[發明專利]基于加速器質譜技術的14C的快速測量方法

在審

• 申請號: 201910082877.2
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109655521A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 張慧;姜山;何明;趙慶章;王小明
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 韓德凱;李偉波

1.一種¹⁴C的測量方法，其特征在于，包括：

將含有¹⁴C的樣品中的¹⁴C轉化為碳酸鹽；

獲取所述碳酸鹽的沉淀物；

將所述碳酸鹽的沉淀物與金屬粉均勻混合，制成靶；

使用離子源對所述靶進行濺射，產生負離子束流并將負離子束流引出；

對所述負離子束流進行質量選擇，篩選出質量數為14的離子；

將篩選出的質量數為14的離子轉換為單原子離子，并將負離子轉化為正離子；

從所述正離子中篩選出¹⁴C的正離子；以及

對¹⁴C的正離子進行探測。

2.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，從所述正離子中篩選出¹⁴C的正離子，包括：通過磁剛度篩選和電剛度篩選，從所述正離子中篩選出¹⁴C的正離子。

3.根據權利要求1或2所述的測量方法，其特征在于，所述金屬粉為鐵粉。

4.根據權利要求3所述的測量方法，其特征在于，在將所述碳酸鹽的沉淀物與鐵粉均勻混合之前，包括鐵粉活化步驟：在大于等于800攝氏度的溫度下，進行真空烘干。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的測量方法，其特征在于，所述碳酸鹽為碳酸鈣。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的測量方法，其特征在于，在將碳酸鹽的沉淀物與金屬粉均勻混合時，使得沉淀物的粒度與金屬粉的粒度基本相同。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的測量方法，其特征在于，在將碳酸鹽的沉淀物與金屬粉均勻混合時，碳酸鹽的沉淀物與金屬粉的質量比約為1∶3。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的測量方法，其特征在于，使用加速器質譜系統對¹⁴C進行測量，所述加速器質譜系統包括依次配置的離子源、預加速裝置、注入磁鐵、主加速裝置、剝離器、分析磁鐵、靜電分析器和探測器。

9.根據權利要求8所述的測量方法，其特征在于，使用所述預加速裝置對引出的所述負離子束流進行預加速，使用所述注入磁鐵對所述負離子束流進行質量選擇，篩選出質量數為14的離子，使用所述主加速裝置對篩選出的質量數為14的離子進行加速，使用所述剝離器將篩選出的質量數為14的離子轉換為單原子離子，并將負離子轉化為正離子，使用所述分析磁鐵進行所述磁剛度篩選，使用所述靜電分析器進行所述電剛度篩選，使用所述探測器對所述¹⁴C的正離子進行探測。

10.根據權利要求1-9中任一項所述的測量方法，其特征在于，所述含有¹⁴C的樣品為呼氣樣品，將所述呼氣樣品中的¹⁴C轉化為碳酸鹽的步驟為：將飽和氫氧化鈣溶液置于離心管中，將所述呼氣樣品注入到所述飽和氫氧化鈣溶液中，在將所述呼氣樣品注入所述飽和氫氧化鈣溶液的過程中不斷鼓泡，靜置，離心所述離心管，用純水洗滌沉淀并分離烘干，獲取所述碳酸鹽的沉淀物。