姜 山

(1.中国原子能科学研究院，北京 102413；2.启先核(北京)科技有限公司，北京 100144)

1 加速器质谱(AMS)的历史与现状

1.1 AMS的发明

由于考古、地质等学科发展的强烈需求，20世纪70年代末诞生了AMS[1-2]，它是一种基于加速器技术和离子探测器技术的高能同位素质谱仪。AMS克服了传统质谱存在的分子本底和同量异位素本底干扰的问题，极大地提高了同位素丰度灵敏度(10-15)，最低探测限为104个原子，且样品用量少(ng～μg量级)、测量时间短(min级)。因此，AMS的发明为地质、考古、环境、生物医学、核科学与技术、材料等学科的深入研究提供了一种强有力的测量和分析手段。

AMS的发展可以追溯到1939年，Alvarez等[3]利用回旋加速器测定自然界中3He。之后的近40年中，由于重粒子探测技术和加速器束流品质等条件的限制，一直没有开展AMS的相关研究。随着地质学、考古学等对14C、10Be等长寿命宇宙成因核素测量需求的不断增强，为解决衰变计数方法和普通质谱测量方法灵敏度不足的问题，1977年，Stephenson等[4]提出用回旋加速器探测14C、10Be等长寿命放射性核素。同时，美国Rochester大学的研究小组[1-2]提出了用串列加速器测量14C。加拿大McMaster大学和美国Rochester大学几乎同时发表了用串列加速器测量自然界14C的结果。从此，AMS作为一种核分析技术迅速发展起来，直至2021年，AMS国际会议已召开14次，有180多个实验室开展了相关工作，我国有中国原子能科学研究院[5]、北京大学、中国科学院地球环境研究所和中国科学院地球化学研究所(广州)等16个实验室的21台AMS装置开展或将要开展相关工作。……