Ускорительный масс-спектрометр изготавливают в Новосибирске

Новосибирск. 30 мая. ИНТЕРФАКС - Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ), Института ядерной физики им.Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ) и Института археологии и этнографии СО РАН приступают к изготовлению узлов первого отечественного низковольтного универсального ускорительного масс-спектрометра (УМС), который сможет заменить зарубежные аналоги, сообщает пресс-служба НГУ.

"Мы намерены сначала конструировать и собирать отдельные узлы новой установки УМС - ионный источник, перезарядную мишень, детектор, тестировать их, одновременно с этим создавать элементы пробоподготовки и получения катодов для анализа других редких изотопов, в частности, бериллия-10, а потом объединить их в единый комплекс", - отмечает директор ЦКП "Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ" Екатерина Пархомчук.

По ее словам, в 2024 году планируется произвести все детали нового ионного источника, конструкторская документация была подготовлена еще в 2023 году, на этот год запланирована выточка деталей, создание элементов ионного источника и его сборка.

Часть работ будет выполнена в мастерских ИЯФ СО РАН, а тестирование планируется провести на испытательном стенде.

Проведена модернизация графитизатора - добавлены опции, позволяющие создавать графитовые мишени из песков, суглинков, донных осадков и меченых биологических веществ без многократного сжигания пробы.

Отмечается, что новый УМС рассчитан на работу не только с радиоактивным изотопом углерода С-14, но с другими редкими изотопами: бериллием-10, алюминием-26, йодом-129, что даст возможность датировать более древние объекты и расширить направления исследований.

Как сообщалось, в конце прошлого года был сконструирован и протестирован детектор для установки УМС. Его разработкой занимались специалисты ИЯФ СО РАН.

Испытания детектора проводились и на отечественном ускорителе, и на швейцарской установке MICADAS, принадлежащей НГУ. В обоих случаях испытания прошли успешно и работоспособность устройства была подтверждена.

ЦКП "Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ" - единственный в России, только он располагает установками УМС. Остальные научные центры с аналогичным оборудованием находятся за рубежом, и сотрудничество российских ученых с ними прервано. По этой причине с прошлого года потребность в таких исследованиях резко возросла.

Производительность установки MICADAS позволяет проанализировать ежегодно по 550-580 образцов, очередь на исследования расписана до лета будущего года. Большая часть исследований направлена на установление возраста археологических находок, геологических образцов и т.д.

Срок эксплуатации аппаратов УМС не превышает 10 лет, проект по созданию отечественного оборудования рассчитан на 5 лет.

Метод ускорительной масс-спектрометрии базируется на подсчете количества атомов радиоактивного изотопа углерода С-14 в исследуемом образце. Ускорительный масс-спектрометр работает только с графитовыми мишенями. Поэтому образец органического вещества должен быть предварительно очищен и пропущен через так называемый графитизатор. Предварительно из костей извлекают коллаген, из почвы - гуминовые кислоты, из древесины - целлюлозу, углекислый газ, растворенный в подземной воде, преобразовывают в карбонаты металлов, из органического вещества почв или осадков получают углекислый газ. Затем все эти вещества проходят многостадийную процедуру зауглероживания, или графитизации.