝支架上铀的沉积分布

热电离质谱法(Thermal ionization mass spectrometry,简称TIMS)是一种测量同位素丰度比的经典分析方法,在地质学和核工业领域得到广泛应用。热电离质谱法测铀同位素丰度比时一般采用三带结构,由于铀的第一电离能较高,需要较高的电离温度,长时间测试蒸发出铀化合物或电离出的铀离子在灯丝支架上沉积,影响灯丝支架上悬浮高压与源电压间的绝缘电阻,降低两者之间的电压差,导致绝大部分离子因动能不足无法进入离子透镜,最终影响离子流的稳定性,引起测试时信号产生波动。针对热电离质谱仪灯丝支架铀沉积导致的灯丝支架绝缘失效问题,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,简称LA-ICP-MS)对灯丝支架铀沉积分布进行了分析,取得以下结果：建立了LA-ICP-MS原位表面分析技术,其最佳激光频率为10 Hz,能量密度为6 J·cm^-2,束斑直径为60μm。校准曲线相关系数R2=0.999 2,表明建立的方法线性关系良好。应用建立的方法,测定了灯丝支...     

基于遗传算法焊接送丝控制系统的设计与仿真

针对焊接过程中送丝控制系统均匀稳定的送丝这一要求,设计了转速、电流双闭环调速系统。选择遗传算法作为控制策略,并结合传统PID控制,实现PID控制参数的在线整定。仿真结果表明,基于遗传算法PID整定明显优于常规PID算法,而且送丝控制系统满足恒速要求。