小型加速器质谱系统研制及分析技术研究

加速器质谱(AMS)是测量长寿命放射性核素灵敏度最高的分析技术,在环境、地质、考古、物理等领域有着广泛应用。近年来,AMS装置的小型化在国际上得到了很大发展。为了研发小型化AMS装置及其分析技术,中国原子能科学研究院分别自主研制了加速电压为0.2 MV的单极型AMS装置和端电压为0.3 MV的串列型AMS装置。基于研制的单极型AMS装置,成功开展了^(14)C的高效传输和本底排除技术研究,实现了^(14)C的高灵敏测定,^(14)C/^(12)C的测量灵敏度达到2×10^(-15);利用研制的串列型AMS装置,开展了低能量下^(129)I的气体剥离条件、本底排除和探测方法研究,建立了^(129)I的高效传输和高灵敏测量方法,^(129)I/^(127)I的测量灵敏度为1×10^(-14)。这是国内首次研制成功小型AMS装置,为AMS国产化奠定基础。

超灵敏小型回旋加速器质谱计^(14)C测年的样品制备和制样系统

样品制备是加速器测量不可缺少的一部分。不同类型的样品经过化学前处理后,其中的有机碳在密闭的真空系统里被Cu0氧化为CO2。以Fe作催化剂、Zn作还原剂,CO2最后转化为石墨碳。整个制备流程在真空系统内完成,操作方便,流程短,污染减少。

超灵敏小型回旋加速器质谱计交替加速的实验研究

系统介绍了在SMCAMS中为了精确测量14C而采用过的各种交替加速类型。

超灵敏小型回旋加速器质谱计高频三角波加速电源的研制

介绍高频三角波电压发生器的工作原理、高频机的方框图和推动电路的设计以及三角波电压技术指标的测量。并简单介绍加速电极结构。

超灵敏小型回旋加速器质谱计总体物理设计与束流规划

介绍超灵敏小型回旋加速器质谱计的总体物理设计与束流规划,描述14C粒子在SMCAMS中的分析过程。

超灵敏小型回旋加速器质谱计性能提高与部件改进

综述在把已建成的小回旋加速器建设成一台加速器质谱计的六年的调试与性能提高过程中对原物理设计和设备部件所进行的改进以及SMCAMS的目前性能水平。

超灵敏小型回旋加速器质谱计分馏效应的进一步研究与改善

进一步分析了SMCAMS中存在的分馏效应及其改进措施。

超灵敏小型回旋加速器质谱计X射线本底的抑制

通过理论分析和实验测量,基本上确定了X射线本底产生的原因;并采取了有效的克服办法。

超灵敏小型回旋加速器质谱计磁场测量与磁场非电垫补中计算机的应用

介绍了在超灵敏小型回旋加速器质谱计上进行的磁场测量与磁场非电垫补工作中计算机的应用。包括磁场测量控制、磁场测量后处理、磁场激励控制和磁场非电垫补的计算及数据处理工作,并给出磁场非电垫补所达到的结果。

超灵敏小型回旋加速器质谱计注入系统优化设计

指出了SMCAMS原注入系统的问题,提出了优化设计方案的计算结果,在加速器和注入器之间增设了一块分析磁铁。

超灵敏小型回旋加速器质谱计非理想因素影响的研究

研究了SMCAMS中存在的电与磁的非理想因索、三角波加速电压线性度、加速电极位置误差和磁场低次谐波等影响,为解块实际工程中公差的确定提供了计算依据。

超灵敏小型回旋加速器质谱计主体(磁铁)的机械工程设计与计算

介绍SMCAMS主体（磁铁）的机械工程设计依据、磁铁与线圈的结构特点、安装与测试结果,并简述主机其它部件的机械设计。

超灵敏小型回旋加速器质谱计外注入系统的物理设计

介绍了SMCAMS外注入系统的物理设计,包括方案选择、光学计算、粒子轨迹计算和注入系统在工程上的考虑。

超灵敏小型回旋加速器质谱计研制中计算机技术的应用

介绍SMCAMS物理设计和磁场测量阶段中一系列的计算机技术的应用,包括电磁场的数据计算,粒子动力学计算,注入引出系统计算和磁场测量与垫补中的应用。

超灵敏小型回旋加速器质谱计结构考虑和参数确定

介绍SMCAMS的加速系统、磁铁系统和输运系统的结构考虑和它们的参数确定依据,并讨论各种工作模式的确定。

超灵敏小型回旋加速器质谱计的Cs溅射负离子源的研制和性能

一台用于超灵敏质谱（AMS）的带有多靶机构的强流溅射负离子源己经研制完成,为了满足AMS的特殊要求,源的设计着重解决提高流强、降低记忆效应及改善发射度等方面的问题,并且十分注意性能的可靠性与稳定性。样机在试验台架上进行了一年多的调试并进一步作了改进,迄今已引出了10μA Be0、5μA Al、4.5μA Fe、350μA C-以及其他十余个离子品种,100μA以下测得的归一化发射度为（2-4）πmm.mrad.MeV1/2,对记忆效应与电离效率也进行了初步测定。

超灵敏小型回旋加速器质谱计束流引出系统物理设计

介绍了SMCAMS的束流引出和外输运系统的物理设计。

超灵敏小型回旋加速器质谱计高频三角波加速电源系统的改进

高频三角波加速电源系统的改进是为了实现交替加速的需要和减少高频干扰对磁场稳流电源的影响。前者实际上是改造一台斜坡电压产生器。描述了高精度连续可调直流稳压电源的改制及动态响应;高频机电源工艺的改进减少了高频对磁场电源的干扰,满足了SMCAMS的测试要求。

超灵敏小型回旋加速器质谱计实现交替加速的计算机控制系统和控制软件

主要介绍实现SMCAMS交替加速运行的计算机控制系统和控制软件,也介绍了测量系统的建立与原有的电源系统的改进。

超灵敏小型回旋加速器质谱计推拉式垂直型多样品装置的研制

介绍了推拉式垂直型多样品装置的研制、装置的结构与特点,技术规范与性能精度、工作过程与流程。