Was ist ein Beschleunigermassenspektrometer?

Ein Beschleunigungsmassenspektrometer ist ein Laborgerät, das eine Kombination aus Magnetismus und Hochspannung zur Messung radioaktiver Elemente verwendet.Obwohl es in den 1930er Jahren erstmals demonstriert wurde, wurde die Verwendung von Beschleunigern in Kombination mit Massenspektrometrie erst in den 1970er Jahren alltäglich.Massenspektrometrie ist die Messung eines Moleküls oder einer Atome, indem verschiedene Atome durch ihr Gewicht oder ihre Masse unter Verwendung von Magnetfeldern getrennt werden.

Archäologie, die Untersuchung der alten Zivilisationen, hat das Vorhandensein von radioaktiv.Ein Wissenschaftler könnte eine Stichprobe von einer archäologischen Stelle nehmen, die Menge an radioaktiven Kohlenstoff-14 in der Probe messen und das Alter der Stichprobe oder des Artefakts abschätzen.Vor der Verwendung eines Beschleunigungsmassenspektrometers war die Messung von Kohlenstoff-14 zeitaufwändig und erforderte eine große Menge an Material.Die Wissenschaft der Verwendung von radioaktivem Kohlenstoff zur Bestimmung des Alters der alten Artefakte ist als Kohlenstoffdatierung bekannt.

Es gibt verschiedene Abschnitte in einem Beschleunigungsmassenspektrometer, aber das primäre Gerät ist ein Magnetabscheider und ein Tandem -Beschleuniger.Der erste Teil der Einheit verwendet einen Magnetabscheider mit geringer Leistung, um unerwünschte Partikel oder Moleküle aus dem Probenstrom zu entfernen.Dann tritt die Probe in den Tandem-Beschleuniger ein, der zuerst die Partikel beschleunigt, indem er das negativ geladene Partikel mit einer hoch energetischen positiven elektrischen Ladung anzieht, die Millionen von Volt übersteigt.Dünne Kohlenstoffschicht oder ein spezifisches Gas.Elektronen werden aus dem Partikel entfernt, was zu einem positiv geladenen Ion führt.Die Ionen werden jetzt wieder beschleunigt, weil sie von der hohen positiven Ladung des Gaspedalators abgewiesen werden.Aus diesem Grund wird dieser Teil des Geräts als Tandem-Beschleuniger bezeichnet, da er die Ionen zweimal unter Verwendung der Auswirkungen von Anziehung und Abstoßung aufgrund der elektrischen Ladung betrifft.Das Massenspektrometer ist zusätzliche Magnete, die den Probenstrom zu einem Detektor leiten können, der die Anzahl der Partikel zählt, die ihn erreichen.Jeder Abschnitt des Spektrometers ist an Computer angeschlossen, die die elektrische und magnetische Festigkeit anpassen können, um den Produktstrom zu steuern.Die Detektoren sind äußerst empfindlich und können ein radioaktives Ion in vielen Millionen nicht-radioaktiven spüren.Ein radioaktives Element, das als Tracer bezeichnet wird, kann in einen Patienten injiziert oder in kleinen Mengen in einem vom Patienten eingenommenen Medikament einbezogen werden.Wenn der Körper das Arzneimittel absorbiert, kann das Tracer -Element unter Verwendung von Proben gesehen werden, die in ein Beschleunigermassenspektrometer eingeführt wurden.Die Fähigkeit des Spektrometers, sehr kleine Mengen eines radioaktiven Elements zu sehen, macht die Technik wertvoll, da der Patient sehr geringe Radioaktivitätsniveaus sieht, von denen nicht angenommen wird, dass sie gesundheitliche Bedenken verursachen.