粒子加速

AMS通过进行直接分析测定同位素比值，从毫克和次毫克样品中提供高精度同位素信息。 依据放射性衰变和从样品中射出的&beta 粒子的测量值，传统闪烁计数方法提供了放射性同位素浓度的信息，在它们通过质荷无线电分离以后，AMS直接计数出独立的同位素。 AMS要优于闪烁计数，因为AMS需要更少的样品材料并且由于高的计数率它能提供更高的样品处理量。由于没有足够的样品材料或者仅仅因为对样品数量要求太高，使得通过其他的计数手段的测量变得不太可能，而AMS却将这种测量转化为可能。最初应用于考古学的C14 记年的加速质谱仪，如今被用于测量例如铍，铝，氯，钙等众多元素的同位素比值。它被应用于地质物理学，海洋学，环境和古气候探究，生物医学，生化动力学，材料研究，监控，原子核，原子物理学和微量元素的分析等诸多领域。敏感度用AMS可实现的极度敏感性，用传统分析的同位素比值质谱仪是达不到的。AMS解决了当研究同位素时分子峰和离子峰有几乎相同的质荷比的干扰问题。在典型的最小浓度比10-15范围之内，仍然能通过AMS测量确定。精确度和可重复性HVE质谱仪概念的核心特征是&ldquo 国家的艺术&rdquo ，tandetron加速器特点是可靠性高，噪音极低水平，高的端电压的稳定性和低的端电压纹波。HVE tandetrons配备了一个纯粹的电子的高压电源，其优点在于，它没有可移动的部分.它没有振动，因此可能会导致端子电压波动也是不存在的。此外，纹波和稳定的价值和动态行为在多年的操作中一直很稳定，压力箱内的部件维修少有发生，不过如果需要的，维护也是必要的。由于精度和可重复性是AMS的关键问题，稳定性对于AMS来说是极为重要的。在实验核物理环境可以容忍的终端电压瞬变，在AMS是绝对不能接受的，因为它可以破坏从样品中获得的数据,而那些数据可能是不可替代的。同样，端子电压的轻微的波动也会导致通过加速器光束传输的变化，降低了结果的再现性。单个或多元素系统根据HVE tandetrons粒子加速质谱仪应用，可以划分为两个方面：单个元素的专属系统和多元素的多元素系统。其它离子束技术如离子注入，RBS-C，PIXE和ERD等的系统拓展应用也是有效的。固体以及气态样品HVE tandetron AMS系统都配备了50（可选200）样品的混合溅射源，接受固体样品以及气体样品（CO2），之后凭借可以允许的接地电位，进行气象色谱或碳氮氢元素分析仪的上游整合。HVE混合AMS溅射源的一个独特的功能特征，是在接地电位上的休止。它简化了源代码访问，可以避免一个大的高电压保护罩的必要性，确保安全和几乎无辐射的操作运行。待分析的样品是从传送带传送到离子源的内部，以避免样品在溅射过程中造成的交叉污染，真空泵直接坐落在距离离子发生器非常近的源体附近，确保了存在CO2样品的情况下，最佳真空泵抽速和低记忆效应。在溅射源和传动带之间存在一个气动闸阀使得离子发生器始终保持在一个合适的温度，延长了它的使用寿命，避免了传送带交换过程中真空环境的破坏。溅射源顶端有一个侧向插入点，这个精确和具备可重复性的方法就使得溅射源的维护更加的简单、快捷。同时性和连续性注入存在两种不同概念的注入方式：同时注入和连续注入。随着同时注入，不同的同位素被分离，分析，重组最终被同时注入到加速器中。HVE的同时注入是基于一个曾获得过专利的四磁体的结构，这个结构设计的固有特性，确保了它重组时轨迹的一致性和参数设置的独立性。对于连续注入，不同的同位素一次一个的被分析和注入加速器里。HVE连续注入配备了一个光速屏蔽单元，匹配了同位素经由加速器运转的纳秒精度和持续时间。它消除了对于交流电压需要相对较长的设置时间所引起的不确定性。它允许了一个更高的交流电压频率，这样就可以反过来降低由溅射源的小故障所引起的不利因素，从而优化了其精度。然而 同时注入是一个完全的直流操作连续注射周期，通过强度差异好几个数量级的同位素，通常是介于用于AMS的长寿命的放射性同位素之间。这就导致了加速器不同的束流负载，造成小端电压波动的影响，可能会影响精度。因此同时注入是高精密度加速质谱仪测量的首选方法，然而，同时注入的设备对于相对原子质量更大的元素测量变得不切实际的大和昂贵，但是连续注射可以很容易地覆盖整个周期表。最佳的端电压最佳的端电压依赖于被分析的元素种类和所需的精度要求，背景和检测效率是由应用程序确定的。HVE tandetron AMS 系统适用于不同的终端电压，最高可达6.0MV.磁力和静电抑制HVEtandetrons都配备了大口径高导加速管，沿加速管保持较低的压力。加速管本身配置有一种特有的磁性和静电抑制的装置，用以移除二次电子和在加速段有电荷交换的微电子的背景。高能量的质量分析加速后的剩余的背景在由静电能量分析仪组成的高能质谱仪中进一步减少之后，根据被分析的同位素和不同同位素所需要的背景，决定一个或两个磁铁。稀有同位素测量在两个阳极电离室能够同时测量每个粒子的DE /DX和Efinal，而稳定同位素只能在电子抑制下测量电量。 高能量质谱仪是适用于单一的元素或多个元素。在第一磁极后可以插入一个箔片来引入一个额外的能量差异在同位素和等压背景之间。这就允许移除之后的静电分析仪。10Be元素会需要类似箔片，也可以通过一个光谱仪的真空锁取代。这箔是双金属箔安排专利的一部分，优化了36Cl的一部分检测。

NEC CAMS 规格NEC公司提供0.5MV,1MV,2MV,3MV,4MV，5MV各种不同粒子加速器，可以测试C14,Be,CL,Al,Si,各种气体元素等等 1.5SDH-1质子加速器的性能规格绝缘柱额定电压0.6 MV稳定电压1 kV电压脉动=500 V FWHM （半最大值全宽度）as measured by CPO at 0.5 MV 终端电压单一的带电离子能量范围1.0 MeV充电电流额定值100 微安 (60 Hz Power)83 微安(50 Hz Power)验收测试值13C+0.3 微安最高脉冲电流（0.5 MV终端电压）比率13C/12C精确度0.3%比率14C/13C精确度0.3% 加速器系统附件物理尺寸加速器罐长6' 11"(2.10 m) 直径3' (.92 m)体积45立方英尺1.27M3最大操作压力125 psig（磅/平方英寸）8.79 kg/cm2约重1100磅498 kg加速装置总重4000磅1814 kgSF6 满足80 psig( 5.62 kg/cm2 )重量134磅61 kg离子源喷射器长x宽重量4' 3" x 10' 10"4300 lbs(1.3 m x 3.3 m)1955 kg分析系统长x宽重量4' 9" x 14' 3"11000 lbs1.45 m x 4.35m4990 kg加速器系统 总厂度15' 7"4.74 m磁性注入分析静电分析器重量 1500 lbs6000 lbs1900 lbs 680 kg2722 kg864 kg分析磁铁 宽度x深度高度重量2' 0" x 2' 8"5' 11"880磅0.61 m x 0.80m1.80 m400公斤 设施要求组件电力冷却系统离子源喷射器 120/208 Volt, 60 Hz 5 Wire,Neutral Grounded, 3 Phase 0.8 KVA4.1 gpm (15.5 l/min)20.C or less1.5SDH-1模型 120/208 Volt, 60 Hz5 wire, Neutral Grounded ,, 3 Phase 2.0 KVA120/208 VAC, 60 Hz1.0gpm (3.8 l/min)2.0Cor less90°分析磁场，HE Beamline 120/208 VAC, 60 Hz5 Wire, Neutral Grounded ,, 3 Phase 15.0 KVA20.C or less气压范围2.0 cfm (55 l/min) at 90-100 psig (7-9 atm) for valve operation干氮 20 cf/hr (9.4 l/min) at 10-15 psig (1 atm) to vent beamlines氩气5 atm-liters per ion source venting Supply at 10-15 psig (1 atm)

About NEC(National Electrostatics Corp.)美国NEC公司介绍---The world leader in Megavolt accelerator technology兆伏加速器技术的世界领导者National Electrostatics Corporation (NEC) is the world' s leader in the manufacture of electrostatic ion beam accelerator systems. A private, employee-owned company, NEC was incorporated in Middleton, Wisconsin in 1965 and now has over 90 employees including electrical and mechanical engineers, ion beam system technicians, craftsmen, and other skilled workers. Five of our employees hold doctorates in fields related to ion beam research and design.NEC是世界上领先的制造静电离子束加速器系统公司，公司于1965年成立于美国米德尔顿,威斯康辛州。目前拥有90名员工，其中包括电气工程师和机械工程师，离子束系统技术，工艺和其他技术工人，我们有五位员工持有离子束研究和设计相关领域的博士学位。NEC employees pride themselves on making a wide variety of Pelletron ® accelerator systems to meet customers' needs. To date we have manufactured about 175 Pelletron systems with sales in 44 countries throughout the world. These systems produce ion beams of essentially all stable nuclei with energies ranging from a few keV to hundreds of MeV. The Pelletron is still the world' s only commercially available accelerator which incorporates an all metal and ceramic acceleration tube with no organic material in the vacuum volume.为了满足客户的需求，我们在做各种多种的Pelletron® 加速器系统，这些都让NEC的员工引以自豪。迄今为止，在全球44个国家，我们已经制造并销售了 175套Pelletron的系统。这些系统到目前为止都能稳定的产生几keV到几百MeV不等的离子束。NEC公司的Pelletron 仍然是目前世界上唯一在市销售的包含一个全金属和陶瓷加速管没有有机材料在真空卷的商用加速器。 Pelletron systems range in size and configuration from the highly versatile 25 million volt tandem Pelletron at the Oak Ridge National Laboratory (the world' s highest voltage accelerator), to dedicated analytical instruments using MeV ion beam technology. MeV ion beam instruments are available for standard RBS analysis, channeling RBS, PIXE, micro PIXE and micro RBS, very high-sensitivity accelerator mass spectrometry (AMS) and a wide variety of other materials analysis techniques.NEC公司的高灵敏度和宽配置范围的25万伏串连式静电加速器系统目前应用于橡树岭国家实验室（世界最高电压加速器），采用高能离子束技术，专业分析MeV的离子束 的RBS分析，窜RBS，PIXE，微PIXE和微RBS，NEC在这些测试方面拥有非常高的灵敏度加速器质谱（AMS）和各种各样的其它材料的分析技术。 The Pelletron gets its name from the metal pellet charging chainswhich are highly efficient, provide long life, need little maintenance and provide extremely stable terminal voltage conditions. Pelletron使用寿命长，需要很少的维护，并提供极其稳定的终端电压条件。Pelletron由金属颗粒充电链的高效而因此得名。 NEC specializes in custom-made, one-of-a-kind ion beam systems.NEC专业定制的、独一无二的离子束系统。 初期应用于考古学的C14 记年的加速质谱仪，如今被用于测量例如铍，铝，氯，钙等众多元素的同位素比值。它被应用于地质物理学，海洋学，环境和古气候探究，生物医学，生化动力学，材料研究，监控，原子核，原子物理学和微量元素的分析等诸多领域。