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超高灵敏加速器质谱技术进展（二）
ＡＭＳ基本原理和装置
工作原理
ＡＭＳ是可排除分子本底和同量异位素本底干扰的同位素质谱，其原理图示于图１。ＡＭＳ具备以下优点：１）能够排除分子本底干扰。在加速器的中部有一个剥离器（薄膜或气体），当分子离子穿过剥离器时，由于库仑力的作用使分子离子被瓦解。２）通过粒子鉴别消除同量异位素干扰。利用重离子探测器，高能（ＭｅＶ）带电粒子在介质中穿行时，根据不同质荷比离子的能量损失速率不同进行同量异位素鉴别。按照离子能量高低、质量数大小，可分为多种不同类型的重离子探测器。另外，也可通过在离子源引出分子离子，通过高能量的串列加速器对离子全部剥离、充气磁铁、激发入射粒子Ｘ 射线等技术排除同量异位素。３）减少散射干扰。离子经过加速器加速后，能量提高使散射截面下降，改善了束流的传输特性。
加速器质谱装置典型的ＡＭＳ装置由离子源与注入器、加速器、高能端磁（电）分析器、探测器等部件组成。中国原子能科学研究院（ＣＩＡＥ）的ＡＭＳ装置图示于图２。
离子源与注入器 ＡＭＳ一般采用Ｃｓ＋溅射负离子电离源，即由铯锅产生的Ｃｓ＋ 经加速和聚焦后溅射到样品表面，样品被溅射后产生负离子流，在电场作用下负离子流从离子源引出，离子流一般在０．１～１００μＡ范围内。为达到束流强度高和排除同量异位素的目的，离
子源不仅引出原子负离子，也经常会引出分子负离子。ＡＭＳ测量对离子源的要求是束流稳定性好、发射度小、束流强度高，此外，还要求多靶位、更换样品速度快。目前，一个多靶位强流离子源最多可达１３０多个靶位。ＡＭＳ注入器一般为磁分析器，是对离子源引出的负离子进行质量选择，然后通过预加速将选定质量的离子加速到１００～４００ｋｅＶ，再注入加速器中继续加速。ＡＭＳ注入器一般采用大半径（Ｒ＞５０ｃｍ）的９０°双聚焦磁铁，要求其具有较强的抑制相邻强峰拖尾的能力，即要具有较高的质量分辨能力，在保证传输效率的前提下，Ｍ／ΔＭ 越大越好。另外，在磁分析器前加上一个静电分析器，也是抑制相邻强峰拖尾的有效方法。
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