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　第34卷第4期 原 子 能 科 学 技 术 Vol. 34 ,No. 4 　2000年7月 Atomic Energy Science and Technology J uly 2000 HI13 串列加速器 AMS 交替注入系统研制 杨丙凡 ,阚朝新 ,崔心忆 ,苏胜勇 ,蒋崧生 ,何 　明 ,武绍勇 ,姜 　山 ( 中国原子能科学研究院 核物理研究所,北京　102413) 摘要 :介绍 HI13 串列加速器AMS 离子交替注入系统的结构及主要部件的设计 ,给出了部分测量 结果。 关键词 : 串列加速器;AMS ;交替注入 ; 间隙透镜 中图分类号: TL52 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 (2000) ( ) [1 ] 依托 HI13 串列加速器的加速器质谱设备 AMS 自 1989 年建成以来 , 由于种种原因 在测定放射性同位素与稳定同位素丰度比值时 ,一直采用手动调节、分别测量放射性同位素计 数和稳定同位素束流的方法。这种测量方法不可避免地带进了多种误差。如人为调节误差及 读数误差、束流不稳引起的测量误差以及束流负载效应与分馏效应引起的误差等 ,从而影响测 量精度。同时 , 由于测量时需要交替测量稳定同位素的束流及放射性同位素的计数,因而需反 复调节加速器和注入器的各种参数 ,造成占用机时较多、测量效率低 ,大大限制了 AMS 系统 分析样品的数量[2 ] 。为提高测量精度和工作效率 ,研制 AMS 离子自动交替注入系统。 1 　AMS 离子自动交替注入系统的基本结构及原理 AMS 离子自动交替注入系统的基本结构示于图 1 。其工作原理如下:注入器偏转磁铁的 真空盒与磁铁绝缘 ,并在磁铁入口处和出口处分别设置了 1 个间隙透镜 , 以调制进入偏转磁铁 前的离子能量。这样 ,在不改变偏转磁铁磁感应强度的情况下 ,通过在磁铁真空盒上加适当的 (9 27 37 127 ) ( 10 26 36 脉冲偏置电压 ,就可以使稳定同位素 Be , Al , Cl , …, I 与放射性同位素 Be , Al , Cl , …,124 I) 按相同的路径依次通过偏转磁铁 ,经预加速后注入到串列加速器。加在真空盒上的偏 置电压由 1 台高压脉冲电源提供 ,高压脉冲电源由计算机控制 ,也可以由内部触发控制 ,它的 脉冲幅度和宽度都可以进行调节 , 以适合不同元素的交替注入。依次注入加速器的不同离子 ( ) 经加速后获得了相同的能量 注入分子离子时的能量略有不同 ,但由于质量不同 ,这些离子 ( ) 稳定同位素和放射性同位素离子 将以不同的偏转半径通过分析磁铁。分析磁铁的真空盒是 ( ) 一专门为AMS 设计的喇叭型真空盒 图2 ,在喇叭口出口处 ,离子中心轨道的两侧各设置了 1 个可以横向移动的偏轴法拉第筒。在通常情况下 ,分析磁铁的磁场设置使交替注入的放射性 Δ 同位素沿分析磁铁的离子中心轨道按通常的路径抵达AMS 束流线末端的 EE 探测器 , 以进 收稿日期 ;修回日期 ( ) 作者简介 :杨丙凡 1944 — ,男 ,江西南昌人 ,研究员级高级工程师 ,加速器专业 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第4期 　　杨丙凡等 : HI13 串列加速器AMS 交替注入系统研制