激光共振电离质谱同位素分析技术

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1、第25卷增刊2004年10月Vol.25SuppLOct.2004激光共振电离质谱同位素分析技术李志明，朱凤蓉S张了斌，邓虎，翟利华，万可友，任向军，王长海，张利兴（西北核技术研究所，陕两两安710024）llsotopicAnalysisTechniqueinLaserResonanceIonizationMassSpectrometryLIZhi-ming,ZHUFeng-rong*,ZHANGZi-bin,DENGHu,ZHAILi-hua,WANKe-you,RENXiang-jun,WANGChang小ai,ZHANGLi

2、-xin(Nort/nuestInstituteofNuclearTechnologyXPan710024*China)Abstract:Thestate-of-artoftheisotopicanalysistechniqueinthelaserresonanceionizationmassspectrometry(LR1MS)innorthwestinstituteofnucleartechnologywasfoundecl.Maintechniqueobstaclesandfeasibleresolventswiththea

3、pplicationofLRIMSinisotopicanalysiswerediscussed.InordertoobtainaccurateisotoperatiodeterminedbyLRIMS9thenewmethodcombinedwithexperimentalprocessandcorrectionfactorcalculatedbynumericalcomputationmethodwasproposedanclappliedtomeasurelutetiumisotoperatio.Thenaturallu

4、tetiumisotoperatiodeterminedbyuseofthismethodwaslessthan()•8%bythermalionizationmassspectrometry(TIMS).Thismethodcanalsobeappliedtodetermineabundanceratiosofsomeotherelements.Keywords:laserresonanceionizationmassspectrometry(LRIMS);laserinducedisotopicselectivity；lute

5、tium中图分类号.（）657.63文献标识码小文章编号：1004-2997（2004）増刊-189-02激光共振电离质谱（LRIMS）技术用于同位素分析优点在于：激光共振电离超高的元素或同位素选择性。但是这一优点同时也带来了LRIMS同位素分析难点：即激光诱导同位素选择性（LIIS）引起同位素比值测量的偏差。I」1S的大小依赖于激光参数、原子电离路径及相关结构参数。西北核技术研究所开展LRIMS应用研究的目的是在强同质异位素干扰下能顺利进行超痕量同位素分析。1LRIMS电离路径选择LRIMS的核心技术是激光共振电离技术。收稿日期：

6、2004-09-19；修回日期：2004-09-30作者简介：李卿罂期卷人男（汉族）•湖北沛水人•助理研究员•从事激光光谱、无机质谱分析研究。卜：mail:lizmnint0263.netx通信作者：矗更f蕊~）•女（汉族）•上海人•研究员•从事质诺学研究。Email:fcngrongzbu0yahoo.com.cn实现被分析元素激光共振电离，必须选择合适的共振电离路径。电离路径的好坏直接关系到电离效率和分析的元素或同位素选择性。利用多光子共振电离光谱（RIS）技术进行了复杂原子铀高激发态和自电离态光谱研究，观测到了新的83条高激发

7、态能级和143条自电离态能级，推荐了适合现有激光系统8条较佳的激光共振电离路径2】。2激光诱导同位素选择性由于分析对象和LRIMS系统差异，为获得准确的同位素丰度比或好的同位素选择性，对每一种LRIMS分析应用都需进行LIIS研究。在速率方程和光谱卷积框架下，创建了在实际实验条件下LIIS数值模拟计算的方法，研究餵的特定激光共振电离通道的激光诱导同位索选择性。用这一方法计算得到的激光波长对激光诱导同位素选择性的关系与实验结果相符合。探讨了在偏振激光作用的情况下齐种激光参数（波长、带宽和激光强度）对激光诱导同位素选择性的影响，并提出了

8、在一定实验条件下两种消除或减少该效应的方法：最佳波长法和跳波长法5]。3准确同位素丰度测定可采取从实验技术上减少LIIS效应和理论计算获得校正内子来测定同位索丰度比。在早期的分析应用中，主要采用消除或减少LI1S方法,由于实验条件和