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公司简介


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    北京年代的实验室在无机物(水、土壤、岩石、气)和有机物(植物、生命体)中的铍及其同位素10Be的样品制备技术方面,领先于国内所有同类实验室。公司拥有10项专利技术和特有技术,包括2件可使用的有效发明专利和4件有效实用新型专利,可以帮助客户快速制备铍及其同位素10Be样品。还拥有排除样品中10Be同质异位数的超低10B(硼10)本底的独有制作技术和核素浓缩技术,提高10Be含量极低样品的测量精度,帮助客户完成年轻地质样品、新生代早期样品、小样品和环境样品的测试;同时拥有制作超低本底铍载体技术。此外,公司还销售宇宙线成因核素实验室其他用品:旋转层析柱架(专利产品),矿物重液分离-回收装置(专利产品),超低本底铍载体(非公开技术产品)、超低本底铝载体以及蓝宝石坩埚等。

    本公司核心技术团队有与国内顶尖科研机构开展合作研究的丰富经验,包括协助开展人体铍健康危害及其代谢过程研究和改进萃取土壤和植物中铍同位素的技术。


 

公司的宗旨

    让专业的人做专业的事,公司专注宇宙线成因核素技术,与科研同行共同发展技术,助力科学家取得前沿科技成果,让科学家摆脱实验室的机械重复工作和体力劳动,专注于科学新发现和突破新技术。

 


实验场所

    公司实验室分为上下两层,一层面积230平方米,为实验用房(下图左),有超净室(2间),其它实验室(5间)。仪器设备主要有4台超净台(其中两台为全防尘超净台)、5个通风柜、破碎机、研磨机(多台套)、粉碎机、4台烘箱、恒温振荡器、常温振荡器、3台马弗炉、多功能加热板,3台超纯水机,多套旋转层析柱架、石英管路、以及小型真空和高压装置等。二层安装有空气过滤设备和通风设备。为了减少氢化物等废气对人体可能的伤害,公司按照国家的环保标准对实验室排放的废气进行了处理,并通过了环保局环评验收。

 


公司拥有的有效创新技术专利:

1、  专利名称:一种提高BeO离子束流强度的方法

专利类型:发明专利

授权专利号:201910175697.9

2、专利名称:一种从泥沙中提取和纯化石英的机械装置

专利类型:实用新型

授权专利号:202122004288.8

3、专利名称:一种分离宇宙成因核素Be10的层析装置

专利类型:实用新型

授权专利号:202122004265.7

4、专利名称:一种测定植物中Be-10的前处理方法

专利类型:发明专利

专利申请号:202410396628.1

5、专利名称:一种旋转层析柱架

专利类型:实用新型

专利申请号:2024221138970

6、专利名称:一种重液分离物料的装置

专利类型:实用新型

专利申请号:202422101362.1



其他制样技术

1、一种降低10Be样品中10Be浓度的技术(非公开)

    10B和宇宙成因核素10Be是同质异位数,干扰小型加速器质谱测定10Be(左图),增加了10Be计数的不确定性,测量误差增大。采用年代科技公司新技术制样,在瑞士IonPlus公司的小型加速器(0.5MV)测量10Be,与10B信号完全分开(右图),降低了测量误差,测量本底值降低到1´10-15或以下(0计数),超过了仪器厂家给出的10Be/9Be本底值2-3´10-15的最好水平。

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新旧技术在小型AMS上(0.5MV,瑞士IonPlus公司产)区分10Be的同量异位素10B的能量谱对比。

左图:现有制样方法制备的10Be和10B信号有重叠(董克君,2021,原子核物理评论);

右图:公司的新技术制备的10Be和10B信号在同一台AMS上完全分开,降低了10B引起的测量误差,其中背景值可达。


2、一种分离10Be和9Be的技术(非公开)

    铍载体通常直接从埋深千米的矿井中取得。北京年代科技采用增减压等分馏技术,去除铍金属和浅层铍矿石中10Be,制作高纯度的9Be载体,9Be的纯度(10Be/9Be)达2-5x10-16(下表)。迄今为止,西安加速器质谱中心测试铍的最低本底值样本是由公司技术人员提供的。


 

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表:高纯度铍载体测试报告

3、浓缩核素的技术(非公开)
(1)浓缩10Be 1250倍。
(2)浓缩26Al  500倍。


4、提纯地质样品电子级石英砂技术(适时公开)
把地质样品中的石英砂做到电子级的纯度。

 

广泛的科技合作和合作联盟

公司先后同国内外具有加速器设备的科研机构(澳大利亚核科技组织,西安加速器中心,中国地质科学院水环所,贵阳地球化学研究所)、大学(美国普度大学物理系,天津大学地球系统科学学院,北京大学)等开展技术合作,目前正在和美国普度大学稀有元素实验是开展浓缩核素制样和测试实验,我方制样,美方测试。

公司还与西藏大学和北京大学医学部等医学机构开展生态铍和人体铍健康调查研究,扩大宇宙线成因核素的应用范围,还与业内资深专家开展宇宙成因核素测年讨论。


如何提高宇宙线成因核素测年精度是一个重要的课题,一些业内资深专家是这样说的:

易朝路(前中国科学院青藏高原研究所研究员,北京年代科技有限公司技术负责):宇宙线成因核素的定年和示踪,能够解决第四纪以来很多重要的科学问题。通过物理化学方法可以从地球表层的大气、岩土、水体、植物和生命体中提取宇宙线大气成因和就地成因的核素,目前主要采用加速器质谱仪测定核素。如何提高样品的制备质量和测量精度,从而提高测年的精度和准确性是一个长期萦绕用户、样品制备技术人员和仪器测试工程师的问题。下面是该行业的资深专家对这一问题的看法。


宇宙线成因核素制样注意事项

欧阳应根(前中国原子能科学研究院放射化学研究所研究员,四川省夹江核医药产业园产业发展技术顾问,航天神州智能装备科技有限公司独立董事):宇成核素是指由宇宙线中的高能中子、质子或其它粒子与地球大气或地表物质发生核反应,生成的一类核素。宇成核素含量低,制样要注意以下几点:1、防止交叉污染。样品间待测核素浓度/数量往往存在数量级差异,而处理样品体积又小,很容易发生交叉污染;2、提高回收率。通常采用内标法,确定回收率;3、采用载带回收时,要考虑载带物杂质引入到样品测量中的误差;4、调节pH值,尽可能用无氧酸和氨水;5、配制溶液的水,要用载带剂预沉淀处理,以消除水中杂质对待测核素的干扰。


沉积物埋藏年代样品制备

顾兆炎(前中国科学院地质与地球物理研究所研究员):埋藏测年精度主要取决于宇宙成因核素26Al 测量精度,样品中铝的稳定同位素27Al含量是影响26Al测量精度主要因素之一。长石是铝硅酸盐矿物,常与石英伴生,27Al 含量高,前处理需要彻底清除长石,尽可能降低样品27Al 含量,提高埋藏年代的测年精度。


深海铁锰结核10Be样品制备和测试

易亮(上海同济大学海洋与地球科学学院教授):海洋样品的宇生核素浓度随时间衰减,由于含10Be的铁锰结核沉积量较少,需要使用相对较多原始样品(0.1-0.5 g)进行10Be提纯与制靶,需要增加10Be-10B分离程度,测年上限可达15Ma。


大型加速器测试年轻地学样品的10Be

付云翀(西安3 MV加速器中心仪器负责人,教授级高级工程师):对于核素浓度极低的年轻样品和埋藏样品,不仅背景值要低,更重要的提高样品的核素的相对浓度,从而提高加速器计数效率,降低测量误差。

样品的宇生核素浓度随暴露时间积累,年轻样品需使用数十克以上的石英,应选择低丰度10B/9Be载体(一般应<10-15)。加速器质谱(AMS)分析保证离子源清洁度,保证束流持续稳定性,增加10Be-10B分离程度,且兼顾总传输效率,相对延长测试时间以保证精度。


小型加速器测试年代样品的10Be

董克君(天津大学0.5 MV加速器负责人,教授):宇宙成因核素10Be是继14C之后基于AMS测量、应用最广泛的核素。AMS测量10Be涉及的主要问题是排除和抑制同量异位素10B的干扰,通常,10B必须被抑制7-10个数量级,才能满足10Be在各个科学领域的应用需求;10Be-AMS测量主要采用吸收法与二次膜剥离技术,而超薄氮化硅膜的出现,使得小型AMS技术测量10Be成为可能;对于大型AMS,可以通过较高能量下离子通过介质后产生较大能量差异对10B10Be予以排除和鉴别,而对于小型AMS技术,由于受制于离子能量较低,所以在样品制备过程中排除同量异位素10B至关重要。目前,基于优良的样品制备除B技术,小型AMS对于10Be/10Be的实验探测限已经可以达到x10-16


14C加速器测年

丁杏芳(北京大学0.5MV加速器负责人,高级工程师):宇宙线成因核素测年中,最常用的核素是大气成因14C,主要分布于生物体内,其半衰期为5730年,根据现在测得的放射性与现代样品中的14C相比,即可计算生物体死亡之后的年龄。测年范围为距今5万年内,范围非常广,也因此受到考古工作者和地表过程研究者的青睐。14C样品制备实验室通常将各类含碳样品转化为附着在金属催化剂(Fe粉)上的固体石墨来用于AMS测量,由于涉及到酸化、碱化、提取、燃烧、纯化及还原等诸多步骤,制样过程中必须进行严格的污染控制,防止14C样品被现代碳污染或样品之间的交叉污染,以保证测量准确度与精度。


未来测定地质年代的加速器

姜山(前中国原子能科学研究院核物理研究所研究员,启先核科技有限公司董事长):采用加速器质谱仪测定宇宙线成因核素,存在样品用量大,年轻地质样品和埋藏久远的样品核素浓度低,核素测量误差大或给不出有效计数。我国发明的基于超强电离技术的加速器质谱仪具有丰度灵敏度更高和检测限更低的特点,可能成为未来测定宇宙线成因核素的补充和替代工具。