氣體穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜簡(jiǎn)介

　　氣體穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜（IRMS）通過電子轟擊電離離子源離子化氣體分子，帶電粒子按荷質(zhì)比于質(zhì)量分析器中分開，最后由離子檢測(cè)器對(duì)離子束強(qiáng)度進(jìn)行記錄，以達(dá)到分析樣品氣體同位素比值的目的。原理上，IRMS能夠?qū)崿F(xiàn)多種同位素比值的測(cè)定，如H同位素（D/H）、C同位素（13C/12C）、O同位素（18O/16O和17O/16O）、N同位素（15N/14N）和S同位素（34S/32S、33S/32S、36S/32S）等。在實(shí)際研究中，需要配備不同的前處理系統(tǒng)和進(jìn)樣系統(tǒng)，才能將不同介質(zhì)的樣品（固體、液體和氣體）轉(zhuǎn)化為IRMS能做測(cè)量的高純氣體（H2、CO2、N2、N2O和SO2等）并導(dǎo)入IRMS進(jìn)行同位素測(cè)量分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同的研究目的。

儀器介紹

　　氣體穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)室隸屬于中國科學(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(yàn)室。目前，實(shí)驗(yàn)室擁有配備雙路進(jìn)樣系統(tǒng)的IRMS三臺(tái)，即GV Isoprime II、Sercon 20-22和Finnigan MAT 253 Plus，并分別配置MultiPrep、激光氟化系統(tǒng)（LAF）、Kiel IV和團(tuán)簇同位素純化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)水的氫、氧同位素分析，硅酸鹽礦物/巖石的氧同位素分析，碳酸鹽礦物的碳氧同位素和團(tuán)簇同位素分析。配備連續(xù)流進(jìn)樣系統(tǒng)的IRMS兩臺(tái)，型號(hào)為Isoprime 100，配置了元素分析儀、氣相色譜、痕量氣體（TraceGas）、MultiFlow等系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)沉積物、土壤、植物、礦物、水體、有機(jī)化合物、溫室氣體的碳、氮、氫、氧同位素分析。

1. MultiPrep-GV Isoprime II

生產(chǎn)商：GV instrument Ltd.，型號(hào)：Isoprime II

　　GV IsoPrime II型穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀采用雙路進(jìn)樣(Dual Inlet)方式，配備MultiPrep在線制樣系統(tǒng)，可以在線測(cè)量碳酸鹽樣品的C、O同位素和水樣品的H、O同位素，廣泛應(yīng)用于海洋、陸地和冰川等環(huán)境下的氣候環(huán)境演變研究所需樣品的高精度的穩(wěn)定同位素組成分析。該儀器體積小，測(cè)量所需樣品量少（碳酸鹽樣品碳氧同位素的測(cè)定需要量最小可達(dá)20μg，水的氫氧同位素測(cè)定所需樣品量為200μL），分析精度高（碳酸鹽的碳氧同位素組成的外部精度分別好于0.05‰和0.08‰，水的氫氧同位素組成的外部精度分別好于1‰和0.08‰）；自動(dòng)化程度較高，可24小時(shí)無人值守。

2. LAF-Sercon 20-22

生產(chǎn)商：Sercon，型號(hào)：Sercon 20-22

　　Sercon 20-22型穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀采用雙路進(jìn)樣(Dual Inlet)方式，配備激光氟化系統(tǒng)（LAF），可以實(shí)現(xiàn)硅酸鹽礦物/巖石氧同位素的手動(dòng)在線分析。相比傳統(tǒng)氟化法，LAF極大地降低了分析所需的樣品量，并能實(shí)現(xiàn)微米尺度的原位氧同位素分析，氧同位素的外部精度優(yōu)于0.1‰。

3. MAT 253 Plus

生產(chǎn)商：ThermoFisher Scientific，型號(hào)：MAT 253 Plus

　　MAT 253 Plus質(zhì)量數(shù)范圍1~150道爾頓，加速電壓為10KV，質(zhì)量分辨能力MRP>900，絕對(duì)靈敏度800分子/離子，離子源線性為0.02‰/nA。杯配置為10個(gè)獨(dú)立的法拉第杯，可以實(shí)現(xiàn)CO2和O2的團(tuán)簇同位素分析，其中還有專有的法拉第杯檢測(cè)儀器基線噪音，利于背景值的校正。

　　目前，實(shí)驗(yàn)室依靠自建的CO2純化系統(tǒng)，已經(jīng)成功建立了碳酸鹽礦物團(tuán)簇同位素分析技術(shù)，Δ47值的內(nèi)部分析精度可達(dá)0.009‰，滿足古氣候和古環(huán)境研究的應(yīng)用要求。

CO₂純化系統(tǒng)

4. Isoprime 100

生產(chǎn)商：Elementar Ltd.，型號(hào)：Isoprime 100

　　Isoprime 100型連續(xù)流穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀（有機(jī)），配備EA，在線測(cè)定固體樣品，如土壤、沉積物、植物的碳氮同位素；配置的GC，連接同位素質(zhì)譜儀可以測(cè)定有機(jī)化合物單體碳同位素；碳氮的測(cè)試精度分別好于0.2‰和0.3‰。

生產(chǎn)商：Elementar Ltd.，型號(hào)：Isoprime 100

　　Isoprime 100型連續(xù)流穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀（無機(jī)），配備TraceGas和 MultiFlow，測(cè)定溫室氣體和水的碳氮氧同位素，測(cè)試精度分別好于0.2‰，0.3‰和0.2‰。

實(shí)驗(yàn)室人員：

韋剛健，研究員，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌實(shí)驗(yàn)室資源，把握實(shí)驗(yàn)技術(shù)研發(fā)方向等。

　　 Email：gjwei@gig.ac.cn        辦公室：綜合樓716室

鄧文峰，研究員，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)室具體事務(wù)，研究穩(wěn)定同位素新技術(shù)及其在古氣候研究中的應(yīng)用。

　　 Email：wfdeng@gig.ac.cn          辦公室：綜合樓518室

謝露華，高級(jí)工程師，負(fù)責(zé)連續(xù)流-氣體穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜（CF-IRMS）實(shí)驗(yàn)技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用、儀器運(yùn)行和維護(hù)。

　　 電話：85292874或15013139057         Email：lhxie@gig.ac.cn          辦公室：綜合樓622室

劉熙，工程師，負(fù)責(zé)雙路進(jìn)樣-氣體穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜（DI-IRMS）實(shí)驗(yàn)技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用、儀器運(yùn)行和維護(hù)。

　　 電話：85290209             Email：liuxi@gig.ac.cn           辦公室：同位素樓411室

收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)：

　樣品準(zhǔn)備和注意事項(xiàng)：

　　1. 硅酸鹽礦物的氧同位素分析，樣品需要破碎至0.5~1mm的礦物顆粒，并用酸浸泡、去離子水洗凈、350oC烘烤以去除可能存在的非硅酸鹽成分和有機(jī)質(zhì)。

　　2. 碳酸鹽礦物樣品需研磨成>200目的粉末，并提供樣品化學(xué)組成或礦物成分?jǐn)?shù)據(jù)，如XRD數(shù)據(jù)。

　　3. 不純碳酸鹽樣品，原則上只接收CaCO3含量>15%的樣品；對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量高的樣品，需在350oC下烘烤60分鐘，去除有機(jī)質(zhì)成分。

　　4. 粉末樣品需研磨成>200目的粉末，先測(cè)定碳氮含量，液體樣品中硝酸鹽含量>10umol/L，有機(jī)化合物需經(jīng)過前處理提純。

　　5.用戶自己來本實(shí)驗(yàn)室完成分析者，可獲得分析價(jià)格的8折優(yōu)惠；

　　6.所有在本實(shí)驗(yàn)獲得分析測(cè)試數(shù)據(jù)的研究人員，須在其研究成果中注明：由中國科學(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(yàn)室分析完成 [Analyses were carried out at State Key Laboratory of Isotope Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences]

歡迎來訪：

　　廣東省廣州市天河區(qū)科華街511號(hào) 中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 同位素樓108（GV Isoprime II），科普館109（LAF-Sercon 20-22；GV Isoprime 100），標(biāo)本樓負(fù)一層北側(cè)（Finnigan MAT 253 Plus）