Vad är en acceleratormasspektrometer?
En acceleratormasspektrometer är en laboratorieanordning som använder en kombination av magnetism och högspänning för att mäta radioaktiva element. Även om det först demonstrerades på 1930 -talet blev användningen av acceleratorer i kombination med masspektrometri inte vanligt förrän på 1970 -talet. Masspektrometri är mätningen av en molekyl eller atommassa genom att separera olika atomer genom deras vikt eller massa med magnetfält.
arkeologi, studien av forntida civilisationer, har använt förekomsten av radioaktiva material, främst kol, sedan början av 1900 -talet. En forskare kan ta ett prov från en arkeologisk plats, mäta mängden radioaktivt kol-14 närvarande i provet och uppskatta provet eller artefaktens ålder. Innan användningen av en acceleratormasspektrometer var mätning av kol-14 tidskrävande och krävde en stor mängd material. Vetenskapen att använda radioaktivt kol för att bestämma åldern för forntida artefakter kallas "Carbon DAting. "
Det finns flera olika sektioner i en acceleratormasspektrometer, men den primära utrustningen är en magnetisk separator och en tandem -accelerator. Den första delen av enheten använder en magnetisk separator med låg effekt för att avlägsna oönskade partiklar eller molekyler från provströmmen. Sedan kommer provet in i tandem-acceleratorn, som först påskyndar partiklarna genom att locka den negativt laddade partikeln med en högenergipositiv elektrisk laddning, som överskrider miljoner volt.
De accelererade partiklarna passerar sedan genom en elektronstrippare, som antingen är ett mycket tunt lager av kol eller en specifik gas. Elektroner avlägsnas från partikeln, vilket resulterar i en positivt laddad jon. Jonerna accelereras nu igen, eftersom de avvisas av den höga positiva laddningen för acceleratorn. Det är därför denna del av enheten kallas en tandem -accelerator, eftersom den påverkars Jonerna två gånger med hjälp av effekterna av attraktion och avvisande på grund av den elektriska laddningen.
När höghastighetsjonerna lämnar tandemsektionen är resten av acceleratormasspektrometern ytterligare magneter som kan leda provströmmen till en detektor som räknar antalet partiklar som når den. Varje sektion av spektrometern är ansluten till datorer som kan justera elektrisk och magnetisk styrka för att styra produktströmmen. Detektorerna är extremt känsliga och kan känna en radioaktiv jon i många miljoner icke-radioaktiva.
Tillsammans med dess användning i arkeologi och geologi kan en acceleratormasspektrometer användas vid medicinsk diagnostisk testning. Ett radioaktivt element, kallat en spårare, kan injiceras i en patient eller inkluderas i små mängder i ett läkemedel taget av patienten. När kroppen absorberar läkemedlet kan spårelementet ses med användning av prover som introduceras i en acceleratormasspektrometer. Spektrometerns förmåga till SEE mycket små mängder av ett radioaktivt element gör tekniken värdefull, eftersom patienten ser mycket låga nivåer av radioaktivitet som inte tros orsaka hälsoproblem.