氕氘比CH/CD的四极质谱计测量

研究采用ELITE SXP-50型低分辨率四极质谱计(QMS)在不制备HD标样的条件下精确测量并计算混合气体中的氕氘分压比CH/CD的方法.标定结果表明:QMS对H2及D2的响应与氕、氘气体压力呈良好线性,且有直线斜率K(H2)=2K(D2)的关系,并据此推断K(HD)=1.5K(D2).对已知氕氘摩尔比为1.01～4.02的混合气体试样进行了测定,计算得到混合气体中的CH/CD比与给定值间的相对偏差小于4.0%.用CD/CH=1.05的标准混合气体进行了方法验证,4次测定的CD/CH平均值为1.07,与标准值的相对偏差为1.9%.验证实验证实:所推断出的K(HD)=1.5K(D2)关系是可靠的,利用此型号四极质谱计可较精确地测定氕、氘混合气体中的氕氘比CH/CD.     

四极质谱计测量天然水平氘氢丰度比

自制了高温铬还原制氢装置;探索了降低复合氢离子H3 对氘化氢离子HD 干扰的方法。以氘丰度为天然水平的国家一级标准水样中的两个样品作为标准,另外两个样品作为测试样品,在GAM400四极质谱计上探索了等氢分子离子H2 线性校正测量值的方法。利用双标准外标氘氢丰度比差值校准系数的方法对两个标准水样进行了测量,结果与国家标准值偏差为±0.1%,最终评估测量相对不确定度为0.8%。     

氕氘比CH/CD的四极质谱计测量

研究采用ELITE SXP－50型低分辨率四极质谱计（QMS）在不制备HD样标的条件下精确测量并计算混合气体中的氕氘分压比CH／CD的方法。标定结果表明：QMS对H2及D2的响应与氕、氘气体压力呈良好线性，且有直线斜率K（H2）＝2K（D2）的关系，并据此推断K（HD）＝1．5K（D2）。对已知氕氘摩尔比为1．01－4．02的混合气体试样进行了测定，计算得到混合气体中的CH／CD比与给定值间的相对偏差小于4．0％。用CD／CH＝1．05的标准混合气体进行了方法验证，4次测定的CD／CH平均值为1．07，与标准值的相对偏差为1．9％。验证实验证实：所推断出的K（HD）＝1．5K（D2）关系是可靠的，利用此型号四极质谱计可较精确地测定氕、氘混合气体中的氕氘比CH／CD。     

四极质谱计测量天然水平氘氢丰度比技术研究

自制了高温铬还原制氢装置，探索了降低H3+对HD+干扰的方法。以一套氘丰度为天然水平的国家一级标准水样中的两个样品作为标准，另外两个样品作为测试样品，在GAM400四极质谱计上探索了等H2+线性校正测量值的方法，利用双标准外标氘氢丰度比差值校准系数的方法对两个标准水样进行了测量，结果与国家标准值偏差为±0.1％，最终评估测量相对不确定度为0.8％。     

真空弧氘离子源中杂质氕对束流品质的影响

分析了真空弧氘离子源中杂质的主要构成,并着重分析了杂质氕的成因及其对氘离子源性能的影响.对单次脉冲和低重复频率脉冲工作状态下的真空弧氘离子源进行了光谱诊断实验和核反应分析实验,结果表明,氘离子源等离子体中的确含有较多的杂质氕,可对氘离子源的引出束流品质产生较大的危害.并对如何减小杂质氕的影响提出了建议.     

氢氘化锂氘丰度质谱分析技术研究

介绍了用低分辨 MAT-250 气体质谱计准确测定氢氘化锂样品中氘丰度的分析技术。结果表明,对不同氘丰度的气体样品,测量不确定度小于 0.2%,氘丰度测量值在±0.2%的误差范围内是可信的。     

超轻水中氘含量的气相色谱分析

通过实验研究建立了测定超轻水中氘含量的气相色谱分析方法。用金属镁在500℃高温下将超轻水分解为气体,然后在常温下以高纯H2为载气,5A分子筛作为色谱柱,进行超轻水中氘含量的检测。用金属镁法分解水样,避免了传统铀法可能带来的放射性危害,且同位素效应远小于金属锌法。采用色谱在常温下检测氢气中氘的含量,也克服了普遍采用液氮低温法操作复杂,且H2、HD和D2的校正因子难以测定的缺点。研究结果表明,以极低重水标准样绘制的HD峰面积与对应氘含量的标准曲线能反向延长到天然丰度以下,能用于不同氘含量的超轻水样品检测。该分析方法精密度高,同一样品经多次分解进样,检测的相对标准偏差5%,在3个添加水平下的回收率为96.6%～99.9%,合成相对不确定度为0.166。测量结果精密度和准确度较高,完全能满足超轻水生产过程中氘含量定量分析的要求。     

双钯柱自置换色谱法浓缩氘的实验研究

采用双钯柱自置换色谱法建立了1套氘浓缩实验装置。研究并讨论了该装置对氘的富集效果。实验结果表明：氘丰度为2.0%和5.0%的样品经富集后,最大氘丰度分别达到31.6%和67.3%。该装置结构简单、操作方便,适宜对低氘丰度的氢同位素气体进行有效富集。     

在线直流辉光放电光源的研制

氢的同位素氕、氘和氚性质极其相近，常采用气相色谱、质谱和光谱进行分析。用质谱分析时，在高能电子的作用下加速H2＋D2=2HD的转化，从而影响测量结果的可靠性，且质谱仪对HT和D2的分离较困难.     

钛吸氕、氘和氚的热力学同位素效应

在金属氢化物热力学及动力学测试系统上测定了钛吸收氕、氘和氚单质气体的压力-组成等温线(p-c-T曲线),并根据范德荷夫方程得到了钛吸收氕、氘和氚形成不同物相时的热力学参数△H^0和△S^0。实验证明,钛吸收氕、氘和氚单质气体时有显著的热力学同位素效应,在相同温度、相同原子比下,吸气平衡压力从低到高依次是氕、氘和氚,但其反应焓变和熵变从小到大依次是氚、氘和氕。