NCT ECS 8070-IRMS-iRIS 大气13C 14C 同位素在线测量系统

       严重的空气污染和逐渐变暖的气候是目前人类社会面临的重大威胁。据世界卫生组织估计，90%的人口呼吸的空气都是不健康的，每年因空气污染而早逝的人数高达700万。变暖则可触发一系列难以预测的天气和气候灾害，给人们的生命健康和财产安全带来巨大隐患。空气污染、变暖这两大性环境问题，都与含碳物质（例如黑碳、二氧化碳、甲烷）排放密切相关。这些物质既可通过自然过程排放（例如森林火灾），亦可通过人类活动产生（例如机动车尾气、工厂废气），一旦排放到大气中，很难通过常规手段进行区分。放射性碳同位素（¹⁴C）分析，是解决此难题的强有力技术手段。这是因为化石燃料不含¹⁴C（¹⁴C半衰期：5730±40年），而现代生物质的¹⁴C丰度与当前大气的¹⁴C丰度一致，因此，通过测量大气中含碳物质的¹⁴C，能可靠估算化石燃料燃烧对大气碳质组分的贡献。为空气污染控制、碳减排政策效力评估提供科学依据。

       大气¹⁴C的测定中有两个难点，在于设备昂贵，第二在于样品制备复杂。而对于实验来说，样品制备带来的干扰可能性更高。一般我们无法直接测试¹⁴C，需要对大气进行采集和纯化之后直接测试，或者使用 Zn-Fe 法将纯化的CO₂ 还原成石墨，制成靶后用加速器质谱仪进行¹⁴C测定。为解决大气¹⁴C测定的两大痛点：设备昂贵和样品制备误差大，我们特别向各位老师提供一揽子解决方案——ECS 8070-IRMS-iRIS ¹³C ¹⁴C同位素测量系统。ECS 8070-IRMS-iRIS ¹³C ¹⁴C同位素测量系统是一个集CO₂浓缩和纯化为一体，用于分离和检测大气中CO₂的C稳定和放射性同位素分析设备。

1、创新性的现场取样器——Air CO₂-PSM

       该装置允许任何操作人员直接在现场收集纯CO₂样品，不再需要样品袋/瓶。该装置结构紧凑，重量轻，可充电。

2、ECS 8070元素分析仪

       创新的ECS 8070大气CO₂ 同位素前处理设备是一种强大而有用的仪器，能够在短时间内（10-60分钟）捕获和分离每个样品（10-100 mg）相对大量的CO₂。采用吸附/解吸原理，用创新的纯化线路，可以消除水、VOC和NO_X，只留下纯CO₂气体。使用自动空气泵吸附/解吸使得系统使用非常简单，通过新的C-Quantum CO₂吸附系统，可以通过自动再生系统处理大量的CO₂，与其他系统相比，测量精度高，性能更好。ECS 8070 大气CO₂兼容性高，容易对接各类同位素检测设备以测定碳稳定同位素（IRMS）和放射性成因¹⁴C的同位素比值。

          后接PEM iRIS ¹⁴C分析仪测试¹⁴C同位素比率，分析测试时间1h/样品。

3、ID Micro桌面质谱仪

       新一代ID Micro桌面同位素比质谱仪*打破了质谱设备的使用限定条件。它无需专门的实验室、体积极小，可以安置在桌面上，因此我们称之为桌面质谱仪。ID Micro 和ECS8070联用，能快速测定大气样品中的δ¹³C。

       用现场采样器从不同地方采集4组大气样品， 通过8070 AIR_CO2 和 IRMS进行重现性测试，结果如下：

表1. 四个不同地理位置大气CO₂的δ¹³C比率，（单位：‰）

4、PEM iRIS ¹⁴C分析仪

       PEM iRIS便携式放射性¹⁴C同位素分析仪基于分布反馈量子级联激光器（DFB-QCL）整合光腔衰荡光谱技术（CRDS），能够高频高精度定量测量¹⁴CO₂或¹⁴C。放射性碳是化石燃料向大气排放二氧化碳的示踪剂，也被用于考古材料的年代测定，以及更为广泛的被用于石油、天然气和核工业等领域。通常情况下，放射性碳由加速器质谱（AMS）以的成本和几天甚至几周的分析周期获得；而PEM iRIS便携式¹⁴C同位素分析仪则可以在低成本的和30~60分钟内获得相关数据，这标志着放射性碳分析检测手段的重大突破。