[發明專利]一種錸帶處理裝置及方法

有效

• 申請號: 201811616809.1
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109632927B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 徐常昆;陳彥;李力力
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

本發明提供一種錸帶處理裝置，包括：真空腔；真空系統，設置于真空腔外，與真空腔連通；碳源入口，設置于真空腔的壁上；碳源容器，設置于真空腔外，與碳源入口連通；導電饋入件，設置于真空腔內；電源，設置于真空腔外，與導電饋入件連接；任選地，一個或多個樣品架，設置于真空腔內，與導電饋入件連接。本發明還提供一種錸帶處理方法。

技術領域

本發明涉及同位素豐度比測量的領域，特別涉及一種用于熱電離質譜法的錸帶處理裝置及方法。

背景技術

熱電離質譜法(TIMS)是一種可高精度測量同位素豐度比的方法。在使用該方法測量時，將樣品置于加熱絲上，通過加熱絲自身發熱對樣品加熱，實現樣品的蒸發、電離，進而完成測量。錸帶是最常用的一種加熱絲，為了去除錸帶表面的雜質，在使用前需要在真空條件下對錸帶進行加熱除氣。

在用TIMS進行痕量鈾、钚的測量時，可以通過加入電離增強劑來提高樣品的電離效率，進而提升樣品測量的準確度。常用的電離增強劑包括火棉膠、石墨等。但是通過直接添加的方式不可避免地會引入本底，影響測量的準確度。

因此，需要一種能夠向用于熱電離質譜法的錸帶中引入電離增強劑但不會損害測量準確度的處理裝置及方法，達到有效增強鈾、钚的電離效率，提高測量準確度的目的。

發明內容

本發明提供一種用于熱電離質譜法的錸帶處理裝置及方法，其能夠實現在真空下除氣以及滲碳兩種功能。

本發明提供一種錸帶處理裝置，包括：

真空腔；

真空系統，設置于真空腔外，與真空腔連通；

碳源入口，設置于真空腔的壁上；

碳源容器，設置于真空腔外，與碳源入口連通；

導電饋入件，設置于真空腔內；

電源，設置于真空腔外，與導電饋入件連接；

任選地，一個或多個樣品架，設置于真空腔內，與導電饋入件連接。

在一些實施方案中，真空系統包括一個或多個真空泵和一個或多個真空計，特別地，包括一個機械泵和一個分子泵，和/或包括至少兩個真空計，兩個真空計具有不同的量程。

在一些實施方案中，導電饋入件為真空電極。

在一些實施方案中，電源為直流電源，特別地，電源提供0A到10A的電流。

在一些實施方案中，在碳源入口與碳源容器之間設置一個或多個閥門。

本發明還提供一種錸帶處理方法，包括以下步驟：

S1、將錸帶放入真空腔中；

S2、在真空腔中形成真空至真空度穩定后，對錸帶通電，持續0.5-3h；

S3、停止通電，使錸帶冷卻至室溫；

S4、向真空腔中提供碳源蒸氣至真空度穩定；

S5、對錸帶通電，持續0.5-3h；

S6、停止向真空腔中提供碳源蒸氣，保持通電0.5-3h；

S7、停止通電，使錸帶冷卻至室溫。

在一些實施方案中，步驟S2中的真空度小于0.02Pa，步驟S3中的真空度小于0.02Pa，步驟S4中的真空度為0.02Pa至10Pa之間；和/或步驟S2中對錸帶通直流電，電流為3A-8A，步驟S5和S6中對錸帶通直流電，電流為1.0A-4.5A。