WRÓC TYMCZASOWO NA STARĄ STRONĘ
POZNAŃSKIEGO LABORATORIUM RADIOWĘGLOWEGO

Spektrometr AMS – Źródło jonów

Spektrometr „Compact carbon AMS” jest wyposażony w źródło jonów MC-SNICS, wyprodukowane pzez National Electrostatics Corporation. Źródło wytwarza wiązkę naładowanych ujemnie jonów węgla z węglowych katod odpowiednio przygotowanych z próbek przeznaczonych do datowania, i kieruje je w stronę magnesu wstrzykującego. W źródle można jednocześnie umieścić 40 katod.

Widok z boku źródła jonów MC-SNICS
Widok z boku źródła jonów MC-SNICS

Zastosowanie jonów naładowanych ujemnie jest ważnym elementem techniki 14C AMS. W klasycznej spektrometrii mas stosuje się źródła jonów dodatnich. Produktem ubocznym takich źródeł są dodatnie jony azotu (14N), o masie nieodróżnialnej od masy 14C. Choć w układach wysokiej próżni koncentracja azotu jest niezmiernie mała, liczba jego jonów jest jednak znacząca w stosunku do liczby jonów 14C, co uniemożliwia precyzyjne pomiary 14C. Na szczęście, azot nie tworzy stabilnych jonów ujemnych!

Wnętrze źródła jonów. Katody umieszczone są na obwodzie tarczy. W danym momencie, w pozycji aktywnej znajduje się jedna katoda, widoczna przez otwór w środku jonizatora
Wnętrze źródła jonów. Katody umieszczone są na obwodzie tarczy. W danym momencie, w pozycji aktywnej znajduje się jedna katoda, widoczna przez otwór w środku jonizatora

Źródło jonów MC-NSICS wytwarza prąd jonów 12C o natężeniu do 100 mikroamperów. W źródle, atomy węgla są rozpylane z powierzchni katody przez jony cezu. Atomy cezu pochodzące z rozgrzanego (ok. 190°C) zbiorniczka z cezem, docierają do centrum źródła, gdzie łatwo tracą elektrony w silnym polu elektrycznym w pobliżu gorącej powierzchni jonizatora. Konfiguracja pola elektrycznego ogniskuje wiązkę jonów cezu Cs+ na obszarze o średnicy 0.5mm na powierzchni katody. Rozpylone atomy węgla przyłączają swobodne elektrony, ładują się ujemnie, i są wyciągane ze źródła. Dodatkowa elektroda służy ogniskowaniu wiązki jonów. Większość wytworzonych jonów ma ładunek pojedynczego elektronu (12C13C i 14C) i energię ok. 50keV.

Schemat źródła jonów NEC MC-SNICS
Schemat źródła jonów NEC MC-SNICS, umieść kursor nad obrazkiem, aby zobaczyć animację

Inne strony o spektrometrze 14C AMS:
Ogólne | Źródło jonów | Magnes wstrzykujący | Akcelerator | Magnes analizujący | Komora dryfu | Analizator elektrostatyczny | Detektor 14C