[发明专利]用于同位素测量的加速器质谱装置

权利要求书

1.一种用于同位素测量的加速器质谱装置(100)，包括：

离子源(10)、注入系统(20)、加速管(30)、气体剥离系统(40)、分析系统(50)以及探测系统(60)，其中，

所述离子源(10)与所述注入系统(20)连接，

所述注入系统(20)的输出端与所述加速管(30)连接，

所述加速管(30)的输出端与所述气体剥离系统(40)连接，

所述气体剥离系统(40)的输出端与所述分析系统(50)连接，所述分析系统(50)连接至所述探测系统(60)；

其中，所述离子源(10)用于产生同位素负离子，所述同位素负离子包括¹³C负离子和¹⁴C负离子；

所述注入系统(20)对所述同位素负离子进行分离，并且使所述同位素负离子交替注入所述加速管(30)；

所述加速管(30)对经所述注入系统(20)分离后的负离子进行加速；

所述气体剥离系统(40)将所述加速后的负离子转化为正离子，同时将分子离子瓦解；

所述分析系统(50)对所述正离子进行分析后将所述正离子送入所述探测系统(60)，所述分析系统(50)还用于测量¹²C正离子和¹³C正离子，所述探测系统(60)用于测量¹⁴C正离子、¹⁴C/¹²C的比值或¹³C/¹²C的比值中的至少一者；

所述气体剥离系统(40)包括剥离管(41)，所述剥离管(41)的两侧设置分子泵(42)，并且所述气体剥离系统(40)与所述分析系统(50)之间设置分子泵(42)。

2.根据权利要求1所述的加速器质谱装置(100)，其中，

所述注入系统(20)包括注入磁铁(21)、交替注入单元和测量单元(22)，所述测量单元(22)设置在所述注入磁铁(21)的输出端；

所述注入磁铁(21)用于将所述离子源(10)产生的负离子偏转至预设轨道；

所述交替注入单元用于将所述负离子交替注入至所述加速管(30)；

所述测量单元(22)用于对部分所述负离子测量。

3.根据权利要求2所述的加速器质谱装置(100)，其中，

所述测量单元(22)为偏置法拉第杯。

4.根据权利要求3所述的加速器质谱装置(100)，其中，

所述分析系统(50)包括分析磁铁(51)和静电分析器(52)；

所述分析磁铁(51)的输出端设置偏置法拉第杯(53)，用于测量经所述气体剥离系统(40)产生的同位素正离子。

5.根据权利要求1所述的加速器质谱装置(100)，其中，

所述离子源(10)及所述注入系统(20)设置在具有预设电压的台架上，所述气体剥离系统(40)、所述分析系统(50)及所述探测系统(60)均处于地电位。

6.根据权利要求1所述的加速器质谱装置(100)，其中，还包括：

束流传输系统(70)，所述束流传输系统(70)设置在所述离子源(10)与所述加速管(30)之间；

所述束流传输系统(70)包括导向器(71)和静电四级透镜(72)，所述导向器(71)设置在所述离子源(10)与所述注入系统(20)之间，用于调节束流位置；

所述静电四级透镜(72)设置在所述注入系统(20)与所述加速管(30)之间，用于对离子束流聚焦。

7.根据权利要求4所述的加速器质谱装置(100)，其中，

所述注入磁铁(21)及所述分析磁铁(51)均采用偏转半径为35cm、偏转角度为90度的双聚焦二极磁铁。

8.根据权利要求7所述的加速器质谱装置(100)，其中，

所述静电分析器(52)采用偏转半径为35cm、偏转角度为90度的双聚焦球面型静电分析器。