同位素仪器是什么样的
❶ 这个仪器叫什么，为什么可以这样工作
你没有学过材料力学,根据材料力学的原理:任何受力和被力作用过的物体,就会象人的皮肤一样留下印记.它是根椐材料的受力状态来确定的.不过这种方种要求非常精确,测定物体受力后的变形和分子结构的变化.可以确定,当时在这个地方放了什么,多大,多重等.另外这里边还有分子力学的问题,太复杂.
❷ 同位素的特点是啥
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。同位素的化学性质几乎相同，但是原子质量不同，而且其形成的化合物的熔点和沸点有将有所不同。有些元素的同位素具有放射性，如：氕（氢）氘（重氢）氚（超重氢）氘和氚互为氢的同位素 但是氘和氚具有放射性。
❸ 什么是同位素质谱仪/有何用途
同位素质谱仪;isotope
mass
spectrometer
用于同位素分析的质谱仪器。固体同位素分析质谱计，亦称热离子发射同位素质谱计，主要分析对象是：锂、硼、镁、钾、钙、铷、锶、钐、钕、铅、铀和钚，用于核工业、核地质学研究，环境保护和同位素医学。气体同位素分析质谱计主要分析对象是H/D、130C/12C、15N/14N、18O/17O/16O、34S/32S，主要用于地质学、地球化学、矿物学、医药学、生物化学、临床诊断和农业方面的稳定性同位素分析。
❹ 什么是同位素
同位素同属于某一化学元素，其原子具有相同数目的电子，原子核也具有相同数目的质子，但却有不同数目的中子。例如氕、氘和氚，它们原子核中都有1个质子，但是它们的原子核中分别有0个中子，1个中子及2个中子，所以它们互为同位素。
❺ 什么是同位素
[编辑本段]定义
具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素。
这里的原子是广义的概念，指微观粒子。
例如氢有三种同位素， H氕、 D氘（又叫重氢）、 T氚（又叫超重氢）；碳有多种同位素，例如 12C（12为上标，下同）、 14C等。在19世纪末先发现了放射性同位素，随后又发现了天然存在的稳定同位素，并测定了同位素的丰度。大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。同种元素的各种同位素质量不同，但化学性质几乎相同。许多同位素有重要的用途，例如 12C是作为确定原子量标准的原子； 两种H原子是制造氢弹的材料； 235U是制造原子弹的材料和核反应堆的原料。同位素示踪法广泛应用于科学研究、工农业生产和医疗技术方面，例如用O标记化合物确证了酯化反应的历程， I 用于甲状腺吸碘机能的实验等。
[编辑本段]概述
同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化学行为几乎相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数,例如碳14，一般用14C而不用C14.
自然界中与多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的没有放射性。
同一元素的同位素虽然质量数不同，但他们的化学性质基本相同，物理性质有差异（主要表现在质量上）。自然界中，各种同位素的原子个数百分比一定。
同位素是指具有相同核电荷但不同原子质量的原子（核素）称为同位素。自19世纪末发现了放射性以后，到20世纪初，人们发现的放射性元素已有30多种，而且证明，有些放射性元素虽然放射性显著不同，但化学性质却完全一样。
1910年英国化学家F.索迪提出了一个假说，化学元素存在着相对原子质量和放射性不同而其他物理化学性质相同的变种，这些变种应处于周期表的同一位置上，称做同位素。不久，就从不同放射性元素得到一种铅的相对原子质量是206.08，另一种则是208。1897年英国物理学家W.汤姆逊发现了电子，1912年他改进了测电子的仪器，利用磁场作用，制成了一种磁分离器（质谱仪的前身）。当他用氖气进行测定时，无论氖怎样提纯，在屏上得到的却是两条抛物线，一条代表质量为20的氖，另一条则代表质量为22的氖。这就是第一次发现的稳定同位素，即无放射性的同位素。当F.W. 阿斯顿制成第一台质谱仪后，进一步证明，氖确实具有原子质量不同的两种同位素，并从其他70多种元素中发现了200多种同位素。
到目前为止，己发现的元素有109种，只有20种元素未发现稳定的同位素，但所有的元素都有放射性同位素。大多数的天然元素都是由几种同位素组成的混合物，稳定同位素约300多种，而放射性同位素竟达1500种以上。
1932年提出原子核的中子一质子理论以后，才进一步弄清，同位素就是一种元素存在着质子数相同而中子数不同的几种原子。由于质子数相同，所以它们的核电荷和核外电子数都是相同的（质子数=核电荷数=核外电子数），并具有相同电子层结构。因此，同位素的化学性质是相同的，但由于它们的中子数不同，这就造成了各原子质量会有所不同，涉及原子核的某些物理性质（如放射性等），也有所不同。一般来说，质子数为偶数的元素，可有较多的稳定同位素，而且通常不少于3个，而质子数为奇数的元素，一般只有一个稳定核素，其稳定同位素从不会多于两个，这是由核子的结合能所决定的。
❻ 同位素测定需要什么仪器
根据同位素射线来确定检测的仪器常见的氚，碳14标记的化合物可以用液体闪烁计数仪来测定，碘的同位素放射伽玛射线可以用伽玛计数仪来检测，一般来说就是半衰期长的用液闪，短的用伽玛计数仪
❼ 同位素测试仪器设备
现在常用的稳定同位素比值测量仪器为质谱计。质谱计的工作原理是利用质荷比不同的离子在磁场或电场中运动轨迹的不同来测量离子的质量和数量。离子源、分析器和检测器是所有质谱计的基本组成部分 (图87.1) ，但是在不同种类的仪器中设计各有不同。此外，不同类型的仪器还可包含部分特有的装置。
图87.1 同位素质谱计简图
离子源
质谱计的离子源是将试样中待测元素的同位素转化为用于测量的离子流的装置。其功能是: ① 通过电子轰击、加热或离子轰击等方法，将试样中待测元素的同位素转化为离子。② 在高压的作用下对离子加速，产生离子流。离子流中所有离子的动能均为:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中: e'为离子电荷; V 为加速电压; m 为离子质量; U'为离子运动速度。
分析器
置于磁场或 (和) 电场中的一条管道。离子垂直磁力线飞入磁场，受到垂直于磁场及运动方向的力 F (洛仑兹力) 的作用。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:B为磁场强度;e'为电荷;U'为离子运动速度。
由式(87.1)和式(87.2)，可导出:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
由上式可看出，在离子电荷相同的情况下，F是离子质量的函数。离子受力做弧形运动，重离子运动轨迹的曲率半径较轻离子的为大，质量不同的离子发生分离，为离子检测提供了条件。有些仪器采用电场分离或同时使用磁场与电场进行分离。
离子检测器
由狭缝、离子接收器及放大测量装置组成。狭缝的作用是只让散开的离子束中待测的部分通过。离子接收器常为一个中空金属筒(法拉第筒)，经一高阻接地。离子流通过时，在电阻上产生电压降。由电压降的大小可量度离子流强度。若离子流太小，则采用电子倍增器。
同位素比值测量一般采用双束或多束测量法，同时收集两种或多种待测同位素的离子流，直接测量同位素比值。
目前常用于同位素比值测量的仪器为气体同位素质谱计和热表面电离质谱计。近年来新开发的同位素分析仪器有离子探针质谱计、加速器质谱计和高分辨多接收激光等离子体质谱计。
87.1.1.1 气体同位素质谱计
气体同位素质谱计(IRMS)是对气体样品进行同位素测量的专用质谱计。除离子源、分析器和离子检测器外，它还含有专门的进样系统，有两种不同的进样方式。如果在进样气流中分子的平均自由程长于气体流经的管道，则称该气流为分子流。在分子流中，气体分子彼此不影响。这时，由于后面要谈到的动力同位素效应，轻组分流动速度比重组分的流动速度大，使得重同位素在气体中容易富集，引起质量歧视。另一种方式是黏性流进样。在黏性流中，分子自由程小，气体分子彼此影响，质量歧视大大减小。黏性流的正常气压为13.332kPa左右。目前黏性流进样方法使用更为普遍。
现代气体同位素比值质谱计都采用双进样系统，以便在尽可能短的时间内交替引入标准气体与待测气体，相互比较，提高测量精度。在气体同位素质谱计中，采用电子轰击离子源，即用电子轰击由进样装置进入离子源的气体分子，使之电离产生离子。然后在加速电压作用下形成离子流。
近年来，质谱计有很大改进，设计了微量进样系统，采用了多接收器，实现了计算机自动控制和数据自动处理。这些大大降低了测量过程中的人为因素影响，提高了测量速度和测量精度。气体同位素质谱计常用于氢、氧、硫、碳、氮、硅、氯等元素的同位素分析。对δD的测量精度可达0.2‰，对δ18O、δ13C和δ34S的测量精度可达0.02‰，可以测量两对以上的同位素比值。
连续流质谱(Continuous Flow MS)是在气体同位素质谱基础上发展起来的一种新型仪器。它的特点是用载气不停地将待测气样带入离子源，可减少试样的损失，提高分析速度和灵敏度，现在主要用于环境、生物等复杂试样和微量试样的同位素分析。
87.1.1.2 热表面电离质谱计
热表面电离质谱计(TIMS)是对固体试样进行同位素测量的专用质谱计。其特点是采用灯丝加热，使涂在样品带上的待测试样电离，产生离子流。热表面电离质谱计常用于Sr、Nd、Pb、B、Cl、Li等固体元素的同位素比值分析。
87.1.1.3 离子探针质谱计
离子探针质谱计(SIMS，又称二次离子质谱)的主要特点是它的离子源。与其他仪器不同，在离子探针质谱中是用一次离子轰击样品靶激发出二次离子，然后对二次离子进行同位素分析。这种仪器最大的优点是其极高的空间分辨率，由于一次离子的良好聚焦性能，它可以将激发点的直径控制在5μm以内。为了能对极小的试样进行同位素测量，对分析用的质谱计也做了特别设计。它往往使用双聚焦质谱仪，能够达到高分辨率(10000以上)，以将待测离子与杂质离子区分开。其接收器一般采用离子倍增器，以提高灵敏度。此外，离子探针质谱计还能分析一些用其他方法难以分析的同位素，如Fe和Os的同位素。
离子探针质谱出现于20世纪70年代，最早用于半导体微量杂质的分布研究，70年代后期开始用于氧同位素研究，80年代用于硫和铅同位素研究，目前已广泛用于B、C、O、Si、S、Mg、Ca、稀土、Sr、Pb、U等同位素分析。
当然，离子探针质谱也有其薄弱之处，即分析的精确度较常规方法仍有较大差距。
87.1.1.4 加速器质谱
加速器质谱(AMS)是利用加速器的原理对不同的离子进行分离。由于加速器的高分辨性能，加速器质谱能达到极高的灵敏度。这种仪器对于分析含量极低的同位素有特别的优势，因而特别适于10B、14C、26Al、32Si、36Cl等宇宙射线成因同位素的分析。近年来，随着该项技术的发展(加速器能量加大和灵敏度提高)，这种技术得到广泛应用，成为年轻年代学测定和研究侵蚀、沉积过程的重要手段。
87.1.1.5 多接收器激光等离子体质谱
多接收器激光等离子体质谱(MC-LA-ICP-MS)是在等离子体质谱计(ICP-MS)的基础上发展起来的一种新型质谱计。这种仪器最基本的特征是利用等离子体技术使试样电离，产生离子，进行同位素分析。由于等离子体技术的电离效应远好于表面电离法，有些用热表面电离质谱难以分析的元素(如Os、Fe)也可被电离进行同位素分析。这种技术无需对待测样品进行繁琐的预处理，可以同时测定多种元素的同位素，因而显著地提高了测试工作的效率。早期的ICP-MS多采用四级杆质谱，这种质谱分析速度快，但精确度不够高。新一代的仪器采用磁质谱，前面加上激光采样装置，离子接收部分采用多接收器。新的配置显著提高了测量的精确度和空间分辨率，成为新的有力的工具。MC-LA-ICP-MS的出现使多种重同位素的测试成为可能，这将大大拓宽同位素研究的范围，对同位素研究带来深远影响。
❽ 什么是质谱仪它的主要功能有哪些
质谱仪又称质谱计。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪。按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪；按工作原理分为静态仪器和动态仪器。
不同的质谱仪，其功能不尽相同，比如：
1、有机质谱仪
有机质谱仪主要用于有机化合物的结构鉴定，它能提供化合物的分子量、元素组成以及官能团等结构信息。分为四极杆质谱仪、离子阱质谱仪、飞行时间质谱仪和磁质谱仪等。
2、无机质谱仪
无机质谱仪主要用于无机元素微量分析和同位素分析等方面。分为火花源质谱仪、离子探针质谱仪、激光探针质谱仪、辉光放电质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪。火花源质谱仪不仅可以进行固体样品的整体分析，而且可以进行表面和逐层分析甚至液体分析；激光探针质谱仪可进行表面和纵深分析；辉光放电质谱仪分辨率高，可进行高灵敏度，高精度分析，适用范围包括元素周期表中绝大多数元素，分析速度快，便于进行固体分析；电感耦合等离子体质谱，谱线简单易认，灵敏度与测量精度很高。
3、同位素质谱仪
同位素质谱分析法的特点是测试速度快，结果精确，样品用量少（微克量级）。能精确测定元素的同位素比值。广泛用于核科学，地质年代测定，同位素稀释质谱分析，同位素示踪分析。