EA-IRMS-iRIS ¹³C ¹⁴C同位素測量系統(tǒng)是耦合中紅外分布反饋量子級聯(lián)和低溫腔衰蕩光譜（CRDS）技術(shù)的新一代光譜同位素分析系統(tǒng)，同時(shí)整合了傳統(tǒng)的同位素質(zhì)譜分析技術(shù)，一套系統(tǒng)兼具兩種不同同位素測量技術(shù)的優(yōu)勢。的工業(yè)設(shè)計(jì)使得該系統(tǒng)可以在60分鐘內(nèi)一次性獲得有機(jī)物和/或無機(jī)物的穩(wěn)定性¹³C和¹⁵N同位素及放射性¹⁴C同位素，方便快捷且成本低廉。而優(yōu)化的大氣CO₂萃取技術(shù)，使得該產(chǎn)品的應(yīng)用前景進(jìn)一步拓寬，并為定量溫室氣體排放和化石燃料減排提供強(qiáng)有力的工具。與加速質(zhì)譜（AMS）可比較的測試結(jié)果、更為簡單便捷的操作需求和低廉的采購運(yùn)行成本，EA-IRMS-iRIS標(biāo)志著放射性¹⁴C碳分析檢測手段有了重大突破。

       EA-IRMS-iRIS整合了訂閱式的在線¹⁴C參照認(rèn)證系統(tǒng)SI-¹⁴C ^TM，該參照系統(tǒng)降低了儀器對參比氣的需求，可以提供所有儀器基于互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對。該儀器所獲得的每個(gè)分析數(shù)據(jù)均連接到我們帶有時(shí)間標(biāo)簽和驗(yàn)證用數(shù)據(jù)的系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證和認(rèn)證，這意味著無論多少iRIS系統(tǒng)在操作，每臺儀器均具有在線驗(yàn)證和對比驗(yàn)證用參考數(shù)據(jù)的功能。EA-IRMS-iRIS的操作具有免參照氣的特性，能夠在相對尺度上測量放射性¹⁴C，這使得整個(gè)可溯源的國際單位制（SI）有可能取代目前的人工尺度 (Fleisher et al. 2017)。值得注意的是，所有在線SI-¹⁴C ^TM參照系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均在銀行級的加密下進(jìn)行保護(hù)，以此確保數(shù)據(jù)的性和完整性。

       EA-IRMS-IRIS ¹³C ¹⁴C同位素測量系統(tǒng)可以應(yīng)用于生物燃料成分鑒定、廢物轉(zhuǎn)能源過程中的有機(jī)/石油比率鑒定、煉油廠操作、石油和天然氣、大氣化學(xué)、醫(yī)學(xué)、土壤碳分析、植物生理學(xué)、地球化學(xué)、食品化學(xué)、考古年代測定、藝術(shù)品鑒定和法醫(yī)科學(xué)、核工業(yè)、碳捕獲和封存等領(lǐng)域。

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)整合中紅外低溫光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS)

主要特點(diǎn)

• 具有國際單位制（SI）在線可溯源參照的¹⁴C同位素測量系統(tǒng)
• 同步測量有機(jī)/無機(jī)物的穩(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)譜測量技術(shù)與現(xiàn)代同位素光譜測量技術(shù)更好地結(jié)合
• 元素分析儀、質(zhì)譜分析儀和¹⁴C光譜分析儀均可獨(dú)立或串聯(lián)使用
• 體積小巧、操作簡單、測量快速、參照準(zhǔn)確、結(jié)果可靠

性能指標(biāo)

ECS8070 CN元素分析儀

技術(shù)參數(shù)
可測元素	CN	零空白進(jìn)樣器	電動自動進(jìn)樣器：32，50,100位
分析時(shí)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(zhǔn)確度*	<0.2%（標(biāo)準(zhǔn)品，純度>99.9%）	H2O處理	帶有水汽去除
精度*	<0.1%（標(biāo)準(zhǔn)品，純度>99.9%）	是否可待機(jī)	具有待機(jī)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(jì)算	檢測器	高靈敏度TCD
軟件	EAS Clarity	校準(zhǔn)	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(jìn)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(biāo)氣13C內(nèi)部重現(xiàn)性	±0.10‰（自然豐度，1個(gè)SD）  @在質(zhì)量為44的離子束和強(qiáng)度20納安下，重復(fù)12次注入CO2標(biāo)氣
氮?dú)鈽?biāo)氣15N內(nèi)部重復(fù)性	±0.15‰（自然豐度，1個(gè)SD）  @在質(zhì)量為28的離子束和強(qiáng)度20納安下，重復(fù)12次注入氮?dú)鈽?biāo)氣
尿素標(biāo)樣13C重現(xiàn)性	±0.10‰（自然豐度，1個(gè)SD）  @5個(gè)含有100ug碳的尿素標(biāo)樣重復(fù)測定
尿素標(biāo)樣15N重現(xiàn)性	±0.2‰（自然豐度，1個(gè)SD）  @5個(gè)含有100ug碳的尿素標(biāo)樣重復(fù)測定
樣品分析時(shí)間	一個(gè)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(zhǔn)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

iRIS III ¹⁴CO2 同位素分析儀

光源	分布反饋量子級聯(lián)激光器(DFB-QCL)
主機(jī)測試樣品相態(tài)	純CO2氣體
最小樣品含碳量	~10mg
測試時(shí)間	~60min
精度（pMc）	<1%; <10‰
干擾	13C16O2(T>170K)  N2O>10 ppt
標(biāo)樣和參考?xì)?/td>	放射性碳標(biāo)樣，SI可溯標(biāo)準(zhǔn)
測量室容積	~500ml
制冷方式	閉路式斯特靈制冷
功耗	120/240V,~1000W

文獻(xiàn)資料

Optical Measurement of Radiocarbon below Unity Fraction Modern by Linear Absorption Spectroscopy. 

A. Fleisher, D. Long, Q. Liu, L. Gameson and J. Hodges. The Journal of Physical Chemistry Letters. Published online 7 September 2017. DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b02105