高效热腔离子源磁-电双聚焦质谱分析痕量钚

摘要

热腔离子源(TIC)可看作是对热表面离子源在结构上的一种改进，由于其特有的约束原子和在高温下约束离子的特性，离子源对元素的电离效率有较大的提高。近几年，将热腔离子源与商用磁质谱配合以开展痕量铀、钚等放射性核素的同位素分析工作进一步表明了其在核取证、核环境等方面的应用前景。本研究通过测试痕量钚同位素丰度比的实例初步展示了实验室研制的欧姆加热的热腔离子源与磁质谱系统匹配后的痕量分析特性。rn 通过痕量条件下的本底测试，表明经配备欧姆加热的热腔离子源、优化离子传输以及建立低本底离子计数探测单元后，质谱系统的灵敏度有较大的提高。作为一个测试实例，滴样量0.3 pg条件下，测量得到的钚探测效率约4.7%;丰度测试中多个数据单元的相对标准偏差约0.4%。测试结果与推荐值存在较为明显的偏差，其原因可能与测试中复合离子对不同质量数的干扰不同有关。还需对该系统的痕量分析性能进行更深入的测试和评估，并对导致测试偏差的原因采取相应的措施。