我国首台紧凑型加速器质谱仪研制成功
2026-02-02 21:59:19
近日,原子能院核物理研究所成功研制出国内首台紧凑型加速器质谱仪(AMS)。其中,串列加速器长度仅为1米,大小为传统串列加速器1/3;整套系统占地面积约30平米,较传统AMS装置缩小2~3倍;可实现碳-14、铝-26、碘-129、铀-236等十余种核素的高效与高灵敏分析,相关技术指标达到国际领先水平。这标志着我国在高端核分析设备研制方面取得重要进展,为加速器质谱的高灵敏分析应用奠定了坚实基础。
加速器质谱仪是综合加速器、核物理、质谱等学科为一体的现代核分析技术,是用于微量元素分析、稀有粒子探测、微量长寿命同位素分析等极为重要的方法,它的最大特点就是可实现极微量核素的高灵敏测定,具有其它技术无可比拟的灵敏度,因而可开展其它技术无法开展的工作,这些极微量核素发挥着“指纹”核素的功能,在许多领域发挥着独特作用,从而极大推动了相关学科的发展。
加速器质谱仪应用领域非常广泛,如果从空间划分,可以分为3部分。上可以研究天体演化、宇宙射线、太阳活动等;中可以研究环境与气候变化、全球碳循环、地震与冰川历史、碳达峰、文物考古等;下可以研究海洋环流、海洋资源、地下矿藏、地下水年龄等。如果从学科上来讲,AMS应用领域涉及地质、考古、环境、天体物理、生物医药、核物理等。
加速器质谱仪小型化、紧凑化是当前国内外加速器质谱研究的热点领域。经过近四年的努力探索,原子能院加速器质谱研究团队对紧凑型加速器质谱仪的核心难点——加速器紧凑化进行了创新研究,并突破高压馈入、气体输入、高压绝缘、间隙加速、气阻分布等系列关键技术,成功研制出国内首台紧凑型串列加速器。该加速器综合了单极型、大气绝缘型加速器质谱仪的优点,具有结构更紧凑、性能更佳、可开展多核素测量等优势。
同时,团队根据加速器质谱系统小型化和多核素高效、高灵敏分析的需求,对加速器质谱系统进行了物理与束流光学方面的优化设计,建成了紧凑型串列加速器质谱仪,有力提升了装置经济性。目前,该加速器质谱仪的传输效率和测量灵敏度均通过实验验证,可广泛应用于大气雾霾、海洋污染、生物医药、天体物理等研究领域。
据悉,未来项目团队将继续深入开展加速器质谱仪的新装置、新技术研究,进一步推进我国高端加速器质谱仪的国产化进程,并基于该装置开展多核素高灵敏分析与应用研究,积极拓展其在环境、物理、地质、生物、药学、天体等领域的应用。(宋雅娟)
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孙纯告诉《中国科学报》,时间规划的“艺术”在于,如何平衡优先和重大项目、自由观测申请项目以及可能突然出现的机遇型项目,让所有科研用户都能满意。再过十余天,孙纯的家人就会到基地与她团聚,而雷政今年终于可以回到遵义老家,与亲友相聚。
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1日,“砼真砼知”混凝土材料科学大模型在江苏南京首发。中国工程院院士、东南大学首席教授刘加平介绍:“该模型推动混凝土材料研发迈入数据驱动的‘第四范式’,为工程材料领域破解数据、算法、模型关键难题提供了标杆方案,将加速建材产业低碳转型与高质量发展。
在分子世界中,有一种化学键如同生命的“缝合线”——它将氨基酸串成蛋白质,把药物分子编织成救命良方,这就是酰胺键。利用这项变革性的生物催化方法,已成功实现了多款明星药物分子的高效、绿色生物生产。
中国气象局29日发布《2025年中国风能太阳能资源年景公报》。公报显示:2025年,全国风能资源为正常年景,全国太阳能资源总体为偏小年景。
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激光技术被誉为20世纪“四大科技发明”之一。聚焦真空紫外非线性光学晶体材料领域基础研究和关键核心技术,中国科学院新疆理化技术研究所(以下简称“新疆理化所”)潘世烈团队成功研制出氟化硼酸铵(ABF)晶体,首次实现直接倍频线纳米输出,创造了该领域世界最短输出波长纪录。相关成果于29日在国际学术期刊《自然》发表。
开慧镇党委书记杨骏介绍,依托科技小院,全镇形成科技养殖示范点5处、示范户24户,带动村民增收1800余万元,并发展起梅花鹿、鹌鹑等特色养殖产业。在博乐市区西南方向四五公里处的荒漠化草原上,科技小院还开辟了200多亩的试验场,将这里作为科研攻关的第一线
科研人员将种子放入冷库储存。例如,千年种子库与中国西南野生生物种质资源库就通过人员交流、技术培训、资源备份、联合研究等,共同推进生物多样性保护。
寒冬时节,云南省元江哈尼族彝族傣族自治县龙潭社区番荔枝种植基地里却热火朝天,一颗颗“冬日限定”的番荔枝被采摘、装箱,销往全国各地。
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