同位素儀器是什麼樣的
❶ 這個儀器叫什麼，為什麼可以這樣工作
你沒有學過材料力學,根據材料力學的原理:任何受力和被力作用過的物體,就會象人的皮膚一樣留下印記.它是根椐材料的受力狀態來確定的.不過這種方種要求非常精確,測定物體受力後的變形和分子結構的變化.可以確定,當時在這個地方放了什麼,多大,多重等.另外這里邊還有分子力學的問題,太復雜.
❷ 同位素的特點是啥
質子數相同而中子數不同的同一元素的不同核素互稱為同位素。同位素的化學性質幾乎相同，但是原子質量不同，而且其形成的化合物的熔點和沸點有將有所不同。有些元素的同位素具有放射性，如：氕（氫）氘（重氫）氚（超重氫）氘和氚互為氫的同位素 但是氘和氚具有放射性。
❸ 什麼是同位素質譜儀/有何用途
同位素質譜儀;isotope
mass
spectrometer
用於同位素分析的質譜儀器。固體同位素分析質譜計，亦稱熱離子發射同位素質譜計，主要分析對象是：鋰、硼、鎂、鉀、鈣、銣、鍶、釤、釹、鉛、鈾和鈈，用於核工業、核地質學研究，環境保護和同位素醫學。氣體同位素分析質譜計主要分析對象是H/D、130C/12C、15N/14N、18O/17O/16O、34S/32S，主要用於地質學、地球化學、礦物學、醫葯學、生物化學、臨床診斷和農業方面的穩定性同位素分析。
❹ 什麼是同位素
同位素同屬於某一化學元素，其原子具有相同數目的電子，原子核也具有相同數目的質子，但卻有不同數目的中子。例如氕、氘和氚，它們原子核中都有1個質子，但是它們的原子核中分別有0個中子，1個中子及2個中子，所以它們互為同位素。
❺ 什麼是同位素
[編輯本段]定義
具有相同質子數，不同中子數（或不同質量數）同一元素的不同核素互為同位素。
這里的原子是廣義的概念，指微觀粒子。
例如氫有三種同位素， H氕、 D氘（又叫重氫）、 T氚（又叫超重氫）；碳有多種同位素，例如 12C（12為上標，下同）、 14C等。在19世紀末先發現了放射性同位素，隨後又發現了天然存在的穩定同位素，並測定了同位素的豐度。大多數天然元素都存在幾種穩定的同位素。同種元素的各種同位素質量不同，但化學性質幾乎相同。許多同位素有重要的用途，例如 12C是作為確定原子量標準的原子； 兩種H原子是製造氫彈的材料； 235U是製造原子彈的材料和核反應堆的原料。同位素示蹤法廣泛應用於科學研究、工農業生產和醫療技術方面，例如用O標記化合物確證了酯化反應的歷程， I 用於甲狀腺吸碘機能的實驗等。
[編輯本段]概述
同位素是具有相同原子序數的同一化學元素的兩種或多種原子之一,在元素周期表上佔有同一位置,化學行為幾乎相同,但原子質量或質量數不同,從而其質譜行為、放射性轉變和物理性質(例如在氣態下的擴散本領)有所差異。同位素的表示是在該元素符號的左上角註明質量數,例如碳14，一般用14C而不用C14.
自然界中與多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工製造的，有的有放射性，有的沒有放射性。
同一元素的同位素雖然質量數不同，但他們的化學性質基本相同，物理性質有差異（主要表現在質量上）。自然界中，各種同位素的原子個數百分比一定。
同位素是指具有相同核電荷但不同原子質量的原子（核素）稱為同位素。自19世紀末發現了放射性以後，到20世紀初，人們發現的放射性元素已有30多種，而且證明，有些放射性元素雖然放射性顯著不同，但化學性質卻完全一樣。
1910年英國化學家F.索迪提出了一個假說，化學元素存在著相對原子質量和放射性不同而其他物理化學性質相同的變種，這些變種應處於周期表的同一位置上，稱做同位素。不久，就從不同放射性元素得到一種鉛的相對原子質量是206.08，另一種則是208。1897年英國物理學家W.湯姆遜發現了電子，1912年他改進了測電子的儀器，利用磁場作用，製成了一種磁分離器（質譜儀的前身）。當他用氖氣進行測定時，無論氖怎樣提純，在屏上得到的卻是兩條拋物線，一條代表質量為20的氖，另一條則代表質量為22的氖。這就是第一次發現的穩定同位素，即無放射性的同位素。當F.W. 阿斯頓製成第一台質譜儀後，進一步證明，氖確實具有原子質量不同的兩種同位素，並從其他70多種元素中發現了200多種同位素。
到目前為止，己發現的元素有109種，只有20種元素未發現穩定的同位素，但所有的元素都有放射性同位素。大多數的天然元素都是由幾種同位素組成的混合物，穩定同位素約300多種，而放射性同位素竟達1500種以上。
1932年提出原子核的中子一質子理論以後，才進一步弄清，同位素就是一種元素存在著質子數相同而中子數不同的幾種原子。由於質子數相同，所以它們的核電荷和核外電子數都是相同的（質子數=核電荷數=核外電子數），並具有相同電子層結構。因此，同位素的化學性質是相同的，但由於它們的中子數不同，這就造成了各原子質量會有所不同，涉及原子核的某些物理性質（如放射性等），也有所不同。一般來說，質子數為偶數的元素，可有較多的穩定同位素，而且通常不少於3個，而質子數為奇數的元素，一般只有一個穩定核素，其穩定同位素從不會多於兩個，這是由核子的結合能所決定的。
❻ 同位素測定需要什麼儀器
根據同位素射線來確定檢測的儀器常見的氚，碳14標記的化合物可以用液體閃爍計數儀來測定，碘的同位素放射伽瑪射線可以用伽瑪計數儀來檢測，一般來說就是半衰期長的用液閃，短的用伽瑪計數儀
❼ 同位素測試儀器設備
現在常用的穩定同位素比值測量儀器為質譜計。質譜計的工作原理是利用質荷比不同的離子在磁場或電場中運動軌跡的不同來測量離子的質量和數量。離子源、分析器和檢測器是所有質譜計的基本組成部分 (圖87.1) ，但是在不同種類的儀器中設計各有不同。此外，不同類型的儀器還可包含部分特有的裝置。
圖87.1 同位素質譜計簡圖
離子源
質譜計的離子源是將試樣中待測元素的同位素轉化為用於測量的離子流的裝置。其功能是: ① 通過電子轟擊、加熱或離子轟擊等方法，將試樣中待測元素的同位素轉化為離子。② 在高壓的作用下對離子加速，產生離子流。離子流中所有離子的動能均為:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中: e'為離子電荷; V 為加速電壓; m 為離子質量; U'為離子運動速度。
分析器
置於磁場或 (和) 電場中的一條管道。離子垂直磁力線飛入磁場，受到垂直於磁場及運動方向的力 F (洛侖茲力) 的作用。
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:B為磁場強度;e'為電荷;U'為離子運動速度。
由式(87.1)和式(87.2)，可導出:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
由上式可看出，在離子電荷相同的情況下，F是離子質量的函數。離子受力做弧形運動，重離子運動軌跡的曲率半徑較輕離子的為大，質量不同的離子發生分離，為離子檢測提供了條件。有些儀器採用電場分離或同時使用磁場與電場進行分離。
離子檢測器
由狹縫、離子接收器及放大測量裝置組成。狹縫的作用是只讓散開的離子束中待測的部分通過。離子接收器常為一個中空金屬筒(法拉第筒)，經一高阻接地。離子流通過時，在電阻上產生電壓降。由電壓降的大小可量度離子流強度。若離子流太小，則採用電子倍增器。
同位素比值測量一般採用雙束或多束測量法，同時收集兩種或多種待測同位素的離子流，直接測量同位素比值。
目前常用於同位素比值測量的儀器為氣體同位素質譜計和熱表面電離質譜計。近年來新開發的同位素分析儀器有離子探針質譜計、加速器質譜計和高分辨多接收激光等離子體質譜計。
87.1.1.1 氣體同位素質譜計
氣體同位素質譜計(IRMS)是對氣體樣品進行同位素測量的專用質譜計。除離子源、分析器和離子檢測器外，它還含有專門的進樣系統，有兩種不同的進樣方式。如果在進樣氣流中分子的平均自由程長於氣體流經的管道，則稱該氣流為分子流。在分子流中，氣體分子彼此不影響。這時，由於後面要談到的動力同位素效應，輕組分流動速度比重組分的流動速度大，使得重同位素在氣體中容易富集，引起質量歧視。另一種方式是黏性流進樣。在黏性流中，分子自由程小，氣體分子彼此影響，質量歧視大大減小。黏性流的正常氣壓為13.332kPa左右。目前黏性流進樣方法使用更為普遍。
現代氣體同位素比值質譜計都採用雙進樣系統，以便在盡可能短的時間內交替引入標准氣體與待測氣體，相互比較，提高測量精度。在氣體同位素質譜計中，採用電子轟擊離子源，即用電子轟擊由進樣裝置進入離子源的氣體分子，使之電離產生離子。然後在加速電壓作用下形成離子流。
近年來，質譜計有很大改進，設計了微量進樣系統，採用了多接收器，實現了計算機自動控制和數據自動處理。這些大大降低了測量過程中的人為因素影響，提高了測量速度和測量精度。氣體同位素質譜計常用於氫、氧、硫、碳、氮、硅、氯等元素的同位素分析。對δD的測量精度可達0.2‰，對δ18O、δ13C和δ34S的測量精度可達0.02‰，可以測量兩對以上的同位素比值。
連續流質譜(Continuous Flow MS)是在氣體同位素質譜基礎上發展起來的一種新型儀器。它的特點是用載氣不停地將待測氣樣帶入離子源，可減少試樣的損失，提高分析速度和靈敏度，現在主要用於環境、生物等復雜試樣和微量試樣的同位素分析。
87.1.1.2 熱表面電離質譜計
熱表面電離質譜計(TIMS)是對固體試樣進行同位素測量的專用質譜計。其特點是採用燈絲加熱，使塗在樣品帶上的待測試樣電離，產生離子流。熱表面電離質譜計常用於Sr、Nd、Pb、B、Cl、Li等固體元素的同位素比值分析。
87.1.1.3 離子探針質譜計
離子探針質譜計(SIMS，又稱二次離子質譜)的主要特點是它的離子源。與其他儀器不同，在離子探針質譜中是用一次離子轟擊樣品靶激發出二次離子，然後對二次離子進行同位素分析。這種儀器最大的優點是其極高的空間解析度，由於一次離子的良好聚焦性能，它可以將激發點的直徑控制在5μm以內。為了能對極小的試樣進行同位素測量，對分析用的質譜計也做了特別設計。它往往使用雙聚焦質譜儀，能夠達到高解析度(10000以上)，以將待測離子與雜質離子區分開。其接收器一般採用離子倍增器，以提高靈敏度。此外，離子探針質譜計還能分析一些用其他方法難以分析的同位素，如Fe和Os的同位素。
離子探針質譜出現於20世紀70年代，最早用於半導體微量雜質的分布研究，70年代後期開始用於氧同位素研究，80年代用於硫和鉛同位素研究，目前已廣泛用於B、C、O、Si、S、Mg、Ca、稀土、Sr、Pb、U等同位素分析。
當然，離子探針質譜也有其薄弱之處，即分析的精確度較常規方法仍有較大差距。
87.1.1.4 加速器質譜
加速器質譜(AMS)是利用加速器的原理對不同的離子進行分離。由於加速器的高分辨性能，加速器質譜能達到極高的靈敏度。這種儀器對於分析含量極低的同位素有特別的優勢，因而特別適於10B、14C、26Al、32Si、36Cl等宇宙射線成因同位素的分析。近年來，隨著該項技術的發展(加速器能量加大和靈敏度提高)，這種技術得到廣泛應用，成為年輕年代學測定和研究侵蝕、沉積過程的重要手段。
87.1.1.5 多接收器激光等離子體質譜
多接收器激光等離子體質譜(MC-LA-ICP-MS)是在等離子體質譜計(ICP-MS)的基礎上發展起來的一種新型質譜計。這種儀器最基本的特徵是利用等離子體技術使試樣電離，產生離子，進行同位素分析。由於等離子體技術的電離效應遠好於表面電離法，有些用熱表面電離質譜難以分析的元素(如Os、Fe)也可被電離進行同位素分析。這種技術無需對待測樣品進行繁瑣的預處理，可以同時測定多種元素的同位素，因而顯著地提高了測試工作的效率。早期的ICP-MS多採用四級桿質譜，這種質譜分析速度快，但精確度不夠高。新一代的儀器採用磁質譜，前面加上激光采樣裝置，離子接收部分採用多接收器。新的配置顯著提高了測量的精確度和空間解析度，成為新的有力的工具。MC-LA-ICP-MS的出現使多種重同位素的測試成為可能，這將大大拓寬同位素研究的范圍，對同位素研究帶來深遠影響。
❽ 什麼是質譜儀它的主要功能有哪些
質譜儀又稱質譜計。分離和檢測不同同位素的儀器。即根據帶電粒子在電磁場中能夠偏轉的原理，按物質原子、分子或分子碎片的質量差異進行分離和檢測物質組成的一類儀器。質譜儀按應用范圍分為同位素質譜儀、無機質譜儀和有機質譜儀。按分辨本領分為高分辨、中分辨和低分辨質譜儀；按工作原理分為靜態儀器和動態儀器。
不同的質譜儀，其功能不盡相同，比如：
1、有機質譜儀
有機質譜儀主要用於有機化合物的結構鑒定，它能提供化合物的分子量、元素組成以及官能團等結構信息。分為四極桿質譜儀、離子阱質譜儀、飛行時間質譜儀和磁質譜儀等。
2、無機質譜儀
無機質譜儀主要用於無機元素微量分析和同位素分析等方面。分為火花源質譜儀、離子探針質譜儀、激光探針質譜儀、輝光放電質譜儀、電感耦合等離子體質譜儀。火花源質譜儀不僅可以進行固體樣品的整體分析，而且可以進行表面和逐層分析甚至液體分析；激光探針質譜儀可進行表面和縱深分析；輝光放電質譜儀解析度高，可進行高靈敏度，高精度分析，適用范圍包括元素周期表中絕大多數元素，分析速度快，便於進行固體分析；電感耦合等離子體質譜，譜線簡單易認，靈敏度與測量精度很高。
3、同位素質譜儀
同位素質譜分析法的特點是測試速度快，結果精確，樣品用量少（微克量級）。能精確測定元素的同位素比值。廣泛用於核科學，地質年代測定，同位素稀釋質譜分析，同位素示蹤分析。