近日，原子能院核物理研究所成功研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)緊湊型加速器質(zhì)譜儀(ams)，標(biāo)志著我國(guó)在高端核分析設(shè)備研制方面取得重要進(jìn)展，為加速器質(zhì)譜的高靈敏分析應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

加速器質(zhì)譜小型化、緊湊化是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外加速器質(zhì)譜研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。經(jīng)過近四年的努力探索，原子能院加速器質(zhì)譜研究團(tuán)隊(duì)對(duì)緊湊型加速器質(zhì)譜儀的核心難點(diǎn)——加速器緊湊化進(jìn)行了創(chuàng)新研究，并突破高壓饋入、氣體輸入、高壓絕緣、間隙加速、氣阻分布等系列關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)緊湊型串列加速器。其中，串列加速器長(zhǎng)度僅為1米，大小為傳統(tǒng)串列加速器1/3;整套譜儀占地面積約30平米，較傳統(tǒng)同性能的ams裝置縮小2～3倍;可實(shí)現(xiàn)碳-14、鋁-26、碘-129、鈾-236等十余種核素的高效與高靈敏分析，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

同時(shí)，團(tuán)隊(duì)根據(jù)加速器質(zhì)譜系統(tǒng)小型化和多核素高效、高靈敏分析的需求，對(duì)加速器質(zhì)譜系統(tǒng)進(jìn)行了物理與束流光學(xué)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，建成了緊湊型串列加速器質(zhì)譜儀，有力提升了裝置實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。該加速器質(zhì)譜儀綜合了單極型、大氣絕緣型加速器質(zhì)譜儀的優(yōu)點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)更緊湊、性能更佳、可開展多核素測(cè)量等優(yōu)勢(shì)，傳輸效率和測(cè)量靈敏度均通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可廣泛應(yīng)用于大氣霧霾、海洋污染、生物醫(yī)藥、天體物理等研究領(lǐng)域。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深入開展加速器質(zhì)譜儀的新裝置、新技術(shù)研究，進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)高端加速器質(zhì)譜的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，并基于該裝置開展多核素高靈敏分析與應(yīng)用研究，積極拓展其在環(huán)境、物理、地質(zhì)、生物、藥學(xué)、天體等領(lǐng)域的應(yīng)用。(核物理所 文/張文慧 何明 趙慶章)