北京大学加速器质谱装置及^14C测量

北京大学加速器质谱装置（PKUAMS）自1991年建丘以来，已开展许多应用研究并取得了一系列成果。本文系统介绍PKUAMS装置及其14C测量。     

加速器质谱及应用

本文简要介绍现代核分析技术——加速器质谱的基本原理、技术发展以及在地球科学、考古学、环境科学和生命科学中的应用。     

二次离子质谱(SIMS)分析技术及应用进展

二次离子质谱 ( SIMS)比其他表面微区分析方法更灵敏。由于应用了中性原子、液态金属离子、多原子离子和激光一次束 ,后电离技术 ,离子反射型飞行时间质量分析器 ,离子延迟探测技术和计算机图像处理技术等 ,使得新型的 SIMS的一次束能量提高到 Me V,束斑至亚μm,质量分辨率达到 1 5 0 0 0 ,横向和纵向分辨率小于 0 .5μm和 5 nm,探测限为 ng/g,能给出二维和三维图像信息。 SIMS能用于矿物、核物质、陨石和宇宙物质的半定量元素含量和同位素丰度测定 ,能鉴定出高挥发性、热不稳定性的生物大分子 ,能进行横向和纵向剖析 ,能进行单颗粒物、团蔟、聚合物、微电子晶体、生物芯片、生物细胞同位素标记和单核苷酸多肽性分型 ( SNP)测定 ,能观测出含有 2 0 0 0碱基对的脱氧核糖核酸 ( DNA)的准分子离子峰。以SIMS在同位素、颗粒物、大分子、生物等研究领域的应用为重点 ,结合实例 ,对 SIMS仪器和技术进展进行了综述     

电感耦合等离子体质谱测定硫的方法研究及应用进展

硫是矿石、化石燃料、蛋白质等的重要组成元素,与人类生活密切相关。近年来,随着质谱技术的发展,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)已成为硫测量和研究的重要手段,并在环境监测、食品安全、生命科学、环境地球化学等研究中显示出良好的应用前景。本工作综述了ICP-MS用于硫元素总量、多种形态、硫同位素测量技术方面的最新研究进展。     

加速器质谱(AMS)测定~(41)Ca的方法研究

简要介绍应用加速器质谱计 (AMS)测量 4 1Ca,并与标准样品进行对照。4 1Ca测量结果表明 :4 1Ca的加速器质谱 (AMS)测量方法是可行的和可靠的 ,测量灵敏度已能够达到 1 0 -14 数量级     

加速器质谱(AMS)测量中充气飞行时间探测方法研究

为了提高加速器质谱 (AMS)测量中同量异位素的分辨能力 ,设计了一种新型探测器即充气飞行时间探测器。主要探讨了充气飞行时间谱仪 (GF-TOF)的原理、结构和测试方法 ,给出了用α源调试的结果。通过增加离子的能量并合理选择气体和飞行距离提高 GF-TOF对同量异位素的分辨能力     

加速器质谱(AMS)测量中~(41)Ca标准样品的制备

简要介绍加速器质谱 ( MAS)测量样品采用 Ca H2 以排除 4 1K的干扰。其制备主要包括两步 :首先是Ca O与过量的 Zr粉混合 ,在高温下还原出金属钙 ,然后金属钙与氢气在密闭容器中加热反应生成 Ca H2 。从金属钙到 Ca H2 的转换效率大于 90 %。     

液相色谱-质谱/质谱联用技术新进展及应用

简介了液相色谱-质谱/质谱联用技术的新进展,综述了近年来该技术的应用及其发展前景。     

电感耦合等离子体质谱、热电离质谱和二次离子质谱技术在核工业中的新进展

结合实例,回顾并展望了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、热电离质谱(TIMS)和二次离子质谱(SIMS)技术的应用进展,特别是在核工业领域中的进展。讨论了未来相关质谱技术的发展方向,并指出目前存在的主要问题,探讨了可能的解决方案。     

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。     

中国原子能科学研究院加速器质谱工作进展

The measurement method for some radioisotope such as 99Tc, 182Hf, 151Sm is developing in China Institute of Atomic Energy (CIAE) accelerator mass spectrometry (AMS) system, and applications in the fields of nuclear physics, geosciences, life science and materials science is carried out. The brief introduction of these methods and applications are described in this paper.     

加速器质谱测量59Ni的方法研究

长寿命放射性核素⁵⁹Ni在核物理与天体物理、放射性废物管理、陨石与宇宙射线研究、生物医学示踪等方面有着广泛的应用前景。加速器质谱技术(AMS)是实现⁵⁹Ni高灵敏测量的最佳方法,⁵⁹Ni-AMS测量的关键问题在于排除同量异位素⁵⁹Co的干扰。本工作利用中国原子能科学研究院HI-13大型串列加速器能量高,Q3D磁谱仪能量分辨高、色散大等特点,采用化学分离技术排除⁵⁹Co,以氯化镍作为靶物质,建立了⁵⁹Ni-AMS的高灵敏测量方法,并对一系列标准样品和空白样品进行测量。结果表明,此方法有效降低了⁵⁹Co的干扰,空白样品中⁵⁹Ni/Ni的本底水平低于5×10^-13,满足实际样品的测量需要。     

Accelerator mass spectrometry

In this overview the technique of accelerator mass spectrometry (AMS) and its use are described. AMS is a highly sensitive method of counting atoms. It is used to detect very low concentrations of natural isotopic abundances (typically in the range between 10(-12) and 10(-16)) of both radionuclides and stable nuclides. The main advantages of AMS compared to conventional radiometric methods are the use of smaller samples (mg and even sub-mg size) and shorter measuring times (less than 1 hr). The equipment used for AMS is almost exclusively based on the electrostatic tandem accelerator, although some of the newest systems are based on a slightly different principle. Dedicated accelerators as well as older "nuclear physics machines" can be found in the 80 or so AMS laboratories in existence today. The most widely used isotope studied with AMS is 14C. Besides radiocarbon dating this isotope is used in climate studies, biomedicine applications and many other fields. More than 100,000 14C samples are measured per year. Other isotopes studied include 10Be, 26Al, 36Cl, 41Ca, 59Ni, 129I, U, and Pu. Although these measurements are important, the number of samples of these other isotopes measured each year is estimated to be less than 10% of the number of 14C samples.     

生物质谱在核糖核酸领域的应用

综述了近十年来生物质谱用于分析核糖核酸的应用进展。概述了电喷雾电离质谱(ESI-MS)、基质辅助激光解析电离质谱(MALDI-MS)的原理。论述了生物质谱用于分析生物大分子具有准确、快速、灵敏度高等优点。总结了质谱用于单核苷酸多态性分型分析(SNP genotyping);对短的串联重复序列(STR)分析;基因缺陷而导致的疾病诊断;对寡核苷酸片段的序列分析等4个方面的研究成果。讨论了应用ESI-MS分析寡核苷酸形成的非共价复合物,包括研究寡核苷酸的高级结构、寡核苷酸与蛋白质间形成的复合物、寡核苷酸与其它配体小分子间相互作用。提出了存在的问题,并展望了生物质谱未来的发展方向。     

加速器质谱法测量99Tc

99Tc is a fission product, and it has high fission yield (6%) and very long half-life (2.1×105 a). With the movement of nucleus, the concentration of 99Tc is increasing in the circumstance. So it's important to measure the concentration of 99Tc in the circumstance, and accelerator mass spectrometry (AMS) might be the best method for 99Tc measurement. The 93Nb is used for AMS instrument normalization, sample matrix. And we used the difference of energy loss and deducting the isotope to measure the 99Tc in a series of standard samples. And the results show that the AMS is the feasible measurement method.     

加速器质谱法测定北京地区灰岩的侵蚀速率

36Cl, the long-lived radioactive nuclide, exists abroadly in atmosphere and lithosphere. Erosions and exposure ages of rocks can be determined by measuring 36Cl concentration in rocks. In recent years, accelerator mass spectrometry (AMS) is the only effective tool to measure 36Cl. In the present work, the method of 36Cl measurement with AMS was researched, and the erosion rate of limestone at Shihuadong region of Beijing City was calculated with the method, the result obtained is (1.33±0.28)×10-5 m·a-1.     

哌嗪乙氧基雌酮的电子电离质谱和快原子轰击电离(－)质谱测定及裂解途径

哌嗪乙氧基雌酮是一种可望用于防治骨质疏松症的全新合成的雌激素类化合物，本文采用EI-MS、FAB (－) -MS 、ESI-MS三种质谱技术分别对其结构和裂解途径进行了研究。采用FAB(－) -MS，获得m/z 404［M+Na-H］^-、382［M］^-、381［M-H］^-质谱峰；采用EI-MS, 获得m/z 382 M^+•；采用ESI-MS, 获得m/z 383［M+H］⁺。分子离子m/z 382 M^+•和主要特征子离子与其结构特征相符，并解释了其中的主要特征子离子，对其结构和裂解途径进行了确证。     

53Mn/55Mn实验室标准样品制备及加速器质谱测量

宇宙成因核素⁵³Mn是一种非常理想的地质定年工具。近年来,随着加速器质谱（AMS）技术的不断发展,⁵³Mn的高灵敏测量成为可能。本工作介绍了⁵³Mn/⁵⁵Mn的系列实验室标准样品的制备以及AMS测量,结果表明：⁵³Mn/⁵⁵Mn的测量值与标称值在误差范围内比较吻合且呈现良好的线性关系,中国原子能科学研究院的AMS系统对⁵³Mn的测量灵敏度可以达到10^-14。