激光CO₂团簇同位素测量系统

Aerodyne激光团簇同位素测量系统采用可调谐红外激光直接吸收光谱(TILDAS)，在中红外波长段，来探测分子的指纹跃迁频率。采用像散型多光程吸收池技术（获得）——其光路可达400m，进一步提高了灵敏度。直接吸收光谱法，可以实现痕量气体浓度的快速测量（<1s），而且不需要复杂的校准步骤。此外，采用TILDAS技术，可不受其他分子的干扰，能够得到非常精准的检测。

应用：

n 古温度测定                                  n 各种富集CO₂样品分析

海洋碳酸盐CO₂样品分析                n 地质测高

系统参数：

Ø 直接测量¹⁶O¹³C¹⁸O（⁶³⁸△），而不是测量质量为47的分子（⁴⁷△）

Ø 4min测量时间及少于0.4mg的方解石样本，⁶³⁸△精度可达0.02‰

Ø 16min测量时间及少于1.6mg方解石样本，⁶³⁸△精度可达0.01‰

Ø 测量成本低

Ø 适用于通过酸解碳酸盐提取的CO₂样本

系统优势：
u 直接测量，精度堪比IRMS，且体积更小、价格更低

u 强大的TDLwintel软件，提供灵活的仪器控制和实时数据分析

u 阀控制功能，可用于复杂的测量步骤，自动测量背景和校准

u 可选的样品自动处理系统

u 一键操作设计，允许无人值守测量

归一化到标样和标注的测量时间内精度如下，标样的混合比、压力、基体组成与样品类似。

测量参数组合：

u 同步测量CO₂中的??? ¹³C and ??? ¹⁸O

u 同步测量CO₂中的??? ¹⁸O and Δ ¹⁷O

u 同步测量CO2 (??? ¹³C, ??? ¹⁸O) and water (??? ¹⁸O, ??? D)

u 同步测量¹³C¹⁸O¹⁷ Δ

数据输出格式：RS232、USB、以太网

重量及功率：

尺寸：560mm X 770mm X 640mm （W x D x H）

重量：75Kg

供电：250~500W，120/240V，50/60 HZ（without pump）

安装：安装于19”支架或者安装于桌面上，建议用无CO2气体冲洗电子元件

操作环境：10~35℃；0~20slpm

仪器配置：主机、热电冷却器、键盘、鼠标和显示器、真空泵（）、进样系统（定制）

应用案例：

１、可调谐红外激光快速、准确地分析二氧化碳团簇同位素组分

文献：

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

利用可调谐红外激光微分吸收光谱(TILDAS)的激光光谱仪测量团簇同位素比率。TILDAS仪器有两个连续波激光器，可以同时测量参与¹²C¹⁶O₂ + ¹³C¹⁶O¹⁸O ¹³C¹⁶O₂ + ¹²C¹⁶O¹⁸O交换反应的四种同位素。CO₂测量的反应池体积250ml，光路路径36m。每个样品气体的测量，都与参比气体相比。15μmol的样品，在20min测量时间内，精度可达0.01‰（SE）。TILDAS测量的(Δ¹⁶O¹³C¹⁸O)分布情况，与理论上计算出的值成线性变化，并展现出了对同位素组成不具备依赖性。

样品和参比气体的Δ638raw测定37 个小时， 5分钟为一个子循环。上图中的Allan方差图说明了通过使用参比气体成功地消除了测量中的仪器漂移。Allan方差的下降趋势与statistical-noise-limited 趋势相吻合。通过测量四次循环（共20min）,在引入参比气体测量后，Aerodyne仪器对二氧化碳二元同位素Δ638raw测量提高到+/-0.009‰ (SE, n = 4)。四次测量循环，样品需求量大约为15μmol CO2，或者1.5mg方解石。

参考文献: