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中国核能行业协会科学技术奖励公报 2020

适用于激光共振电离源的

高分辨飞行时间质谱装置研制与应用 [2020HNJ20]

1. 所属领域 3. 主要创新点
在激光光谱学和质谱学领域，针对开展原 (1）采用有网反射式飞行时间质谱技术、
子激光光谱实验，获取高激发态、里德堡态和 离子增益技术、多通道累加技术，研发了激光
自电离态数据的设备需求，研制和应用了高分 共振电离飞行时间质谱装置，在有限的飞行距
辨激光共振电离飞行时间质谱装置，解决了传 离内实现离子的高分辨率探测，实现了同位素
统同位素质谱固有的同量异位干扰问题，实现 元素高丰度比、高动态检测范围的定性和定量
了复杂背景下超高选择性、灵敏度、高动态范 分析；
围的同位素分析，获取了稀土元素钕、铯、钐 (2）设计并研制了微量蒸发装置以及光束
的大量原子结构数据。 整形传输装置，实现了激光束与原子束的最佳
2. 主要科技内容 匹配，获得了能量发散较低的激光共振离子源。
首先，在质量分析器部分方面，本装置重 4. 可推广情况
点针对有限空间内高分辨飞行时间质谱的关键 本装置可开展原子能级结构的基础物理实 二
等
技术进行攻关，突破了有网反射式飞行时间质 验，获取常规光谱方法难以确定的原子高激发
奖
谱技术、离子增益技术、多通道累加技术等关 态、里德堡态和自电离态数据，已用于稀土元
键技术，发展了适用于激光共振电离源的飞行 素钕、铈、钐的激光光谱学研究；可实现复杂
时间质谱装置，具有高灵敏度、高分辨率以及 背景下无同量异位干扰的同位素定性、定量检
大动态范围的特点；其次，在激光共振电离源 测，同时也可以提供与其他离子源配合使用的
方面，设计并研制了微量蒸发装置以及光束整 接口，如 EI 源、单光子电离源等，适合于不同
形传输装置，利用毛细坩埚蒸发技术和多光束 状态下样品的测试（如固态、液态、气态），
消色差技术，实现了激光束与原子束的最佳匹 应用领域可拓展到国防、安全、环境、地质等
配，获得了能量发散较低的激光共振离子源。 多个领域。

完成单位：核工业理化工程研究院
通信地址：天津市河东区津塘路 168 号
联.系.人：刘适..电话：022-58231109..传真：022-58231247
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