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同位素质谱使用的技术指导工作

点击次数:368次  发布时间:2018-03-05
   同位素质谱数相同而中子数不同的一类原子称为同位素, 它们处在周期表上的同一位 置, 可分为稳定性同位素和放射性同位素。放射性同位素的原子核是不稳定的, 它通过自发 的放出粒子而衰变成另一种同位素。 而不具有放射性的同位素称为稳定同位素, 其中一部分 是由放射性同位素通过衰变后形成的稳定产物, 称为放射成因同位素; 另一部分是天然的稳 定同位素, 是核合成以来就保持稳定, 迄今为止还未发现它们能够自发衰变形成其他同位素。自然界中共有 1700余种同位素,其中稳定同位素有 270余种。有的元素由很多的稳定同位 素组成, 如第 50号元素锡含有 10个稳定同位素; 而有的稳定同位素却仅仅只有一个稳定同 位素,如元素氟、钠等。
  同位素质谱分析是分离研究、 生产和应用的前提, 它是稳定同位素科学技术中不可缺少 的组成部分。其中zui重要的方法是质谱分析, 它用于同位素分析已有 70年历史,是经典、常用, 准确的方法, 适用于各种元素同位素质量和浓度测定以及物质成分和结构分析。近来在 样品引入、离子源、分析器以及检出系统等四个主要方面都有重大的改进。
  在样品引入部分 加上气相色谱, 构成色质联用仪器, 可以分析复杂混合物样品而不必转化为简单气体。此外, 现在又出现高压液相色谱与质谱联用的更新技术。在离子化方面出现了许多新型离子化型 式, 如化学离子化, 在离子源中产生的离子基本上是分子离子, 谱线要比普通的电子轰击离 子化单纯得多, 大大提高了检测灵敏度。又如场致离子化和场解吸离子化, 它们都是不直接 轰击样品分子, 是一种软离子化技术, 不出现离子碎片, 基本上没有同位素效应的干扰问题, 可以直接分析多成分的混合物样品, 而且不必像 GC-MS 那样需要引入适合于气相色谱的诱导 体,所以操作更为简单。这对多重标记物的分析十分有利,能测定稀释了一百万倍的样品, zui小检测量可低到 fs(1510 g) 。此外,还有激光离子化、大气压离子化和多点场离子化等。
  在同位素质谱分析器方面, 除了磁场偏转形式外, 还有一种简便的四重极质量过滤器, 它是用四根圆棒 电极 (zui好是双曲线断面型式 ) 代替了笨重的磁铁。对角线上两根电极互成一对,分别加上高压射频电场和直流电场, 改变两个电场强度的比值, 即可检测一定质荷比的离子。 将磁分析 器与静电分析器组合起来,可以做到方向和能量的双聚焦,使仪器的分辨本领提高到 610。
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