技術(shù)原理
質(zhì)譜串聯(lián)光譜同位素技術(shù),即同位素質(zhì)譜(IRMS)技術(shù)整合中紅外分布反饋量子級聯(lián)和飽和吸收腔衰蕩(SCAR,Saturated-Absorption Cavity Ring-Down) 技術(shù)。
主要特點
- 耦合QCL的低溫、雙腔設(shè)計,具有參比差分信號比對;
- 同步測量穩(wěn)定性13C和15N同位素及放射性14C同位素;
- 傳統(tǒng)同位素質(zhì)譜技術(shù)與現(xiàn)代同位素光譜技術(shù)的結(jié)合;
- 元素分析儀、質(zhì)譜分析儀和14C光譜分析儀可組合使用;
- 體積小巧、操作簡單、測量快速、參照精準、結(jié)果可靠。
性能指標
技術(shù)參數(shù) | |||
可測元素 | CN | 零空白進樣器 | 電動自動進樣器:32,50,100位 |
分析時間 | CN:8 min | 反應(yīng)爐 | 雙爐系統(tǒng) |
測量范圍 | C:0~100mg; N:0~80mg | CO2處理 | Zeoquantum CO2吸附和解吸附系統(tǒng) |
準確度* | <0.2%(標準品,純度>99.9%) | H2O處理 | 帶有水汽去除 |
精度* | <0.1%(標準品,純度>99.9%) | 是否可待機 | 具有待機模式 |
系統(tǒng)參數(shù) | |||
尺寸 | 98 x 50 x 37cm | 重量 | 78kg |
供電 | 230V,50/60Hz | 功耗 | 5A,1100Wh |
氣體需求 | 氦氣(99.999%),3-5bar;氧氣(99.999%),3-5bar;空氣(無油壓縮空氣) | ||
分析條件 | |||
載氣 | 氦氣 | 檢漏 | 自動檢漏 |
反應(yīng)爐溫度 | 左爐:1100℃;右爐:1100℃ | 流量調(diào)節(jié) | 電子流量調(diào)節(jié) |
氧氣需求 | 根據(jù)氧氣定量器自動計算 | 檢測器 | 高靈敏度TCD |
軟件 | EAS Clarity | 校準 | 線性、二次曲線、三次曲線 |
樣品大小 | 0.1-400mg (取決于樣品性質(zhì)) 300mg(典型食品樣品) ~1000mg(土壤樣品進樣量到) | 樣品類型 | 固體、液體 |
包樣 | 高純度錫杯或者銀杯 | 可選配件 | 天平、耗材 |
HTG 高溫模塊(做定年,必選;常規(guī)檢測,可選) | |||
溫度 | 1450℃ | 功能 | 高溫煅燒CaCO3 獲得CO2 |
ID Micro 同位素質(zhì)譜儀
技術(shù)參數(shù) | |||
CO2標氣13C內(nèi)部重現(xiàn)性 | ±0.10‰(自然豐度,1個SD) @在質(zhì)量為44的離子束和強度20納安下,重復(fù)12次注入CO2標氣 | ||
氮氣標氣15N內(nèi)部重復(fù)性 | ±0.15‰(自然豐度,1個SD) @在質(zhì)量為28的離子束和強度20納安下,重復(fù)12次注入氮氣標氣 | ||
尿素標樣13C重現(xiàn)性 | ±0.10‰(自然豐度,1個SD) @5個含有100ug碳的尿素標樣重復(fù)測定 | ||
尿素標樣15N重現(xiàn)性 | ±0.2‰(自然豐度,1個SD) @5個含有100ug碳的尿素標樣重復(fù)測定 | ||
樣品分析時間 | 一個樣品為4~5min,取決于元素分析儀或整套系統(tǒng) | ||
分辨率 | 質(zhì)量為29的>75 | ||
系統(tǒng)參數(shù) | |||
離子束檢測 | CNHS三重法拉第收集器 | 質(zhì)量分析器構(gòu)造 | 14cmRAD,90度 |
質(zhì)量分析器磁鐵 | 高溫穩(wěn)定磁鐵 | 分辨率 | 中心收集器80 |
真空裝置 | 內(nèi)置真空泵 | 低功耗 | 典型功率240W |
尺寸 | 高47cm,長70cm,寬30cm | 重量 | 45kg |
數(shù)據(jù)系統(tǒng) | 包括儀器診斷程序、準備系統(tǒng)控制、分析數(shù)據(jù)采集和結(jié)果顯示 | 軟件 | 全功能軟件包:用于質(zhì)譜儀控制和同位素比值分析 |
SCAR 14CO2 同位素分析儀
樣本需求量 | 6 ~ 8 mg |
N2O 耐受度 | 典型5ppb,10ppb |
14C測量精度 | 2 ~ 3 pMC @ 10 min; 1 ~ 2 pMC @ 60 min; 0.3 ~ 1 pMC @ 240 min |
準確度 | 0.2% ~ 0.5% |
測試范圍 | 0 ~104 pMC |
檢出限 | 1 ~ 3 pMC |
尺寸 | 200cm x 110cm x 160cm |
功耗 | 120/240V,~3000W |
便攜式大氣CO2 捕獲裝置
技術(shù)原理 | C-Quantum |
樣本獲取時間 | 10~60 min |
樣本存儲模式 | 可更換樣品管 |
供電 | 充電電池,每次充電可以獲取達20個樣品 |
尺寸 | 14 x 14 x 40 cm |
重量 | 3 kg |
文獻資料
- Delli Santi, M. G., Insero, G., Bartalini, S., Cancio, P., Carcione, F., Galli, I., Giusfredi, G.,Mazzotti, D., Bulgheroni, A., Martinez Ferrig, A. I., Alvarez-Sarandes, R., Aldave de LasHeras, L., Rondinella, V. V., & De Natale, P. (2022). Precise radiocarbon determination in radioactive waste by a laser-based spectroscopic technique. PNAS, under review.
- Delli Santi, M. G., Bartalini, S., Cancio, P., Galli, I., Giusfredi, G., Haraldsson, C., Mazzotti, D., Pesonen, A., & de Natale, P. (2021). Biogenic Fraction Determination in Fuel Blends by Laser‐Based 14 CO2 Detection. Advanced Photonics Research 2, 2000069. https://doi.org/10.1002/adpr.202000069
- Galli, I., Bartalini, S., Cancio, P., de Natale, P., Mazzotti, D., Giusfredi, G., Fedi, M. E., & Mandò, P. A. (2013). Optical detection of radiocarbon dioxide: First results and AMS intercomparison. Radiocarbon 55, 213. https://doi.org/10.2458/azu_js_rc.55.16189
- Galli, I., Bartalini, S., Ballerini, R., Barucci, M., Cancio, P., de Pas, M., Giusfredi, G., Mazzotti, D., Akikusa, N., & de Natale, P. (2016). Spectroscopic detection of radiocarbon dioxide at parts-per-quadrillion sensitivity. Optica 3, 385.
- Galli, I., Bartalini, S., Borri, S., Cancio, P., Mazzotti, D., de Natale, P., & Giusfredi, G. (2011). Molecular gas sensing below parts per trillion: Radiocarbon-dioxide optical detection. Physical Review Letters 107, 270802. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.270802
- Giusfredi, G., Bartalini, S., Borri, S., Cancio, P., Galli, I., Mazzotti, D., & de Natale, P. (2010). Saturated-absorption cavity ring-down spectroscopy. Physical Review Letters 104, 110801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.110801