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PEM全新便携式放射性14C同位素分析仪上市
点击次数:5592 发布日期:2019-11-22  来源:本站 本站原创,转载请注明出处
 

       放射性碳14C年代测量技术是同位素年代测定方法之一,可确定五万年左右的含碳标本的年龄,从20世纪50年代至今,在考古学、地质学、海洋学、地球化学、古地理学等方面得到了广泛的应用。近年来,该技术也被逐步应用到食品科学、制药学、医疗等领域。

       但是就14C的测试方法而言,传统的液体闪烁技术制样繁琐且有一定的危险性、而加速器质谱(AMS)购置成本和运行成本极高等原因,限制了该技术的应用范围和情景。 近日上市的全新一代PEM iRIS-III便携式14C同位素分析仪则可以在低成本的情况下,在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。该产品基于CRDS技术,能够高频高精度定量测量 14CO214C,这使得在线测量大气中14C含量成为可能,并能为定量温室气体排放和化石燃料减排提供强有力的工具。

       PEM iRIS-III 便携式放射性14C同位素分析仪是美国Planetary Emissions Management Inc(PEM)新近研发的基于CRDS技术的便携式红外光谱放射性14C同位素分析仪,能够高频高精度定量测量14CO2或14C。PEM iRIS便携式放射性14C同位素分析仪及其集成系统完成绝大多数放射性同位素的测量,比如DIC、TOC、盐水或淡水,碳酸盐、古土壤或植物、大气CO2、石油气、生物质气等,是全新一代的放射性14C同位素分析仪。
       PEM EA-IRMS-iRIS 便携式δ13C δ14C δ15N 同位素分析仪由EA-IRMS (样品中的δ13C和δ15N检测)便携式质谱和PEM-iRIS (样品中的δ14C检测)便携式14C光谱组合而成。PEM EA-IRMS-iRIS分析仪彻底打破了传统质谱和加速质谱(AMS)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。该系统的诞生,必将引领14C研究的新热潮,并拓展其研究领域和使用场景。


技术原理

       分布反馈量子级联激光器(DFB-QCL)整合光腔衰荡光谱技术(CRDS)


主要特点
  • 高精度14CO2 CRD线性吸收平台

  • 纯CO2分析消除N2O干扰

  • 整合14C 参照系统 (sir-14C)

  • 易于整合外部模块和串联分析仪,用于不同形态样品分析和同位素分析,如12CO2 , 13CO2 / CO17O,CO18O

  • 体积小巧、操作方便、测量快速



性能指标
 
光源 分布反馈量子级联激光器(DFB-QCL)
主机测试样品相态 纯CO2气体
最小样品含碳量 10mg
测试时间 30~60min
精度(pMc) <1%
干扰 13C16O2(T>170K)  N2O>0.3ppb
标样和参考气 放射性碳标样,绝对SI可溯标准
测量室容积 ~500ml
制冷方式 闭路式斯特灵制冷
功耗 120/240V,~1000W
水平投影尺寸 0.7m2



系统配置
 
iRIS 14CO2 分析仪主机 (Cat # pem-iris-001, Model iRIS-III) iRIS-III
+ PEM通用接口(Cat # pem-iris-003, Model iUGI-001)  
+ iRIS SI-14C ™ 标样系统订阅服务(前6个月免费) (Cat # pem-iris-002, Model SI-14C -R1)  
+ PEM空气CO2浓缩器(Cat # pem-iris-004, Model P-3-ATM-1)  
+ 烟气CO2取样套件:生物燃料混合物和废能运营(Cat # pem-iris-005, Model FG-iRIS-001)   
+ NCT ECS 4010/8020 元素分析仪 (Cat # pem-iris-006, Model ECS 4010/8020) EA-iRIS
+ NCT ECS 4010/8020 元素分析仪 + ID Micro (12CO2 , 13CO2 , 14CO2)  EA-IRMS-iRIS
+ OI Aurora 1030W TOC 分析仪 (Cat # pem-iris-007, Model P-1-OI 1030W-1) TOC-iRIS
+ NCT ECS 4010/8020 元素分析仪+ OI Aurora 1030W TOC 分析仪 EA-TOC-iRIS
+ Automate FX DIC 分析仪 (Cat # pem-iris-008, Model P-4-AFX-1) DIC-iRIS


应用领域


碳的捕获和储存
PEM iRIS-III可以应用于捕获碳的足迹,利用和储存碳足迹去检测电力和工业生产注入和储存化石燃料二氧化碳的泄漏。14CO2是化石燃料衍生二氧化碳的唯一直接、合适的示踪剂。

 

巴黎协定:成就
2015年第二十一届巴黎协定会议缔约“气候公约”呼吁减少排放,但没有具体说明减排量的方法或手段。PEM iRIS-III可以部署在从地方到区域到国家的范围内,以直接测量来核实排放和预算,以及防止排放报告欺诈。

 

城市气体排放研究
世界城市面积约占全球陆地面积的2%,但占温室气体排放量的70%。需要直接测量城市的温室气体排放量,以核实减排要求并改进方案管理以取得最佳结果。PEM iRIS-III特别适用于研究城市14CO2足迹。

 

森林固碳
全球森林砍伐剥夺了全球森林对二氧化碳的固定作用。PEM iRIS-III可以直接测量被固定的森林碳,以核实和评估这一全球生态系统的破坏程度。PEM iRIS-III的特点是采用既定的科学方法,可在不同的森林生态系统中测定净固碳量的多少。应用于森林经营与管理下的温室气体排放、碳泄漏和净固碳量研究。

 

放射性碳同位素方法在土壤碳循环中的应用
PEM iRIS-III可应用于土壤有机质、土壤CO2气体研究,土壤有机质的放射性测定可以研究较长时间尺度的碳循环(十几年、几十年至更长时间尺度),而土壤CO2气体的放射性测定可以研究短期(季节变化和年变化)内碳的动态。同时放射性碳同位素也可用于土壤中细根周转时间的计算、土地利用变化等方面的研究。

 

放射性碳同位素在水文地质中的应用
放射性碳同位素(14C)可以有效的用于地下水年龄测定,并作为示踪剂求取水文地质参数,研究地下水动态,已为水文地质的发展作出了巨大的贡献。

 

放射性碳同位素在大气颗粒物源解析中的应用
含碳气溶胶是细颗粒物的重要组成部分之一,对气候变化和人体健康具有重要影响。识别和定量细颗粒物来源贡献是制定城市和区域空气质量改善措施的基础。天然放射性碳同位素(14C)作为生物源示踪剂,可以有效地用于大气颗粒物来源分析,量化生物源和化石源相对贡献。

 

天然放射性碳同位素在海洋有机地球化学中的应用
海洋中的14C是由大气二氧化碳通过气—海界面交换进入海洋并溶解于海水。海洋浮游植物则通过光合作用将溶解的无机碳转化为有机碳。有机碳中的14C又通过海洋食物链而进入到不同的生物体内。另一方面,有机14C又通过生物、化学及物理过程而分布到不同的存在形态中(溶解态、颗粒及沉积物),因此,测定14C在不同形态有机物及无机物中的含量可以直接了解海洋中碳元素的分布、转移及循环过程。海洋溶解有机碳(DOC)是地球圈层中最大的可交换有机碳来源,研究海洋中碳循环对了解整个碳元素的地球化学循环以及全球大气变迁都有极其重要的意义。

 

放射性同位素示踪技术在药物研发过程中的应用
药物的吸收、分布、代谢和排泄过程决定了药物分子在体内的过程和命运,作为常规生物样本检测技术的有效补充,放射性同位素标记示踪技术如今也被广泛应用于药物发现和开发过程中的各个阶段,特别是其高灵敏性、适用范围广的特点使其具有不可比拟的优势。

 

放射性同位素示踪测井技术在油田开发中的应用
放射性同位素示踪测井资料在油田开发应用中所带来的经济效益和社会效益,可应用于评价注水井调剖措施;确定油井窜槽井段;验证大孔道的存在以及估算孔径大小;为注采动态调配进行井间连通测试等方面。

 

放射性同位素示踪测技术在农药研究中的应用
化学农药的不合理使用造成了严重的食品污染问题,影响生态平衡,危害人类健康,利用核技术优势研究和解决农药学问题受到人们越来越多的关注,在过去的几年里,放射性同位素示踪技术及其在我国农药科学中的应用研究已取得了较大成就,特别是在放射性同位素化学示记合成技术,利用示踪手段研究在动植物体中的农药残留,降解和代谢,在环境中的行为和归宿,从而保障人的食品安全。

 

放射性同位素示踪测技术在食品安全的应用
同位素溯源技术是国际上目前用于追溯不同来源食品和实施产地保护的有效工具之一,在食品安全污染物溯源领域有着广阔的应用前景,同时利用碳14分析技术可以对酒类进行年份真伪鉴定,准确而快速,能为产品质量监管部门提供切实可行的鉴定手段,为广大消费群体的年份酒消费提供保障。

 

放射性同位素在医学上的应用--疾病的研究和诊断

同位素标记和示踪技术在医学方面的应用,是目前从细胞水平进入到分子水平,对活体显示人体结构和病理变化的唯一方法。其研究领域已经深入到基因、核酸、蛋白质等,研究疾病发生、发展、转归与演变的过程,达到探索发病机制与正确诊断疾病的目的。

采用放射免疫分析方法,在体外对患者体液中生物活性物质进行微量分析,能够快速有效地进行疾病的体外诊断。

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