முடுக்கி மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி
வளர்ச்சி
அணு இயற்பியலில் பயன்படுத்தப்படும் துகள் முடுக்கிகள் சிதைந்த வடிவங்களின் வெகுஜன ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்களாக பார்க்கப்படலாம், ஆனால் அயன் மூல, பகுப்பாய்வி மற்றும் கண்டறிதல் ஆகிய மூன்று முக்கிய கூறுகள் எப்போதும் உள்ளன. எல்.டபுல்யு ஆல்வெர்ஸ் மற்றும் அமெரிக்காவின் ராபர்ட் Cornog முதல் அவர்கள் ஹீலியம் -3 (நிரூபிக்க ஒரு சைக்கிளத்திரன் வேலை போது 1939 ல் ஒரு வெகுஜன நிறமாலை போன்ற விரைவாக்கப்பட்ட பயன்படுத்தப்படும் 3 ஹைட்ரஜன்-3 (நிலையான விட அவன்) இருந்தது 3எச்), அந்த நேரத்தில் அணு இயற்பியலில் ஒரு முக்கியமான கேள்வி. ஹீலியம் -3 இயற்கை ஹீலியத்தின் ஒரு அங்கம் என்பதையும் அவர்கள் காட்டினர். அவற்றின் முறை ஒமேகாட்ரானுக்கு மேலே விவரிக்கப்பட்டதைப் போலவே இருந்தது, தவிர ஒரு முழு அளவிலான சைக்ளோட்ரான் பயன்படுத்தப்பட்டது, மேலும் இது இரண்டு ஐசோடோப்புகளையும் எளிதில் வேறுபடுத்தியது. கிட்டத்தட்ட 40 ஆண்டுகளாக இந்த முறை மீண்டும் பயன்படுத்தப்படவில்லை; இருப்பினும், இது காஸ்மோஜெனிக் ஐசோடோப்புகளை அளவிடுவதில் பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்துள்ளது, பூமியிலோ அல்லது கிரகப் பொருட்களிலோ அண்ட கதிர்கள் நிகழ்ந்த கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள். இந்த ஐசோடோப்புகள் மிகவும் அரிதானவை, அதனுடன் தொடர்புடைய நிலப்பரப்பு உறுப்புகளில் ஒரு மில்லியன் மில்லியனின் வரிசையில் ஏராளமாக உள்ளன, இது சாதாரண வெகுஜன ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்களின் திறன்களுக்கு அப்பாற்பட்ட ஒரு ஐசோடோபிக் விகிதமாகும். பெரிலியம் -7 (7 இரு; 53 நாட்கள்) அல்லது கார்பன் -14 (14 சி; 5,730 ஆண்டுகள்) போன்ற ஒரு அண்டவியல் ஐசோடோப்பின் அரை ஆயுள் ஒப்பீட்டளவில் குறுகியதாக இருந்தால், ஒரு மாதிரியில் அதன் செறிவு கதிரியக்க எண்ணிக்கையால் தீர்மானிக்கப்படலாம்; ஆனால் பெரிலியம் -10 (10 இரு; 1.5 மில்லியன் ஆண்டுகள்) அல்லது குளோரின் -36 (36 கிளி; 0.3 மில்லியன் ஆண்டுகள்) போன்ற அரை ஆயுள் நீண்டதாக இருந்தால், அத்தகைய படிப்பு பயனற்றது. பெரிய, உயர் ஆற்றல் முடுக்கி மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரின் நன்மை, முன்னர் கிடைத்த எந்த இயந்திரத்தையும் விட 1,000 மடங்கு அதிக ஆற்றலைக் கொண்ட அயனிகளின் விளைவாக உருவாகும் சிறந்த கண்டறிதல் தேர்வு ஆகும். வழக்கமான வெகுஜன ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் குறிப்பு ஐசோடோப்பின் நூறாயிரத்துக்கும் குறைவான அளவுகளை அளவிடுவதில் சிரமத்தைக் கொண்டுள்ளன, ஏனெனில் குறுக்கிடும் அயனிகள் குறைந்த அளவிலான ஐசோடோப்பைத் தேட வேண்டிய பகுப்பாய்வி இடத்தில் சிதறடிக்கப்படுகின்றன. அதிக வெற்றிடம் மற்றும் ஆண்டிஸ்கேட்டரிங் முன்னெச்சரிக்கைகள் 10 காரணிகளால் இதை மேம்படுத்தலாம், ஆனால் தேவைப்படும் 100 மில்லியனுக்கும் காரணி அல்ல. ஒரு முடுக்கி இந்த குறைபாட்டால் இன்னும் பெரிய அளவிற்கு பாதிக்கப்படுகிறது, மேலும் காஸ்மோஜெனிக் ஐசோடோப்பின் எதிர்பார்க்கப்படும் பகுப்பாய்வி இடத்தில் பெரிய அளவிலான “குப்பை” அயனிகள் காணப்படுகின்றன. தொடர்புடைய அயனியை அடையாளம் காண சில வகையான அணு துகள் கண்டுபிடிப்பாளர்களின் திறன் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி முடுக்கி மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரை இந்த குறைபாட்டை சமாளிக்கவும் சக்திவாய்ந்த பகுப்பாய்வு கருவியாக செயல்படவும் உதவுகிறது.
டேன்டெம் எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் ஆக்ஸிலரேட்டரின் செயல்பாடு
இந்த நோக்கத்திற்காக டேன்டெம் எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் முடுக்கி (துகள் முடுக்கி: வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர்கள்) மற்ற எல்லா இயந்திரங்களையும் விரைவாக இடம்பெயர்ந்தது, முதன்மையாக அதன் அயனி மூலமான மேலே விவரிக்கப்பட்ட சீசியம் ஸ்பட்டர் மூலமானது தரை ஆற்றலுக்கு அருகில் அமைந்துள்ளது மற்றும் மாதிரிகளை மாற்றுவதற்கு எளிதில் அணுகக்கூடியது. அயனிகள் எதிர்மறையாக இருக்க வேண்டும், ஆனால் அவை எளிதாகவும் திறமையாகவும் உற்பத்தி செய்யப்படுவதால் இது ஒரு ஊனமுற்றதாக நிரூபிக்கப்படவில்லை. உயர்-மின்னழுத்த குழாயில் நுழைவதற்கு முன், அயனிகள் வெகுஜன பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகின்றன, இதனால் காஸ்மோஜெனிக் ஐசோடோப்பின் வெகுஜன இடத்தில் வெளிப்படும் கற்றை மட்டுமே முடுக்கிக்குள் நுழைகிறது; தீவிர குறிப்பு ஐசோடோப்பு கற்றை பெரும்பாலும் இந்த இடத்தில் முடுக்கிக்குள் நுழையாமல் அளவிடப்படுகிறது. காஸ்மோஜெனிக் ஐசோடோப்பு கற்றை இயந்திரத்தின் உயர்-மின்னழுத்த முனையத்தில் ஈர்க்கப்படுகிறது, அங்கு வாயு அல்லது ஒரு மெல்லிய கார்பன் படலம் அல்லது இரண்டும் பல்வேறு எலக்ட்ரான்களை அகற்றும், இதன் மூலம் பொருள் ஐசோடோப்பை பல நேர்மறை சார்ஜ் நிலைகளின் விநியோகத்துடன் விட்டுவிடுகிறது நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட முனையம். அனைத்து மூலக்கூறு அயனிகளும் உடைக்கப்படுகின்றன. வளர்ந்து வரும் கற்றை பின்னர் புலங்களை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் செல்கிறது, இதில் அதிக சிதறல் காந்தம் முக்கிய பகுதியாகும். பகுப்பாய்வியை விட்டு வெளியேறியதும், கற்றை கண்டுபிடிப்பாளருக்குள் நுழைகிறது. ஒவ்வொரு அயனியும் தனித்தனியாக அதன் அடையாளத்தை நிறுவ அனுமதிக்கும் வகையில் ஆராயப்படுகிறது. இதைச் செய்வதற்கான பொதுவான வழி இரண்டு துகள் கண்டுபிடிப்பாளர்களின் கலவையைப் பயன்படுத்துவதாகும்: ஒரு கண்டுபிடிப்பானது ஒரு குறிப்பிட்ட நீளப் பொருளைக் கடக்கும்போது துகள் ஆற்றலை இழக்கும் வீதத்தை அளவிடுகிறது, மற்றொன்று ஒரே நேரத்தில் துகளின் மொத்த ஆற்றலை அளவிடுகிறது. எண்ணிக்கைகள் இரு பரிமாண கணினி வரிசையின் தொட்டிகளில் சேமிக்கப்படுகின்றன, அவற்றின் ஒருங்கிணைப்புகள் இரண்டு கண்டுபிடிப்பாளர்களிடமிருந்து வரும் சமிக்ஞைகளின் பெருக்கங்களால் வழங்கப்படுகின்றன. தரவு வரிசையின் பகுதிகளை நிரப்புகின்ற இரண்டு கண்டுபிடிப்பாளர்களிடமிருந்து பல "குப்பை" அயனிகள் மதிப்புகளைப் பெறுகின்றன, ஆனால் பொதுவாக பொருள் அயனியால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட பகுதியை ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்க்காது. ஒவ்வொரு வகையான ஐசோடோப்பிற்கும் பல்வேறு கூடுதல் பகுப்பாய்வு புலங்களுடன் சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட டிடெக்டர் அமைப்பு தேவைப்படுகிறது, சில சந்தர்ப்பங்களில், விமானத்தின் நேர நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவது கூட தேவைப்படுகிறது. முடுக்கி மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரின் திட்ட வரைபடம் படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
