Hva er et akseleratormassespektrometer?

Et akseleratormassespektrometer er et laboratorieapparat som bruker en kombinasjon av magnetisme og høyspenning for å måle radioaktive elementer.Selv om det først ble demonstrert på 1930 -tallet, ble bruken av akseleratorer kombinert med massespektrometri ikke vanlig før på 1970 -tallet.Massespektrometri er måling av et molekyl eller atomer masse ved å skille forskjellige atomer ved deres vekt eller masse ved bruk av magnetiske felt.

Arkeologi, studiet av gamle sivilisasjoner, har brukt tilstedeværelsen av radioaktive materialer, først og fremst karbon, siden begynnelsen av 1900 -tallet.En forsker kan ta en prøve fra et arkeologisk sted, måle mengden radioaktivt karbon-14 til stede i prøven og estimere alderen på prøven eller gjenstanden.Før bruk av et akseleratormassespektrometer var det å måle karbon-14 tidkrevende og krevde en stor mengde materiale.Vitenskapen om å bruke radioaktivt karbon for å bestemme alderen til eldgamle gjenstander er kjent som karbondating.

Det er flere forskjellige seksjoner i et akseleratormassespektrometer, men det primære utstyret er en magnetisk separator og en tandemakselerator.Den første delen av enheten bruker en magnetisk separator med lav effekt for å fjerne uønskede partikler eller molekyler fra prøvestrømmen.Deretter kommer prøven inn i tandemakseleratoren, som først akselererer partiklene ved å tiltrekke den negativt ladede partikkelen med en høy energi-positiv elektrisk ladning, og overstiger millioner av volt.

tynt lag karbon eller en spesifikk gass.Elektroner fjernes fra partikkelen, noe som resulterer i et positivt ladet ion.Ionene blir nå akselerert igjen, fordi de blir frastøtt av den høye positive ladningen til gasspedalen.Dette er grunnen til at denne delen av enheten kalles en tandemakselerator, fordi den påvirker ionene to ganger ved å bruke effekten av tiltrekning og frastøtning på grunn av den elektriske ladningen. Når høyhastighetsionene forlater tandem-delen, resten av akseleratorenMassespektrometer er ytterligere magneter som kan rette prøvestrømmen til en detektor som teller antall partikler som når den.Hver seksjon av spektrometeret er koblet til datamaskiner som kan justere elektrisk og magnetisk styrke for å kontrollere produktstrømmen.Detektorene er ekstremt følsomme, og kan føle ett radioaktivt ion i mange millioner ikke-radioaktive.Et radioaktivt element, kalt en sporstoff, kan injiseres i en pasient eller inkludert i små mengder i et medikament tatt av pasienten.Når kroppen absorberer stoffet, kan sporstoffelementet sees ved bruk av prøver introdusert i et akseleratormassespektrometer.Spektrometerets evne til å se veldig små mengder av et radioaktivt element gjør teknikken verdifull, fordi pasienten ser veldig lave nivåer av radioaktivitet som ikke antas å forårsake helseproblemer.