加速器質譜儀是一種實驗室設備,它利用磁力和高壓來測量放射性元素。盡管它在20世紀30年代首次被證明,加速器與質譜的結合使用直到20世紀70年代才變得普遍。質譜是利用磁場將不同的原子按重量或質量分離來測量分子或原子...
加速器質譜儀是一種實驗室設備,它利用磁力和高壓來測量放射性元素。盡管它在20世紀30年代首次被證明,加速器與質譜的結合使用直到20世紀70年代才變得普遍。質譜是利用磁場將不同的原子按重量或質量分離來測量分子或原子的質量;考古學是一門研究古代文明的學科,從20世紀初開始就使用放射性物質,主要是碳元素。科學家可以從考古現場采集樣本,測量樣本中放射性碳-14的含量,在使用加速器質譜儀之前,測量碳-14非常耗時,而且需要大量的材料。利用放射性碳來確定古代文物年代的科學被稱為“碳年代測定”。加速器質譜儀有幾個不同的部分,但主要設備是磁選機和串列加速器,該裝置的第一部分使用低功率磁選機從樣品流中除去不需要的顆粒或分子,然后樣品進入串列加速器,它首先用超過百萬伏特的高能量正電荷吸引帶負電荷的粒子加速粒子。加速后的粒子通過一個電子剝離器,電子剝離器是一層非常薄的碳層或是一種特定的氣體。電子從粒子中被移除,導致帶正電荷的離子。這些離子現在又被加速了,因為它們被加速器的高正電荷所排斥這就是為什么這部分裝置被稱為串列加速器,因為它利用電荷的吸引力和斥力影響離子兩次。一旦高速離子離開串聯段,加速器質譜儀的剩余部分是額外的磁鐵,可以將樣本流引導到探測器它計算到達它的粒子數。分光計的每一部分都與計算機相連,計算機可以調節電磁強度來控制產品流。探測器非常靈敏,它可以感應到數百萬個非放射性離子中的一個。隨著它在考古學和地質學中的應用,加速器質譜儀可以用于醫學診斷測試。一種被稱為示蹤劑的放射性元素,可以注射到病人體內,也可以在病人服用的藥物中加入少量。當人體吸收藥物時,可以使用加速器質譜儀中的樣品來觀察示蹤元素。光譜儀能夠看到極少量的放射性元素,這項技術很有價值,因為病人看到的放射性水平很低,據信不會引起健康問題
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發表于 2020-09-08 04:12
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- 分類:科學教育