[发明专利]一种加速器质谱仪14

说明书

本发明属于¹⁴C样品制备技术领域，具体涉及一种加速器质谱仪¹⁴C测试用的石墨样品制备装置，包括真空系统、石墨还原组件、CO₂纯化组件和样品预处理组件；真空系统通过三通主管路与石墨还原组件和CO₂纯化组件连通，真空系统与石墨还原组件之间设有第一主阀门，真空系统与CO₂纯化组件之间设有第二主阀门，第一主阀门和第二主阀门之间设置第一真空规，CO₂纯化组件与样品预处理组件之间连接有第三主阀门，石墨还原组件包括多个与三通主管路连通的石墨还原单元用于CO₂还原，用于解决目前尚无国产化¹⁴C制样类仪器；成本较高且真空系统利用率低，同时样品在不同设备转移过程中易被污染，致使实验样品的作废和科研数据的缺失问题。

技术领域

本发明属于石墨制备技术领域，具体涉及一种加速器质谱仪¹⁴C测试用的石墨样品制备装置。

背景技术

目前，放射性碳同位素(¹⁴C)加速器质谱检测法普遍运用于年代测定和环境示踪等方面研究。¹⁴C在自然界中的丰度约为1.2×10^-10％，半衰期约为5370±40年。天然¹⁴C主要是由平流层中宇宙射线的热中子与大气氮作用生成，生成的¹⁴C又会通过放射性衰变重新变成¹⁴N。¹⁴C形成后极易被氧化成¹⁴CO₂，并通过大气对流，分布到大气圈，通过光合作用等在大气圈-生物圈-水圈中进行碳交换循环。

¹⁴C检测方法的广泛使用离不开加速器质谱技术的进步。加速器质谱综合了加速器技术、核探测技术和普通质谱计技术，直接测定样品中放射性同位素粒子，具有很高的测量灵敏度，且样品用量少，测量时间短。加速器质谱法通常是通过直接测量石墨样品得到所需数据，因此需要将样品中的碳还原为石墨，同时为保证样品不受外界污染，需在真空条件下完成样品制备。此过程首先要将含碳样品通过化学方法将其中C变为CO₂，然后纯化出CO₂，再将CO₂还原为石墨。目前¹⁴C制样主要依赖于商业仪器统或者由外国工程师搭建，此类仪器尚无国产化，实验设备的制造成本高，而且各设备的真空系统利用率较低。样品在不同设备转移过程中易被污染，致使实验样品的作废和科研数据的缺失。

发明内容

基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种加速器质谱仪¹⁴C测试用的石墨样品制备装置，用于解决目前¹⁴C制样主要依赖于国外商业仪器或者由外国工程师搭建，尚无国产化此类仪器；在制备石墨样本时每台设备需配备独立的真空系统，成本较高且真空系统利用率低，且样品在不同设备转移过程中易被污染，致使实验样品的作废和科研数据的缺失问题。

本发明采用的技术方案如下：