Wat is een massaspectrometer van de versneller?

Een massaspectrometer van de versnelling is een laboratoriumapparaat dat een combinatie van magnetisme en hoge spanning gebruikt om radioactieve elementen te meten.Hoewel het voor het eerst werd gedemonstreerd in de jaren dertig, werd het gebruik van versnellers gecombineerd met massaspectrometrie pas in de jaren zeventig gemeengoed.Massaspectrometrie is de meting van een molecuul of atomenmassa door verschillende atomen te scheiden door hun gewicht of massa met behulp van magnetische velden.

Archeologie, de studie van oude beschavingen, heeft de aanwezigheid van radioactieve materialen, voornamelijk koolstof, gebruikt sinds het begin van de 20e eeuw, sinds het begin van de 20e eeuw.Een wetenschapper zou een monster van een archeologische site kunnen nemen, de hoeveelheid radioactieve koolstof-14 in het monster meten en de leeftijd van het monster of de artefact schatten.Vóór het gebruik van een massaspectrometer van de versnelling was het meten van koolstof-14 tijdrovend en vereiste een grote hoeveelheid materiaal.De wetenschap van het gebruik van radioactieve koolstof om de leeftijd van oude artefacten te bepalen, staat bekend als koolstofdatering.

Er zijn verschillende secties in een massaspectrometer van een versneller, maar de primaire apparatuur is een magnetische separator en een tandemversneller.Het eerste deel van de eenheid maakt gebruik van een magnetische separator met een laag vermogen om ongewenste deeltjes of moleculen uit de monsterstroom te verwijderen.Vervolgens komt het monster de tandem-versneller binnen, die eerst de deeltjes versnelt door het negatief geladen deeltje aan te trekken met een positieve elektrische lading met een hoge energie, die meer dan miljoenen volt.dunne laag koolstof of een specifiek gas.Elektronen worden uit het deeltje verwijderd, wat resulteert in een positief geladen ion.De ionen worden nu weer versneld, omdat ze worden afgestoten door de hoge positieve lading van het gaspedaal.Dit is de reden waarom dit deel van het apparaat een tandem-versneller wordt genoemd, omdat het de ionen tweemaal beïnvloedt met behulp van de effecten van aantrekkingskracht en afstoting vanwege de elektrische lading.

Zodra de high-speed ionen de tandem-sectie verlaten, de rest van de versnellingMassaspectrometer is extra magneten die de monsterstroom kunnen leiden naar een detector die het aantal deeltjes telt dat deze bereikt.Elk deel van de spectrometer is verbonden met computers die de elektrische en magnetische sterkte kunnen aanpassen om de productstroom te regelen.De detectoren zijn extreem gevoelig en kunnen één radioactief ion voelen in vele miljoenen niet-radioactieve.

Samen met het gebruik ervan in archeologie en geologie kan een massaspectrometer van versnellers worden gebruikt bij medische diagnostische testen.Een radioactief element, een tracer genoemd, kan worden geïnjecteerd in een patiënt of in kleine hoeveelheden worden opgenomen in een medicijn dat door de patiënt wordt genomen.Terwijl het lichaam het medicijn absorbeert, is het tracer -element te zien met behulp van monsters die zijn geïntroduceerd in een massaspectrometer van een versnellingsmassa.Het vermogen van de spectrometer om zeer kleine hoeveelheden van een radioactief element te zien, maakt de techniek waardevol, omdat de patiënt zeer lage niveaus van radioactiviteit ziet waarvan niet wordt aangenomen dat ze gezondheidsproblemen veroorzaken.