欧美高清免费精品国产自,尤物国午夜精品福利网站,国产成人免费a在线资源,最近中文字幕无免费
廣州地化所
中國科學(xué)院
廣州地化所
中國科學(xué)院
Toggle navigation
首 頁(yè)
實(shí)驗室概況
實(shí)驗室簡(jiǎn)介
發(fā)展歷史
研究方向
學(xué)術(shù)委員會(huì )
現任領(lǐng)導
研究隊伍
院士
杰出青年
優(yōu)秀青年
廣東特支計劃
青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )
研究員
副研究員
客座人員
實(shí)驗技術(shù)平臺
同位素定年與示蹤實(shí)驗平臺
原位微區分析實(shí)驗平臺
元素分析實(shí)驗平臺
化學(xué)前處理超凈實(shí)驗平臺
高溫高壓實(shí)驗平臺
實(shí)驗室管理
規則制度
管理機構
實(shí)驗室政策
科研信息
科研動(dòng)態(tài)
研究項目
研究成果
開(kāi)放交流
學(xué)術(shù)活動(dòng)
交流動(dòng)態(tài)
開(kāi)放課題
人才培養
博士后
博士研究生
碩士研究生
下載中心
當前位置:
首頁(yè)
>>
科研信息
>>
科研動(dòng)態(tài)
科研信息
科研動(dòng)態(tài)
研究項目
研究成果
楊晴等-JAAS:研發(fā)成功應用二次離子質(zhì)譜(SIMS)同時(shí)測量含水地質(zhì)樣品的氧-氫(O-H)同位素組成和水含量新分析方法
撰稿:
發(fā)布時(shí)間:2021-04-15
水,即使是微量的,對許多地質(zhì)過(guò)程都是至關(guān)重要的。它可以顯著(zhù)改變巖石和礦物的物理化學(xué)性質(zhì),如地震波速度、流變性、電導率、光學(xué)性質(zhì)、熔融溫度和元素遷移等行為。因此了解地球內部不同儲庫的含水量分布及其演化規律是地球科學(xué)研究的重要內容。氫是太陽(yáng)系中最豐富的元素,也是最輕的元素,氧是地球的主要成分。氫、氧同位素都具有反應巖石(或礦物)的物質(zhì)來(lái)源及其所經(jīng)歷的地學(xué)過(guò)程的能力,但記錄的地質(zhì)學(xué)信息又不完全一致。因此準確測量氫氧同位素及水含量在古環(huán)境/氣候重建、碎屑物源區分析和火成巖/變質(zhì)巖巖石成因等研究中具有重要的應用價(jià)值。
目前國際上普遍流行的測量方法主要是先單獨測試樣品的氧同位素,再分別測氫同位素和水含量;或者是同時(shí)測試氧同位素和水含量,再去單獨測試氫同位素,還沒(méi)有一種方法可以實(shí)現三者的同時(shí)測試,導致得到的分析結果可能因為地質(zhì)樣品的不均勻性而發(fā)生解耦,從而影響數據的科學(xué)解釋?zhuān)曳治鲂实停臅r(shí)長(cháng)。中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室楊晴工程師在夏小平研究員的指導下,開(kāi)發(fā)了兩種新的二次離子質(zhì)譜(SIMS)分析方法,可以同時(shí)測量含水地質(zhì)樣品的氧-氫(O-H)同位素組成和含水量。這兩個(gè)方法涉及兩組二次離子含量的測量:(1)1H、2H、16O、18O;和(2)16O、16O1H、18O、17O1H、16O2H。
方法1
一次Cs+光束(3.9 ~ 4.3 nA) 經(jīng)過(guò)10 kV電壓的加速,并以高斯模式聚焦濺射樣品,應用15 μm的掃描光柵,以確保更均勻的平底濺射坑。采用正入射電子槍來(lái)保證電荷補償和電壓穩定。二次負離子通過(guò)400 μm對比光闌,經(jīng)過(guò)帶寬50 eV能量狹縫的能量聚焦。用120 μm的入射狹縫、600μm的出口狹縫和100倍的傳輸透鏡組放大離子信號引導二次離子。為了最小化水的背景信號,使用2000× 2000 μm視場(chǎng)光闌(FA),并保證樣品艙3×10-9 mbar左右的真空。在本方法中,二次離子1H、2H、16O、18O的信號接收分三步完成,首先使用單接收系統的電阻為1011Ω的法拉第杯(FC)接收1H,再使用單接收系統的電子倍增器(EM)接收2H離子,最后采用多接收系統的兩個(gè)可移動(dòng)的電阻分別為1010 Ω和1011 Ω的法拉第杯(L′2和H1)接收16O和18O離子(圖1)。以相對信號強度H/16O校準水含量。
方法2
方法2的大多數儀器設置參數與方法1相同。對比光闌為400 μm、入口狹縫為20 μm、出口狹縫為80 μm、能量寬度為50 eV(偏移量為5 eV)、傳輸光學(xué)放大為100倍。該孔徑設置與方法1不同,目的是為了在單接收系統中實(shí)現約15000 的質(zhì)量分辨率(MRP),使17O1H和16O2H完全分離。在該方法中,首先在L′2、單接收器和H1上同時(shí)測量16O、16O1H和18O,類(lèi)似于靜態(tài)的多接收器配置。然后分別在第二次和第三次序列中使用單接收器測量17O1H和16O2H。采用單接收系統的電子倍增器(EM)檢測16O1H、17O1H和16O2H離子。測量17O1H的主要目的是檢查16O2H的測量是否正確,以及17O1H和16O2H是否完全分離(圖1)。方法2以相對信號強度16O1H/16O校準水含量。
圖1 (a)CAMECA IMS 1280-HR采集系統示意圖 (b)這兩個(gè)方法的檢測器配置
本研究采用上述兩種方法分別測量了三個(gè)已知含水量的玻璃樣品(LBS7H、LBS5H和LBS6H-)和兩個(gè)已知氧氫同位素和水含量的磷灰石樣品(Kovdor、Durango),以驗證方法的可靠性。采用含水量為~1 ppmw的橄欖石晶體San Carlos進(jìn)行背景監測,結果表明,在當前真空條件下,對于含水礦物的分析,水含量背景可以忽略。對于磷灰石樣品,δ18O和δD的外部精密度(點(diǎn)間重現性)分別優(yōu)于0.56‰(2SD)和54‰(2SD)。剔除異常值(3SD以上誤差)后,16O1H/16O或1H/16O比值的外部精度優(yōu)于10.27%(2SD)。對于玻璃樣品,通過(guò)將已知的水含量與SIMS測得的16O1H/16O或1H/16O比值進(jìn)行比較而構建的水含量校準曲線(xiàn)具有良好的相關(guān)性。值得注意的是,對于方法1,磷灰石和玻璃樣品在誤差范圍內可以具有一致水含量校準曲線(xiàn),但是對于方法2,則水含量校準曲線(xiàn)明顯不同,表明兩個(gè)方法的基質(zhì)效應不同(圖2)。
圖2 三個(gè)玻璃樣品和兩個(gè)磷灰石樣品的水含量校準曲線(xiàn)
該成果以封面文章發(fā)表于Journal of Analytical atomic spectrometry(J. Anal. At. Spectrom., 2021,36, 706-715)上。
論文信息:Qing Yang, Xiao-ping Xia, Ze-xian Cui, Wan-feng Zhang, Yan-Qiang Zhang and Chun-kit Lai. SIMS simultaneous measurement of oxygen-hydrogen isotopes and water content for hydrous geological samples. J. Anal. At. Spectrom., 2021,36, 706-715.
原文鏈接:https://doi.org/10.1039/D1JA00031D
附件:
版權所有© 同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室 粵ICP備案05004659號-6 公安機關(guān)備案號44010602001407 地址:廣州市天河區科華街511號 郵編:510640
科研信息