激光CO2團(tuán)簇同位素測(cè)量系統(tǒng)
Aerodyne激光團(tuán)簇同位素測(cè)量系統(tǒng)采用可調(diào)諧紅外激光直接吸收光譜(TILDAS)，在中紅外波長(zhǎng)段，來(lái)探測(cè)分子的指紋躍遷頻率。采用像散型多光程吸收池技術(shù)（獲得）——其光路可達(dá)400m，進(jìn)一步提高了靈敏度。直接吸收光譜法，可以實(shí)現(xiàn)痕量氣體濃度的快速測(cè)量（<1s），而且不需要復(fù)雜的校準(zhǔn)步驟。此外，采用TILDAS技術(shù)，可不受其他分子的干擾，能夠得到非常精準(zhǔn)的檢測(cè)。
應(yīng)用：
n 古溫度測(cè)定 n 各種富集CO2樣品分析
海洋碳酸鹽CO2樣品分析 n 地質(zhì)測(cè)高
n 礦藏、成巖及演變過(guò)程
系統(tǒng)參數(shù)：
? 直接測(cè)量16O13C18O（638△），而不是測(cè)量質(zhì)量為47的分子（47△）
? 4min測(cè)量時(shí)間及少于0.4mg的方解石樣本，638△精度可達(dá)0.02‰
? 16min測(cè)量時(shí)間及少于1.6mg方解石樣本，638△精度可達(dá)0.01‰
? 測(cè)量成本低
? 適用于通過(guò)酸解碳酸鹽提取的CO2樣本
系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)：
u 直接測(cè)量，精度堪比IRMS，且體積更小、價(jià)格更低
u 強(qiáng)大的TDLwintel軟件，提供靈活的儀器控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析
u 閥控制功能，可用于復(fù)雜的測(cè)量步驟，自動(dòng)測(cè)量背景和校準(zhǔn)
u 可選的樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)
u 一鍵操作設(shè)計(jì)，允許無(wú)人值守測(cè)量
歸一化到標(biāo)樣和標(biāo)注的測(cè)量時(shí)間內(nèi)精度如下，標(biāo)樣的混合比、壓力、基體組成與樣品類似。
測(cè)量參數(shù)組合：
u 同步測(cè)量CO2中的??? 13C and ??? 18O
u 同步測(cè)量CO2中的??? 18O and Δ 17O
u 同步測(cè)量CO2 (??? 13C, ??? 18O) and water (??? 18O, ??? D)
u 同步測(cè)量13C18O17 Δ
數(shù)據(jù)輸出格式：RS232、USB、以太網(wǎng)
重量及功率：
尺寸：560mm X 770mm X 640mm （W x D x H）
重量：75Kg
供電：250~500W，120/240V，50/60 HZ（without pump）
安裝：安裝于19”支架或者安裝于桌面上，建議用無(wú)CO2氣體沖洗電子元件
操作環(huán)境：10~35℃；0~20slpm
儀器配置：主機(jī)、熱電冷卻器、鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器、真空泵（）、進(jìn)樣系統(tǒng)（定制）
應(yīng)用案例：
１、可調(diào)諧紅外激光快速、準(zhǔn)確地分析二氧化碳團(tuán)簇同位素組分
文獻(xiàn)：
Rapid and Precise Analysis of Carbon Dioxide Clumped Isotopic Composition by Tunable Infrared Laser Di?erential Spectroscopy
Anal. Chem. 2020, 92, 2034?2042 DOI:10.1021/acs.analchem.9b04466
利用可調(diào)諧紅外激光微分吸收光譜(TILDAS)的激光光譜儀測(cè)量團(tuán)簇同位素比率。TILDAS儀器有兩個(gè)連續(xù)波激光器，可以同時(shí)測(cè)量參與12C16O2 + 13C16O18O 13C16O2 + 12C16O18O交換反應(yīng)的四種同位素。CO2測(cè)量的反應(yīng)池體積250ml，光路路徑36m。每個(gè)樣品氣體的測(cè)量，都與參比氣體相比。15μmol的樣品，在20min測(cè)量時(shí)間內(nèi)，精度可達(dá)0.01‰（SE）。TILDAS測(cè)量的(Δ16O13C18O)分布情況，與理論上計(jì)算出的值成線性變化，并展現(xiàn)出了對(duì)同位素組成不具備依賴性。
樣品和參比氣體的Δ638raw測(cè)定37 個(gè)小時(shí)， 5分鐘為一個(gè)子循環(huán)。上圖中的Allan方差圖說(shuō)明了通過(guò)使用參比氣體成功地消除了測(cè)量中的儀器漂移。Allan方差的下降趨勢(shì)與statistical-noise-limited 趨勢(shì)相吻合。通過(guò)測(cè)量四次循環(huán)（共20min）,在引入?yún)⒈葰怏w測(cè)量后，Aerodyne儀器對(duì)二氧化碳二元同位素Δ638raw測(cè)量提高到+/-0.009‰ (SE, n = 4)。四次測(cè)量循環(huán)，樣品需求量大約為15μmol CO2，或者1.5mg方解石。
參考文獻(xiàn):
