Anion Laser Isobar Separator

ALIS

CologneAMS hat erfolgreich eine neue Niedrigenergie-Isobarenunterdrückungseinheit implementiert, den Anion Laser Isobar Separator (ALIS), um den Nachweis von Spurenisotopen für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu verbessern und zu erweitern, die die AMS-Technik in ihrer geologischen, umweltwissenschaftlichen, archäologischen, nuklearchemischen und nuklearastrophysikalischen Forschung einsetzen.

Die neue Infrastruktur ALIS besteht aus vier Hauptabschnitten: Ionenquelle und Massenselektion, Anionenkühlung und Isobarenunterdrückung, Ionentransport zum 6-MV-AMS-System, sowie einem DC 18-W-Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm.

CologneAMS, das Kölner Zentrum für Beschleuniger-Massenspektrometrie, misst seit über einem Jahrzehnt routinemäßig ¹⁰Be, ¹⁴C, ²⁶Al, ³⁶Cl, ⁴¹Ca, ¹²⁹I sowie ²³⁹^,²⁴⁰^,²⁴²Pu am 6 MV-AMS-System. Mit der Installation von ALIS wird die Nachweisempfindlichkeiten für schwer zu messende Radionuklide wie ⁵³Mn, ⁶⁰Fe und ⁹⁰Sr untersucht und die Messung bereits etablierter Isotope verbessert, wie z.B. durch die Verwendung von AlO Anionen, die effizient produziert werden können aber die Unterdrückung des Isobars von 26Mg bzw des Molekular-Isobars 26MgO notwendig macht. Dazu wird als alternative Methode der Niedrigenergie-Isobarenunterdrückung mittels Laser-Photodetachment und Ion-Molekül-Reaktionen verwendet, die den Nachweis von Spurenisotopen ermöglicht. 

Um diese Methode am Kölner 6 MV-AMS-System zu realisieren, wurde in einer Zusammenarbeit zwischen der Universität zu Köln und der Universität Wien ein fortschrittlicher Radiofrequenz-Quadrupol-Ionenkühler (RFQ) entwickelt. Der Ionenkühler wurde bereits auf der Testbench bei VERA getestet, wobei Transmissionen und Ionenverweilzeiten gemessen wurden. Er ist nun ein zentraler Bestandteil des neuen Anion Laser Isobar Separator (ALIS) am 6 MV AMS System von Cologne AMS und wird bald für die Messungen von 26Al, 36Cl, 53Mn und 90Sr verwendet.