加速器质谱

质谱仪衰变
质谱仪的“衰变”可能指的是用于测量放射性同位素衰变率的技术，即加速器质谱（AMS）。

质谱仪是一种分析仪器，它通过将物质离子化后按照离子的质荷比分离，然后检测不同离子的谱峰强度来实现对样品的分析。

在放射性同位素分析中，质谱仪可以用于精确测量长寿命同位素的含量，这对于地质学、环境科学、生物学等领域的研究非常重要。

加速器质谱（AMS）是一种结合了加速器和质谱技术的高精度测量方法，它能够测量非常小的放射性同位素比例，甚至是在一个万亿个稳定同位素原子中的一个放射性原子。

AMS技术的核心在于使用加速器来提高离子的能量，从而提高质谱分析的灵敏度和精度。

这项技术对于研究古老的碳十四测年、铍10地表曝露年龄、以及环境中的氚等长寿命同位素非常有用。

总的来说，质谱仪在分析放射性同位素衰变方面发挥着重要作用，而加速器质谱（AMS）是这一领域的一种先进技术，它通过提高离子的能量来增强质谱分析的性能，使得即使是极低浓度的放射性同位素也能被准确测量。

加速器质谱中心简介利用超高灵敏度加速器质谱技术，进行高精度年代学研究，宇宙事件探测，宇宙成因核素的环境过程示踪，行星地质学的比较研究，加强碳、氮、氧、氢的生物地球化学循环与示踪过程研究，获取高分辨率的环境变化信息，为地球环境研究提供技术支撑平台。

发展定位实验室定位于加速器质谱新技术、同位素示踪新方法及其在地球环境科学、考古学和生物环境等领域的应用研究。

面向基础科学研究前沿和国家重大需求，将加速器质谱新技术与放射性核素、稳定同位素示踪新方法相结合，为我国尤其是我省在地球环境科学等领域的原创及应用研究提供科技支撑。

通过发挥加速器质谱技术优势，面向国内外开放，凝聚和培养从事加速器质谱技术及应用领域的高水平科技人才，逐步将实验室建设成为国际一流的加速器质谱应用研究中心、人才培训中心和权威分析测试中心，为我国及陕西省地方经济社会可持续发展提供科技服务。

研究方向：研究方向1：加速器质谱功能开发和技术创新加速器质谱仪(AMS)具有超高灵敏度和极少样品需求量的优势，成为进行地球科学中基础性、战略性和前瞻性研究的必要条件，已成为高精度年代学和地球环境精細过程示踪研究中不可缺少的前沿性工具。

实验室将在充分发挥AMS已有测量技术优势的基础上，开展AMS功能开发和技术创新研究，通过仪器的功能升级和技术改造，发展超微量样品14C、129I 和B同位素测试新技术，开发Pu等新放射性核素测试功能，拓展加速器质谱应用研究领域。

研究方向2：地球环境过程的宇宙成因核素示踪研究地球环境系统变化及行星和宇宙事件对地球环境影响的研究已成为本世纪地球科学前沿方向之一。

我国拥有丰富多彩的自然地理格局及类型多样的地质记录，使得在地球环境变化研究领域具有得天独厚的区域优势，也为我国地球环境研究赶超世界先进水平提供了极大的发展空间。

实验室将利用加速器质谱对各类长寿命放射性核素的测试优势，开展放射性核素在地球环境变化科学中的环境过程示踪和定年研究，获取自然环境变化的历史、规律，辩明人类活动的环境效应，探索东亚季风环境和内陆干旱环境的耦合演化特征及其机制，预测未来我国尤其是西部半干旱区气候变化趋势；开展宇宙成因核素（如10Be）定量示踪第四纪以来黄土地磁场强度和降水变化的历史重建研究，为刻画地球磁场变化历史的细节以及中长时间尺度大陆水循环过程和变化规律提供新的环境示踪途径。

1.4质谱仪与回旋加速器一、教材分析物理课程标准：知道质谱仪和回旋加速器的基本原理,以及相应的工作过程，理解在电场、磁场中的运动规律。

教材内容及体系安排：通过前面学习，知道电荷在电场、磁场中的分别受到电场力、洛伦兹力，当电荷（粒子）在匀强电场中运动的方向与电场强度方向平行时。

匀强电场对电荷（粒子）起到加速的作用，当运动的电荷（粒子）运动的方向。

与匀强磁场中磁感应强度的方向不平行时，运动的电荷（粒子）受到洛伦兹力作用。

改变运动的方向，轨迹发生偏转。

洛伦兹力提供做匀速圆周运动的向心力。

二、学情分析授课学生对象：高二年级的学生知识储备：带电粒子（微粒）在电场、磁场中的运动特点能力基础：理解粒子收到电场力的作用，会对带电粒子起到加速、偏转作用，磁场会起到偏转作用。

思维方式：比较抽象，不能用空间解释带电粒子的运动情况分析。

想象不到具体的运动情况，以及找相应的运动轨迹。

三、教学目标与核心素养物理观念学生知道带电粒子在匀强电场、磁场中运动的特点，以及遵循的相关规律，清楚在生活中的重要性。

科学思维∶训练学生运用电场和磁场的知识解决实际问题，培养其科学思维能力。

培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力，科学探究通过演示实验的引导，培养学生实验动手操作能力。

让学生能够从理论学习走向实践操作，培养学生的物理思维能力。

科学态度与责任通过演示实验的引导，培养学生团队合作精神，数据的处理追求实事求是的科学责任。

四、教学重难点教学重点：①带电粒子在电场和磁场中的运动特点及规律②质谱仪、回旋加速器的工作原理和生活中的应用教学难点：①质谱仪和回旋加速器的原理和应用，理解质谱仪用来测量同位素、质量比、半径比关系，回旋加速器最大初动能与加速电压无关原因。

五、教法学法教法：讲授法、实验探究法、练习法学法：自主探究法、讨论交流法、六、教学准备多媒体课件、圆规、绳子、细线七、教学过程温故知新、复习导入复习洛伦兹力、安培力的内容，相应的方向、大小的计算。