真空滲碳錸帶用于痕量鈾同位素比的測量

摘要：離子化效率低是制約熱電離質譜(TIMS)準確測量痕量鈾同位素比的主要因素之一。對錸帶進行滲碳處理能夠增強鈾的離子化效率,從而提高TIMS測量痕量鈾的能力。本研究采用簡易的滲碳裝置,在不同條件下對錸帶進行滲碳處理。采用全蒸發法測量痕量鈾樣品的離子化效率及同位素比,對比不同滲碳條件對離子化效率及質量歧視系數的影響。較優的滲碳條件為:苯蒸氣壓0.1Pa,滲碳電流2.5A,滲碳時間1h。采用這種錸帶對10pg鈾樣品的離子化效率可達0.25%,約是雙帶法的5倍。對于10pg樣品,235U/238U測量的外精度在1%以內,234U/238U、236U/238U測量的外精度小于5%。滲碳錸帶還能夠實現對1~2pg鈾樣品的測量,對1pg的CRM020A、2pg的IRMM184樣品,235U/238U測量的外精度小于1%,234U/238U測量的外精度小于5%。