真空渗碳铼带用于痕量铀同位素比的测量

离子化效率低是制约热电离质谱(TIMS)准确测量痕量铀同位素比的主要因素之一。对铼带进行渗碳处理能够增强铀的离子化效率,从而提高TIMS测量痕量铀的能力。本研究采用简易的渗碳装置,在不同条件下对铼带进行渗碳处理。采用全蒸发法测量痕量铀样品的离子化效率及同位素比,对比不同渗碳条件对离子化效率及质量歧视系数的影响。较优的渗碳条件为:苯蒸气压0.1Pa,渗碳电流2.5A,渗碳时间1h。采用这种铼带对10pg铀样品的离子化效率可达0.25%,约是双带法的5倍。对于10pg样品,235U/238U测量的外精度在1%以内,234U/238U、236U/238U测量的外精度小于5%。渗碳铼带还能够实现对1~2pg铀样品的测量,对1pg的CRM020A、2pg的IRMM184样品,235U/238U测量的外精度小于1%,234U/238U测量的外精度小于5%。