在核反應器技術範圍內,分析核能材料的成份為一項重要的工作,核能材料如燃料及 包覆材料等多屬高溫材料,可以用質譜儀來作分析,現今應用質譜儀法直接分析高溫 材料,最常用者為火花式離子源(spark ion sourcc),但此法由於技術及樣品上的 限制,分析結果未臻理想。 本實驗主要的目的為使用隻聚焦式(Double focus)質譜儀以分析核反應器有關的高 溫材料,本實驗的真空系統為以機械幫浦抽至中度真空,再以離子幫浦抽至高真空的 不鏽鋼系統,實驗工作包括KCI及Rb2CO3 等固體材料測試,熱離子源內產生的離子經 磁場及靜電場分析儀到達瓷腔倍增管,所得訊號結果以IBM PC16位元電腦作訊號輸出 ,但對高溫材料若不經複雜的化學處理,則無法分析,所以將離子源改裝,使YAG ( Yttrium AIuminum Garnet )雷射直接藕合於質譜儀上,並在質譜儀上設計一套光學 樣品定位系統由監視器的影像顯示,可準確地將雷射聚焦焦點調至樣品之上。此YAG 雷射為脈衝(pulse ),每個脈衝能量約為1焦耳,脈衝寬度約為三毫秒,測試樣品 為氧化鈦、氧化鎂、氧化鈷等。 實驗顯示雷射質譜儀對於樣品成份含量分析有相當均勻的靈敏度(Sensitivity ), 樣品可具有微小之體積,故取樣方便,且又可避免化學處理等問題及可能的污染干擾 。
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