加速器质谱分析计（AMS）
仪器参数：(美国NEC公司制造，2017年10月安装并验收)
核素 |
14C |
10Be |
26Al |
样品形式 |
Graphite+Fe |
BeO+Nb (1:6) |
Al2O3+Ag (1:2) |
引出离子 |
C- |
BeO- |
Al- |
加速电压（kV） |
400 |
600 |
410 |
剥离器 |
Ar |
Ar+SiN |
Ar |
剥离气压（μTorr） |
36.5 |
11.5 |
28.5 |
电荷态 |
+1 |
+1, +2 |
+1 |
典型束流（μA） |
10-120 |
1-15 |
0.1-1 |
传输效率（%） |
44 |
4-7 |
33 |
探测限 |
< 0.03 pMC |
< 2×10-15 |
< 5×10-15 |
测量精度（%） |
0.3 |
3 |
3 |
仪器功能及应用：
加速器质谱学是加速器物理学和质谱学两者组合而成的近代分析技术。通过相关辅助化学前处理和高真空系统首先对不同类型环境样品（植物、动物、土壤、沉积物、碳酸盐、水、岩石等）进行萃取和纯化，制备14C, 10Be和26Al加速器质谱分析所需的石墨、BeO和Al2O3靶样。在高能（MeV）状态下，通过与同量异位素（Isobar）和分子干扰元素（Interfering molecule）进行分离，从而对环境样品中超微量放射性宇宙成因核素14C, 10Be和26Al进行高精度定性检测和定量分析。作为重要的定年技术方法和物源以及地质地球化学过程的示踪技术手段，具有不同半衰期的超微量宇宙成因核素的精确分析在考古学、地球科学、环境科学、生命科学、医学、药学等研究领域被广泛应用。
仪器支撑论文：
[1] Kejun Dong, Jiaqi Zhang, Sheng Xu, Investigation of target materials for low energy accelerator mass spectrometry of 26Al. Nuclear Inst undefinedamp; Methods in Physics Research B 15 (2022) 14-19. doi: 10.1016/j.nimb.2022.01.006
[2] Zhang Xiao-Long, Cui Li-Feng , Xu Sheng, Liu Cong-Qiang , Zhao Zhi-Qi, Mao-Liang Zhang, Jing Liu-Zeng. Assessing non-steady-state erosion processes using paired 10Be–26Al in southeastern Tibet. Earth Surf. Process. Landforms 46 (2021) 1363-1374. doi: 10.1002/esp.5105.
[3] Cui, Lifeng, Hu, Ying, Dong, Kejun, Xu, Sheng, Liu, Congqiang, Wu Haibin, 10Be/9Be constrain of varying weathering rate since 5 Ma: evidence from a Co-rich ferromanganese crust in the western Pacific. Science Bulletin 66 (2021) 664–666. doi: 10.1016/j.scib.2020.12.022.
[4] Lifeng Cui, Ye Yang, Sheng Xu, Zhiqi Zhao, Hairuo Mao, Xiaolong Zhang, Chenglong Tu, Zhuojun Zhang, Wenjing Liu, Congqiang Liu, Denudation rates of granitic regolith along climatic gradient in Eastern China. Geomorphology 390 (2021) 107872. doi: 10.1016/j.geomorph.2021.107872.
[5] Ye Yang, Yu Liu, Yan Ma, Sheng Xu, Congqiang Liu, Shijie Wang, Finlay Stuart, Derek Fabe. In situ cosmogenic 10Be, 26Al and 21Ne dating in sediments from the Guizhou Plateau, southwest China. SCIENCE CHINA Earth Science 64 (2021) 1305-1317. doi:10.1007/s11430-020-9744-6.
[6] Yang, Y., Cui, L.-F., Xu, S., Liu, C.-Q., Fabel, D., Topographic Relief Response to Fluvial Incision in the Central Tibetan Plateau: Evidence From Cosmogenic 10Be. Journal of Geophysical Research: Earth Surface 126 (2021) 1-17. doi: 10.1029/2021JF006111.
[7] Zhong, J., Wallin, M. B., Wang, W., Li, S.-L., Guo, L., Dong, K., Ellam, R. M., Liu, C.-Q., Xu, S. Synchronous evaporation and aquatic primary production in tropical river networks. Water Research 200 (2021) 117272. doi: 10.1016/j.watres.2021.117272.
[8] Chen, S., Zhong, J., Li, S., Ran, L., Wang, W., Xu, S., Yan, Z., Xu, S. Multiple controls on carbon dynamics in mixed karst and non-karst mountainous rivers, Southwest China, revealed by carbon isotopes (d13C and D14C). Science of the Total Environment 791 (2021) 148347. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.148347.
[9] Jun Zhong, Si-Liang Li, Zheng Li, Xuetao Zhu, Yuanbi Yi, Tingting Ma, Sheng Xu and Congqiang Liu, Metamorphic fluxes of water and carbon in rivers of the eastern Qinghai-Tibetan Plateau. SCIENCE CHINA Earth Sciences 65(4) (2021) 652-661. doi: 10.1007/s11430-021-9873-7.
[10] Kejun, Dong, Yunchao, Lang, Sheng, Xu, Progress in XCAMS at Tianjin University. Radiation Detection Technology and Methods 3 (2019) 62. doi: 10.1007/s41605-019-0141-z.
[11] Kejun Dong, Yunchao Lang, Nan Hu, Jun Zhong, Sheng Xu, Thilo Michael Hauser, Ross Gan, The new AMS facility at Tianjin University. Radiation Detection Technology and Methods 2 (2018) 30. doi: 10.1007/s41605-018-0064-0.
实验室地点：卫津路校区16教学楼117室
校内预约链接：加速器质谱分析计（AMS）预约使用
井型高纯锗γ能谱仪
仪器参数：(美国ORTEC公司制造，2019年1月安装，3月验收)
型号 |
能力响应范围 |
能量分辨 (电源置于井底) |
系统本底指标 |
最大数据通过率 |
峰形参数 |
脉冲对分辨率 |
GWL-120-15-LB-AWT |
10keV-10MeV |
对1.332 MeV峰（Co-60）：≤2.3 keV； 对122keV峰（Co-57）：≤1.4keV |
在正常放射性条件下50keV-2MeV范围内＜1.5cps |
＞100kcps |
FW0.1M/FWHM ≤2.0；FW0.02M/FWHM ≤ 3.0 |
500ns |
仪器功能与应用：
通过接收放射性核素衰变产生的γ射线与高纯锗探测器的相互作用（作用方式主要有三种：光电效应、康普顿效应和正负电子对效应），产生电子/空穴对，在高压下被收集，形成跟γ光子能量成正比的电压脉冲，脉冲经过放大器放大成形，通过数字化谱仪将脉冲按高度进行分类计数和存储，从而形成谱图，以获取样品中放射性核素的种类和放射活度。可检测的天然和/或人工核素包括226Ra、210Pb、137Cs等。该仪器具有自动最优化、自动极零（auto-PZ）、零死时间校正（ZDT）和虚拟示波器等功能；并且具有能量刻度、效率刻度、自动寻峰、计算峰面积、扣除本底和重叠峰解谱等功能。具备操作简单、灵敏度高、准确性好、需要量少、样品非破坏性、与化学组分无关、多元素分析等特点，主要应用在沉积物定年、核事故应急监测、放射性工作场所工况检测、环境保护、生物医疗等放射性测量领域。
实验室地点：卫津路校区16教学楼102室
校内预约链接：井型高纯锗γ能谱仪预约使用
稀有气体质谱仪
仪器参数：(美国赛默飞科技（Thermo Fisher Scientific）公司制造，2023年9月完成安装验收)
型号 |
本底 |
质量数范围 |
分辨率 |
灵敏度 |
放大倍数 |
Helix SFT |
>2×10-14 ccSTP at 36Ar |
1-150 amu |
700 at 10% peak valley |
He: >2×10-4 amps/Torr at 800µA trap current; Ar: >1×10-3 amps/Torr at 200µA trap current |
Max. 1013 |
仪器功能与应用：
该仪器装置由稀有气体萃取/纯化装置（包括超高真空压碎装置、高温熔样炉、气体纯化系统）和稀有气体质谱仪两部分组成。后者Helix SFT分叉飞行管惰性气体质谱仪，具备高灵敏度和高线性、计算机控制离子源电压和参数及不同高阻之间自由转换等优点。通过稀有气体萃取/纯化装置首先对不同类型环境样品（固态、气态、液态）进行气体萃取和稀有气体纯化，然后分别导入氦、氖、氩、氪、氙气体，在静态真空条件下进行其同位素组成分析。高达700的分辨本领以及3He和4He同时接收的特点导致该仪器是氦同位素分析的专用仪器，并有能力高精度分析所有其它稀有气体的同位素组成。作为重要的定年技术方法（3H-3He地下水定年、地表宇宙成因核素3He和21Ne暴露定年等）和独特的物源同位素示踪指标体系（大气成因、地壳放射性成因、地幔原始核素等），具有化学不活动性和地球化学稀有性等特点的稀有气体同位素的精确分析在地球科学和环境科学等研究领域被广泛应用。
实验室地点：卫津路校区16教学配楼111室
校内预约链接：稀有气体质谱仪预约使用
