EA-IRMS-iRIS ¹³C ¹⁴C同位素測量系統是耦合中紅外分布反饋量子級聯和低溫腔衰蕩光譜（CRDS）技術的新一代光譜同位素分析系統，同時整合了傳統的同位素質譜分析技術，一套系統兼具兩種不同同位素測量技術的優勢。的工業設計使得該系統可以在60分鐘內一次性獲得有機物和/或無機物的穩定性¹³C和¹⁵N同位素及放射性¹⁴C同位素，方便快捷且成本低廉。而優化的大氣CO₂萃取技術，使得該產品的應用前景進一步拓寬，并為定量溫室氣體排放和化石燃料減排提供強有力的工具。與加速質譜（AMS）可比較的測試結果、更為簡單便捷的操作需求和低廉的采購運行成本，EA-IRMS-iRIS標志著放射性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參照認證系統SI-¹⁴C ^TM，該參照系統降低了儀器對參比氣的需求，可以提供所有儀器基于互聯網的實時數據比對。該儀器所獲得的每個分析數據均連接到我們帶有時間標簽和驗證用數據的系統進行驗證和認證，這意味著無論多少iRIS系統在操作，每臺儀器均具有在線驗證和對比驗證用參考數據的功能。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參照系統的數據均在銀行級的加密下進行保護，以此確保數據的性和完整性。

       EA-IRMS-IRIS ¹³C ¹⁴C同位素測量系統可以應用于生物燃料成分鑒定、廢物轉能源過程中的有機/石油比率鑒定、煉油廠操作、石油和天然氣、大氣化學、醫學、土壤碳分析、植物生理學、地球化學、食品化學、考古年代測定、藝術品鑒定和法醫科學、核工業、碳捕獲和封存等領域。

技術原理

       質譜串聯光譜同位素技術，即同位素質譜（IRMS）技術整合中紅外低溫光腔衰蕩光譜技術(CRDS)

主要特點

• 具有國際單位制（SI）在線可溯源參照的¹⁴C同位素測量系統
• 同步測量有機/無機物的穩定性¹³C和¹⁵N同位素及放射性¹⁴C同位素
• 傳統同位素質譜測量技術與現代同位素光譜測量技術更好地結合
• 元素分析儀、質譜分析儀和¹⁴C光譜分析儀均可獨立或串聯使用
• 體積小巧、操作簡單、測量快速、參照準確、結果可靠

性能指標

ECS8070 CN元素分析儀

技術參數
可測元素	CN	零空白進樣器	電動自動進樣器：32，50,100位
分析時間	CN：8 min	反應爐	雙爐系統
測量范圍	C：0~100mg； N：0~80mg	CO2處理	Zeoquantum CO2吸附和解吸附系統
準確度*	<0.2%（標準品，純度>99.9%）	H2O處理	帶有水汽去除
精度*	<0.1%（標準品，純度>99.9%）	是否可待機	具有待機模式
系統參數
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
反應爐溫度	左爐：1100℃；右爐：1100℃	流量調節	電子流量調節
氧氣需求	根據氧氣定量器自動計算	檢測器	高靈敏度TCD
軟件	EAS Clarity	校準	線性、二次曲線、三次曲線
樣品大小	0.1-400mg （取決于樣品性質）  300mg（典型食品樣品）  ~1000mg（土壤樣品進樣量到）	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；常規檢測，可選）
溫度	1450℃	功能	高溫煅燒CaCO3 獲得CO2

ID Micro 同位素質譜儀

技術參數
CO2標氣13C內部重現性	±0.10‰（自然豐度，1個SD）  @在質量為44的離子束和強度20納安下，重復12次注入CO2標氣
氮氣標氣15N內部重復性	±0.15‰（自然豐度，1個SD）  @在質量為28的離子束和強度20納安下，重復12次注入氮氣標氣
尿素標樣13C重現性	±0.10‰（自然豐度，1個SD）  @5個含有100ug碳的尿素標樣重復測定
尿素標樣15N重現性	±0.2‰（自然豐度，1個SD）  @5個含有100ug碳的尿素標樣重復測定
樣品分析時間	一個樣品為4~5min，取決于元素分析儀或整套系統
分辨率	質量為29的>75
系統參數
離子束檢測	CNHS三重法拉第收集器	質量分析器構造	14cmRAD，90度
質量分析器磁鐵	高溫穩定磁鐵	分辨率	中心收集器80
真空裝置	內置真空泵	低功耗	典型功率240W
尺寸	高47cm，長70cm，寬30cm	重量	45kg
數據系統	包括儀器診斷程序、準備系統控制、分析數據采集和結果顯示	軟件	全功能軟件包：用于質譜儀控制和同位素比值分析

iRIS III ¹⁴CO2 同位素分析儀

光源	分布反饋量子級聯激光器(DFB-QCL)
主機測試樣品相態	純CO2氣體
最小樣品含碳量	~10mg
測試時間	~60min
精度（pMc）	<1%; <10‰
干擾	13C16O2(T>170K)  N2O>10 ppt
標樣和參考氣	放射性碳標樣，SI可溯標準
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