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二氧化碳同位素分析儀(CCIA-46r-EP)

四種同位素異數體， 三種同位素比值、功能二合一分析儀

穩定同位素是研究大氣與生態系統中的物質流動與通量的指示物質。科學家測量空氣、植物與土壤中的碳同位素比率以量化生態系統碳循環、水分利用效率、區分生態系統碳交換的各組分、總初級生產力及生態系統呼吸，從而標記和量化植物物種對全球生產力的貢獻。LGR的**二氧化碳同位素分析儀(CCIA-46d) 采用了中紅外量子激光器來記錄快速掃描產生的二氧化碳穩定同位素的高分辨率光譜。因此，儀器實時輸出了¹²CO₂， ¹³CO₂， CO¹⁷O和CO¹⁸O的摩爾分量及同位素比率δ¹³C， δ¹⁷O， δ¹⁸O。測量模式包括連續流動空氣樣品測量模式(*快可達5 Hz)與通過進樣針手動進樣模式。此外，儀器進行了精確的溫度控制（0.001度)和壓力控制（0.001 torr）以確保野外測量的*小漂移。這個設備的出現使得科學家不再需要昂貴復雜的質譜實驗室，就可獲得優于0.1‰的環境空氣的測量結果。

進行二氧化碳同位素測量時，科學家需要確保：(1)大量程的濃度測量范圍；(2)高精度：(3)在濃度快速改變的同時，確保同位素比值的準確測量；(4)低漂移；(5)對甲烷和其他碳氫化合物的干擾不敏感。LGR的二氧化碳同位素分析儀可以滿足所有這些需求。分析儀采用了LGR**的**技術，離軸積分腔輸出光譜技術（OA-ICOS），這種技術屬于第4代光腔衰蕩光譜（CRDS）技術，提高了測量精度和速度，同時改進了對溫度、壓力和濕度等環境條件的敏感性。LGR的**技術擁有傳統的CRDS技術所無法比擬的優點，它消除了CRDS技術在測量期間需要連續進行光腔與激光波長匹配以改善微弱信號強度的弱點。

特點與優點：

1. 可同時測量CO₂所有的穩定同位素的異數體，及同位素比率δ¹³C， δ¹⁷O， δ¹⁸O。
2. *快的采集速度可達5 Hz，可以用于測量CO₂同位素的快速變化及渦度相關通量
3. 0.1 per mil的準確度與極快的響應速度
4. 高分辨率光譜實時顯示，可同步進行實時診斷
5. 連續流動測量與手動進樣的結合
6. 中紅外激光器，對碳氫化合物等雜質氣體的干擾不敏感。可容忍甲烷濃度超過90%
7. 增強性能提供了極高的穩定性、精度與*小的漂移
8. 可選配置：動態稀釋系統可以測量更大量程的CO₂濃度
9. 多路進樣裝置可以同步測量多點測量和自動校準的功能

技術指標：

1.精度：

• δ¹³C: 0.7‰ / 0.08‰；δ¹⁷O: 1.8‰ / 0.18‰；δ¹⁸O: 0.7‰ / 0.08‰；
• [¹²CO₂]: 200ppb/20ppb；[¹³CO₂]: 2ppb/0.2ppb；[CO¹⁷O]: 0.3ppb/0.03 ppb；[CO¹⁸O]: 0.4 ppb/0.04 ppb

2.測量速率： 5 Hz

3.測量范圍(全量程線性，滿足所有技術指標)：

• CO₂: 150 – 800 ppm

4.操作范圍（可測量范圍，需要額外校準）：

• CO₂: 0 – 2000 ppm

5.響應時間： 0.1秒 (流速響應< 6秒需要配置可選外置泵)

6.**漂移(峰峰值，24小時內1小時平均)：δ¹³C: < 0.5‰ (增強型)

7.取樣條件：樣品溫度-20 – 50 °C；操作溫度0 – 45 °C；環境濕度：非凝結(0 – 100%相對濕度)

8.壓力控制精度：0.001 torr；溫度控制精度：0.001度

9.輸出：數字(RS232)、網絡接口、USB

10.電源需求(穩態)：50/60 Hz，350 W (增強型)

11.尺寸：11”× 38”× 22” (增強型)；重量：50 kg (增強型)

訂貨信息：

型號CCIA-46r-EP (貨號 913-0033):¹²CO₂ ，¹³CO₂， CO¹⁷O， CO¹⁸O

可選件：

1. 908-0003-9001：16路多路進樣器
2. 908-0003-9002：8路多路進樣器
3. 908-0001-9011：N940 pump – 提高響應時間(1秒)
4. 907-0005-9002： 動態稀釋系統–可自動進行稀釋并擴展量程達100倍
5. 908-0005-9002：進樣針注入–可通過手動進樣，用于測量氣袋等氣體樣品
6. 904-0002：多通道數據采集，可記錄多個LGR分析儀和其他設備（例如GPS、風速儀）的數據輸出。

產地：美國Los Gatos Research公司

應用文獻

"Deployment of a Carbon Isotope Ratiometer for the Monitoring of CO2 Sequestration Leakage"

Ian McAlexander， Greg H. Rau， Jimmy Liem， Thomas Owano， Ray Fellers， Douglas Baer， and Manish Gupta

Analytical Chemistry，

"A new chamber method for the simultaneous determination of δ13C and δ18O in soil derived CO2"

Nils Prolingheuer， Harry Vereecken， and Jens-Arne Subke

EGU - Geophysical Research Abstracts， Vol. 13， EGU2011-2550-3， 201

"Use of Laser Spectroscopy To Measure the 13C/12C and 18O/16O Compositions of Carbonate Minerals"

Shaun L. L. Barker， Gregory M. Dipple， Feng Dong， and Douglas S. Baer

Analytical Chemistry， DOI: 10.1021/ac103111y

"Use of laser spectroscopy to measure the del_13C and del_18O composition of carbonate minerals"

Barker， S. L.; Dipple， G. M.; Dong， F.; Baer， D. S.

American Geophysical Union， Fall Meeting 2010， abstract #V51B-2194

"Fast carbon isotope analysis of CO2 using cavity enhanced laser absorption: water effects and extended dynamic range [300 ppmV to 100000 ppmV CO2 in air]"

McAlexander， W. I.; Fellers， R.; Owano， T. G.; Baer， D. S.

American Geophysical Union， Fall Meeting 2010， abstract #B23A-0386

"Carbon isotope analysis of discrete CO2 samples ranging from 300 ppmv to 100% using cavity enhanced laser absorption"

Wm. Ian McAlexander， Raymond Fellers， Thomas Owano， Doug Baer

European Geophysical Union General Assembly， May 3 - 7， 2010