EA-IRMS-SCAR 13C 14C同位素测量系统是耦合中红外分布反馈量子级联和饱和吸收腔衰荡（SCAR，Saturated-Absorption Cavity Ring-Down）技术的新一代光谱同位素分析系统，同时整合了传统的同位素质谱分析技术，一套系统兼具两种不同同位素测量技术的优势。精密的工业设计使得该系统可以在十分钟至一小时、或数小时内一次性获得有机物和/或无机物的稳定性13C和15N同位素及不同精度的放射性14C同位素，方便快捷且成本低廉。而先进的大气CO2捕获技术，使得该产品的应用前景进一步拓宽，并为定量温室气体排放和化石燃料减排提供强有力的工具。与加速质谱（AMS）可比较的测试结果、更为简单便捷的操作需求和低廉的采购运行成本，EA-IRMS-SCAR标志着放射性14C碳分析检测手段有了重大突破。
EA-IRMS-SCAR 13C 14C同位素测量系统可以应用于生物燃料成分鉴定、废物转能源过程中的有机/石油比率鉴定、炼油厂操作、石油和天然气、大气化学、医学、土壤碳分析、植物生理学、地球化学、食品化学、考古年代测定、艺术品鉴定和法医科学、核工业、碳捕获和封存等领域。
技术原理
质谱串联光谱同位素技术，即同位素质谱（IRMS）技术整合中红外分布反馈量子级联和饱和吸收腔衰荡（SCAR，Saturated-Absorption Cavity Ring-Down） 技术。
主要特点
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耦合QCL的低温、双腔设计，具有参比差分信号比对；
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同步测量稳定性13C和15N同位素及放射性14C同位素；
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传统同位素质谱技术与现代同位素光谱技术的**结合；
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元素分析仪、质谱分析仪和14C光谱分析仪可组合使用；
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体积小巧、操作简单、测量快速、参照精准、结果可靠。
性能指标
ECS8070 CN元素分析仪
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技术参数
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可测元素
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CN
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零空白进样器
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电动自动进样器：32，50,100位
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分析时间
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CN：8 min
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反应炉
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双炉系统
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测量范围
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C：0~100mg； N：0~80mg
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CO2处理
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Zeoquantum CO2吸附和解吸附系统
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准确度*
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<0.2%（标准品，纯度>99.9%）
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H2O处理
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带有水汽去除
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精度*
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<0.1%（标准品，纯度>99.9%）
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是否可待机
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具有待机模式
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系统参数
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尺寸
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98 x 50 x 37cm
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重量
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78kg
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供电
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230V，50/60Hz
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功耗
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5A，1100Wh
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气体需求
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氦气（99.999%），3-5bar；氧气（99.999%），3-5bar；空气（无油压缩空气）
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分析条件
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载气
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氦气
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检漏
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自动检漏
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反应炉温度
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左炉：*大1100℃；右炉：*大1100℃
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流量调节
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电子流量调节
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氧气需求
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根据氧气定量器自动计算
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检测器
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高灵敏度TCD
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软件
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EAS Clarity
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校准
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线性、二次曲线、三次曲线
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样品大小
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0.1-400mg （取决于样品性质）
300mg（典型食品样品）
~1000mg（土壤样品*大进样量到）
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样品类型
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固体、液体
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包样
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高纯度锡杯或者银杯
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可选配件
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天平、耗材
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HTG 高温模块（做定年，必选；常规检测，可选）
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温度
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1450℃
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功能
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高温煅烧CaCO3 获得CO2
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ID Micro 同位素质谱仪
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技术参数
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CO2标气13C内部重现性
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±0.10‰（自然丰度，1个SD）
@在质量为44的离子束和强度20纳安下，重复12次注入CO2标气
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氮气标气15N内部重复性
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±0.15‰（自然丰度，1个SD）
@在质量为28的离子束和强度20纳安下，重复12次注入氮气标气
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尿素标样13C重现性
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±0.10‰（自然丰度，1个SD）
@5个含有100ug碳的尿素标样重复测定
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尿素标样15N重现性
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±0.2‰（自然丰度，1个SD）
@5个含有100ug碳的尿素标样重复测定
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样品分析时间
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一个样品为4~5min，取决于元素分析仪或整套系统
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分辨率
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质量为29的>75
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系统参数
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离子束检测
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CNHS三重法拉第收集器
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质量分析器构造
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14cmRAD，90度
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质量分析器磁铁
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长久高温稳定磁铁
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分辨率
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中心收集器80
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真空装置
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内置真空泵
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低功耗
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典型功率240W
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尺寸
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高47cm，长70cm，宽30cm
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重量
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45kg
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数据系统
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包括仪器诊断程序、准备系统控制、分析数据采集和结果显示
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软件
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全功能软件包：用于质谱仪控制和同位素比值分析
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SCAR 14CO2 同位素分析仪
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样本需求量
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6 ~ 8 mg
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N2O 耐受度
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典型5ppb，*大10ppb
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14C测量精度
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2 ~ 3 pMC @ 10 min; 1 ~ 2 pMC @ 60 min; 0.3 ~ 1 pMC @ 240 min
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准确度
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0.2% ~ 0.5%
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测试范围
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0 ~104 pMC
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*低检出限
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1 ~ 3 pMC
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尺寸
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200cm x 110cm x 160cm
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功耗
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120/240V,~3000W
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便携式大气CO2 捕获装置
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技术原理
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C-Quantum
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样本获取时间
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10~60 min
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样本存储模式
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可更换样品管
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供电
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充电电池，每次充电可以获取达20个样品
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尺寸
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14 x 14 x 40 cm
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重量
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3 kg
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生产厂家：意大利 NCT 英国 CSS 意大利 PPQ
文献资料
- Delli Santi, M. G., Insero, G., Bartalini, S., Cancio, P., Carcione, F., Galli, I., Giusfredi, G.,Mazzotti, D., Bulgheroni, A., Martinez Ferrig, A. I., Alvarez-Sarandes, R., Aldave de LasHeras, L., Rondinella, V. V., & De Natale, P. (2022). Precise radiocarbon determination in radioactive waste by a laser-based spectroscopic technique. PNAS, under review.
- Delli Santi, M. G., Bartalini, S., Cancio, P., Galli, I., Giusfredi, G., Haraldsson, C., Mazzotti, D., Pesonen, A., & de Natale, P. (2021). Biogenic Fraction Determination in Fuel Blends by Laser‐Based 14 CO2 Detection. Advanced Photonics Research 2, 2000069. https://doi.org/10.1002/adpr.202000069
- Galli, I., Bartalini, S., Cancio, P., de Natale, P., Mazzotti, D., Giusfredi, G., Fedi, M. E., & Mandò, P. A. (2013). Optical detection of radiocarbon dioxide: First results and AMS intercomparison. Radiocarbon 55, 213. https://doi.org/10.2458/azu_js_rc.55.16189
- Galli, I., Bartalini, S., Ballerini, R., Barucci, M., Cancio, P., de Pas, M., Giusfredi, G., Mazzotti, D., Akikusa, N., & de Natale, P. (2016). Spectroscopic detection of radiocarbon dioxide at parts-per-quadrillion sensitivity. Optica 3, 385.
- Galli, I., Bartalini, S., Borri, S., Cancio, P., Mazzotti, D., de Natale, P., & Giusfredi, G. (2011). Molecular gas sensing below parts per trillion: Radiocarbon-dioxide optical detection. Physical Review Letters 107, 270802. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.270802
- Giusfredi, G., Bartalini, S., Borri, S., Cancio, P., Galli, I., Mazzotti, D., & de Natale, P. (2010). Saturated-absorption cavity ring-down spectroscopy. Physical Review Letters 104, 110801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.110801
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