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 närvaron av radioaktiva material, främst kol, sedan det tidiga 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 koldatering.

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.Tunt skikt 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 påverkar jonerna två gånger med hjälp av effekterna av attraktion och repulsion på grund av den elektriska laddningen.

När höghastighetsjonerna lämnar tandemsektionen, resten av acceleratornMasspektrometer är ytterligare magneter som kan rikta 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 att se mycket små mängder av ett radioaktivt element gör tekniken värdefull, eftersom patienten ser mycket låga radioaktivitetsnivåer som inte tros orsaka hälsoproblem.