加速器质谱仪是一种实验室设备,它利用磁力和高压来测量放射性元素。尽管它在20世纪30年代首次被证明,加速器与质谱的结合使用直到20世纪70年代才变得普遍。质谱是利用磁场将不同的原子按重量或质量分离来测量分子或原子...
加速器质谱仪是一种实验室设备,它利用磁力和高压来测量放射性元素。尽管它在20世纪30年代首次被证明,加速器与质谱的结合使用直到20世纪70年代才变得普遍。质谱是利用磁场将不同的原子按重量或质量分离来测量分子或原子的质量;考古学是一门研究古代文明的学科,从20世纪初开始就使用放射性物质,主要是碳元素。科学家可以从考古现场采集样本,测量样本中放射性碳-14的含量,在使用加速器质谱仪之前,测量碳-14非常耗时,而且需要大量的材料。利用放射性碳来确定古代文物年代的科学被称为“碳年代测定”。加速器质谱仪有几个不同的部分,但主要设备是磁选机和串列加速器,该装置的第一部分使用低功率磁选机从样品流中除去不需要的颗粒或分子,然后样品进入串列加速器,它首先用超过百万伏特的高能量正电荷吸引带负电荷的粒子加速粒子。加速后的粒子通过一个电子剥离器,电子剥离器是一层非常薄的碳层或是一种特定的气体。电子从粒子中被移除,导致带正电荷的离子。这些离子现在又被加速了,因为它们被加速器的高正电荷所排斥这就是为什么这部分装置被称为串列加速器,因为它利用电荷的吸引力和斥力影响离子两次。一旦高速离子离开串联段,加速器质谱仪的剩余部分是额外的磁铁,可以将样本流引导到探测器它计算到达它的粒子数。分光计的每一部分都与计算机相连,计算机可以调节电磁强度来控制产品流。探测器非常灵敏,它可以感应到数百万个非放射性离子中的一个。随着它在考古学和地质学中的应用,加速器质谱仪可以用于医学诊断测试。一种被称为示踪剂的放射性元素,可以注射到病人体内,也可以在病人服用的药物中加入少量。当人体吸收药物时,可以使用加速器质谱仪中的样品来观察示踪元素。光谱仪能够看到极少量的放射性元素,这项技术很有价值,因为病人看到的放射性水平很低,据信不会引起健康问题
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发表于 2020-09-08 04:12
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- 分类:科学教育