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碳十四(14C) 石墨靶制备解决方案

石墨靶制备是加速器质谱仪放射性碳年代学测量中的关键步骤之一。瑞士Ionplus AG公司生产的AGE3全自动石墨化系统,其技术源于瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)离子束物理实验室(LIP),全球主要国家放射性碳加速器质谱仪实验室均有安装,目前包括:美国、英国、法国、德国、瑞士、西班牙、匈牙利、瑞典、罗马利亚、墨西哥、印度、波兰、立陶宛、土耳其、韩国、俄罗斯、比利时、中国等国家。

瑞士Ionplus加速器质谱仪

瑞士Ionplus加速器质谱仪

Ionplus AG是一家专门提供放射性碳小型加速器质谱仪测量解决方案的商业化公司,其技术源于瑞士苏黎世联邦理工学院离子束物理实验室,Ionplus AG的小型放射性碳定年测量系统(MICADAS)是目前全球最先进的商业化放射性碳加速器质谱仪。

主要应用:

考古样品: 结合古气候学和放射性碳校正,通常需要高精度、高重现性及可靠性

材料科学:生物燃料和植物材料鉴定越来越重要,一体化解决方案同时分析14C和δ13C

环境科学: 提供仪器解决方案用于碳循环到生物地球化学研究的微量样品测量

生物医学:结合了高灵敏度的AMS和超快全自动14C分析,用于高效率微示踪研究

海洋研究:从沉积物到水样,从单个有孔虫到溶解无机碳,提供样品处理及采样装置

法医鉴定:侦查各种样品的背景,发现有价值的信息,特别结合稳定同位素信息分析

AGE3全自动石墨化系统原理如下:经过预处理的有机样品在元素分析仪(EA)中燃烧,或经过预处理的碳酸盐样品在碳酸盐处理系统(CHS)进行水解和氧化,获得二氧化碳被通入石墨化装置中,通过铁粉分配器(FED)加入铁粉催化剂,并且在氢气的作用下将二氧化碳还原成石墨,将上述石墨通过气动压样装置(PSP)压制成石墨靶,石墨靶即可进行加速器质谱仪放射性碳测量与分析

碳十四(14C) 石墨靶制备解决方案

石墨靶制备解决方案示意图

AGE3全自动石墨化系统主要特点

集成化:样品燃烧和石墨化集成于一个紧凑系统; 自动化装置:采用沸石阱,无需液氮,极其方便用于自动化

高产出效率:处理7个样品,大约4小时每批样品;操作简单方便:交互友好图形化用户界面(GUI)操作软件

数据记录与处理:处理样品的压力和温度均有记录;高可靠性与高精度:通常样品交叉污染小于1‰、重复性好

微剂量样品处理:常规样品含碳量1-2mg;小样品含碳量大于0.2mg;含碳量大于3%大样品(200mg)也可处理

可重复快速压样100-800N可调节压力反面压样,大大降低样品正面污染;支持NEC, HVEE, Ionplus阴极靶压样

铁粉催化剂分配:定量地加入铁粉催化剂用于石墨化反应,重复性很好;采用无磁材质制造,仪器不“粘”铁粉

碳酸盐样品处理:自动冲洗/加酸/加热(20-90℃)/采样,LCD读出及报警流量计,EA/CHS切换且与AGE3/GIS兼容