AMS-analyysi

Mihin AMS-tekniikkaa käytetään?

Kiihdyttimen massaspektrometria (AMS) on erittäin herkkä analyyttinen tekniikka, jota käytetään yksittäisen isotoopin osuuden mittaamiseen näytteestä. Saman alkuaineen eri isotoopeilla on sama määrä protoneja, mutta eri määrä neutroneja ytimissään. Jotkut isotoopeista ovat radioaktiivisia, kun taas toiset ovat stabiileja. AMS:llä voidaan analysoida monia harvinaisia ​​isotooppeja, kuten Be-10, C-14, Al-26, Cl-36, Ca-41 ja I-129, sekä useita uraanin ja plutoniumin isotooppeja. Kevyiden alkuaineiden stabiileja isotooppeja analysoidaan tyypillisemmin IRMS-tekniikalla.

Yksi AMS-menetelmän yleisimmistä sovelluksista on radiohiiliajoitus. Tekniikkaa käytetään laajasti hiiltä sisältävien näytteiden iän määrittämiseen mittaamalla niissä olevan radioaktiivisen C-14 -isotoopin määrä. Arkeologian ja historiantutkimuksen lisäksi AMS:ää käytetään yleisesti myös erilaisten polttoaineiden bio-osuuden (biopohjaisen sisällön osuus näytteessä) määrittämiseen.

AMS:llä analysoiduilla isotoopeilla on laajalti ajoitussovelluksia ja niitä käytetään erilaisissa kronometreissä ja merkkiaineissa. Siten AMS:ää hyödynnetään monilla aloilla, kuten geologiassa,ympäristön ja ilmakehän tutkimuksessa, arkeologiassa, historiantutkimuksessa, globaalin ilmastonmuutoksen hallinnassa, ydinvoimaloiden suojatoimissa ja biolääketieteessä.

Miten AMS-menetelmä toimii?

AMS-analyysi perustuu ionikiihdyttimen käyttöön tehokkaana massaspektrometrinä. Ionilähteitä, suuria magneetteja ja ilmaisimia käytetään yhdessä kiihdyttimen kanssa eri isotooppien erottamiseen ja yksittäisten atomien laskemiseen. Näytteen ionisoinnin jälkeen kiihdytinjärjestelmän magneetti- ja sähkökentät suodattavat ylimääräiset isotoopit ionisuihkusta poikkeuttamalla ne alkuperäisestä suunnastaan.

Ionisuihkun suuri nopeus mahdollistaa molekyylien tuhoamisen ja poistamisen mittaustaustasta. Lopuksi ionisuihku analysoidaan isotooppisesti: magneettiset ja sähköstaattiset analysaattorit mittaavat tutkittavan isotoopin määrän ja ionidetektorit tunnistavat valitut isotoopit sekä laskevat ne yksitellen. Tämän seurauksena pitoisuuksia voidaan mitata jopa yhden atomin tarkkuudella noin 1000 atomista.

Näytevaatimukset ja esivalmistelu

AMS:llä voidaan analysoida kiinteitä, nestemäisiä ja kaasumaisia ​​näytteitä. Analyysiin soveltuvat esimerkiksi arkeologiset näytteet (mm. fossiilit, keramiikka), geologiset näytteet (mm. kivet, sedimentit), polttoaineet, savukaasut ja näytteet luonnosta, esimerkiksi sadevedestä. Koska AMS on erittäin herkkä menetelmä, testaukseen tarvitaan vain pieni määrä näytettä. Kiinteiden aineiden tapauksessa yleensä muutama milligramma näytettä riittää analyysiin.

Ennen AMS-analyysiä tutkimuksen kohteena oleva alkuaine (esim. hiili, beryllium, alumiini, jodi, uraani tai plutonium) on eristettävä näytteestä. Kemiallisilla menetelmilllä voidaan erottaa hyvin pieniä määriä alkuainetta ja valmistaa sopiva kohdemateriaali kiihdyttimessä tapahtuvaan mittaukseen.

Tarvitsetko AMS-analyysin?

Measurlabs tarjoaa laadukkaita AMS-analyysejä kilpailukykyiseen hintaan. Asiantuntijamme auttavat mielellään jos sinulla on kysymyksiä näytteisiisi tai mittauksen tavoitteisiin liittyen. Ota meihin yhteyttä alla olevan lomakkeen kautta tai lähettämällä meille sähköpostia osoitteeseen info@measurlabs.com.