多微管阵列结构腔-原子吸收光谱测量Rb同位素比

作者：齐刚; 黄印博; 凌菲彤; **琦; 黄俊; 杨韬; 张雷雷; 卢兴吉; 袁子豪; 曹振松^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(05): 212-220.

• Rb同位素
• 吸收光谱
• 多微管阵列

Rb同位素分析在地质探索和环境监测中具有重要应用价值.本文基于可调谐激光吸收光谱技术,通过热分解的样品处理方式,搭建了一套Rb同位素吸收光谱测量装置,实现了Rb同位素比稳定测量.并通过新型多微管阵列结构设计原子发生器,增强了其原子束准直能力,有效抑制了光谱的多普勒效应,提高Rb同位素光谱分辨率.装置选用钽金属制作6 mm口径的高温原子发生器,内部堆叠1 mm口径微管阵列,发生器经电阻加热最高可达3000℃.实验通过高温(600℃)催化Rb2CO3样品释放气态Rb原子,同步利用探测激光通过Rb原子进行测量,获得高分辨率Rb原子吸收光谱,结合谱线参数反演获得自然丰度Rb2CO3样品中Rb同位素比(85Rb:87Rb)为2.441±0.02,探测误差为5.9%,87Rb检测极限达1.76‰(3σ).实验结果表明,相较于传统的单管结构,采用多微管阵列结构进行测量时,Rb原子谱线展宽降低了约450 MHz (半高全宽),可有效区分Rb同位素的吸收光谱特征.多微管阵列结构的原子化装置与可调谐吸收光谱技术结合,在固体金属检测领域具有探测精度高、光谱分辨能力强的优势,为同位素丰度测量分析提供了可能,具有广阔的应用前景.

• 单位
  中国科学院合肥物质科学研究院; 中国科学技术大学; 核工业理化工程研究院