Картинка
Home Page Departments Training Ukrainian-German Conference RER0034



Центр коллективного использования: Ускорительный масс-спектрометр Tandetron 1.0 MV модель 4110Bo-AMS, производства HVEE, Нидерланды.

Ускорительный масс-спеткрометр Tandetron 1.0 MV модель 4110Bo-AMS прибор нового поколения, который позволяет получать точную информацию про изотопный состав образцов миллиграммового и субмиллиграммового веса.

Описание

Метод ускорительной масс-спектрометрии (УМС) позволяет проводить количественные определения как радиоактивных так и метастабильных (долгоживущих) изотопов (например, 14С, 10Be, 129I) с рекордно высокой абсолютной (10-12 или ppt) и относительной чувствительностью (10-14 – 10-15). Чрезвычайно высокое разрешение при регистрации изотопов методом УМС значительно превышает соответствующие параметры масс-спектрометров со всеми традиционными схемами сепарации ионов.

К приоритетным направлениям научных исследований с помощью Tandetron 1.0 MV Model 4110Bo-AMS относятся следующие:

  • геофизические, биофизические и медико-биологические исследования
  • археология (датирование объектов)
  • радиоэкологические исследования (природные и техногенные образцы из чернобыльской зоны и объекты модельных экспериментов)
  • материаловедение (конструкционные материалы для ядерной энергетики и радиационных технологий, полупроводниковые и сверхчистые материалы, биоматериалы).

Технические характеристики установки

Граница чувствительности при определении типичных концентрационных соотношений изотопов (например, 14С/12С) 3•10-15
Точность измерения изотопных соотношений 13С/12С – <0,3% 14С/12С – <0,5% (статистически при одночасном накоплении отсчетов)
Другие изотопы, которые могут количественно определяться без модификации прибора 3H, 10Be, 26Al; 129I (после незначительной перенастройки элементов магнитного дефлектора и системы регистрации)
Количество образцов в загрузочной кассете (барабане) 50
Время перестановки образца Около  1-ой минуты, порядок выбора образцов для   анализа задается произвольно и контролируется программным обеспечением
Источник ионов Ионы цезия (Cs+) образуются термической ионизацией после чего ускоряются и бомбардируя мишень из графита образуют ионы углерода С-, которые покидая источник формируют первичный пучок.
Ускоряющее напряжение ионного ускорителя Tandetron 1000 кВ

Основные преимущества

Тогда как традиционные методы обеспечивают измерения концентраций радиоизотопов по их радиоактивному распраду и регистрируют β-частицы, которые выходят из образца, ускорительная масс-спектрометрия позволяет напрямую регистрировать (считать) отдельные ионы изотопов после их сепарации в соответствии с соотношением массы к заряду. Границы чувствительности определения изотопов на приборе Tandetron 1.0 MV Model 4110Bo-AMS на несколько порядков выше чем при использовании вторичной масс-спектрометрии, нейтронно-активационного анализа и масс-спектрометрии с источником ионов по принципу индуктивно связанной плазмы.

 

 

Оборудование центра коллективного использования ИПФ НАН Украины "Ускорительная масс-спеткрометрия"

  • Ускорительный масс-спектрометр  Tandetron Model 4130-AMS модель 4110Bo-AMS HVEE B.V. HVEE Europa B.V. (Нидерланды).
  • Установка «DILO» ( Германия ) для хранения, очистки и осушения образцов элегаза.

Согласно программы централизованной закупки импортных научных приборов и оборудования  НАН Украины , Институтом прикладной физики НАН Украины проведены подготовительные работы и запущен в эксплуатацию ускорительный масс-спектрометр Tandetron 1.0 MV модель 4110Bo-AMS HVEE B.V.

Комплекс пусконаладочных работ по введению в эксплуатацию масс-спектрометра  4110 Во-AMS включал: испытания и проверку функциональных характеристик всех узлов УМС, выполнение серии тестовых измерений изотопных соотношений  углерода на стандартных образцах, юстировка и оптимизация ионно-оптических систем УМС, что позволило в конечном результате получить паспортные метрологические характеристики.

Схема ускорительного масс-спектрометра Tandetron 1.0 MV модель 4110Bo-AMS HVEE B.V.

Характеристики прибора ( паспортные и полученные )

Соотношения Чувствительность ( в скобках - полученная экспериментально ) Погрешность ( в скобках - полученная экспериментально )
14C/12C 3х10-15   (2.3х10-15 ) ≤ 0.5 %   (0.384 % )

Диск для фиксации твердофазных образцов с последующим анализом на содержание 14С ускорительным масс-спектрометром Tandetron 1.0 MV модель 4110Bo-AMS HVEE B.V.

Установка имеет возможности для определения не только изотопов с низкими массами, таких как  10Be, 14C и 26Al, но и тяжелых элементов, таких как 129I. Измерение соотношений изотопов  14C/12C, 10Be/9Be, 26Al/27Al, и 129I/127I, которые получены с использованием ускорительного масс-спектрометра 4110Bo-AMS, приведены в таблице : Углерод 14C/12C 13C/12C

Элемент Изотопное соотношение Фон для изотопного соотношения Точность при изотопном соотношении
Углерод
Графит 14C/12C 3х10-15 (1х10-15) ≤0.5% (0.3%) при ~10-12
Газ CO2 13C/12C 1х10-14 (3х10-14) ≤0,3% (0,2%) при ~10-12
14C/12C ≤0,5% (0,3%) при ~10-12
13C/12C ≤0,3% (0,2%) при ~10-12
Бериллий 10Be/9Be 3х10-14 (3х10-15) ≤3% (1%) при ~10-12
Алюминий 26Al/27Al 5х10-14 (1х10-15)* ≤3% (1.0%) при ~10-11
Йод 129I/127I   (1х10-12) (5%) при ~10-10

 

Ответственное подразделение: №30 - Отдел ядерно-физических исследований Последнее обновление информации: 24.07.2014