Die Forscher entwickelten eine Methode zur schnellen und hochpräzisen Messung der Cluster-Isotopen-Zusammensetzung (Δ638) in Kohlendioxid unter Verwendung des einstimmbaren Infrarot-Laser-Differentialsorptionsspektrums (TILDAS), wobei die Forscher zwei Infrarot-Laser in den Banden 2250,2 cm-¹ und 2285,1 cm-¹ verwendet haben, um gleichzeitig die Absorptionsspektrume von vier wichtigen CO2-Isotopen (626, 636, 628, 638) zu messen, wodurch homogene Isotopeninterferenzen in der Massenspektrometrie grundsätzlich vermieden wurden. Die Absorptionsspitzenfläche wird in Echtzeit analysiert und durch Berechnung des Verhältnisses ([628]/[626]) zu ([638]/[636]) die Reaktionsgleichgewichtskonstante K abgeleitet und schließlich in einen Wert von Δ638 relativ zum Arbeitsreferenzgas umgewandelt.

Diese Methode ermöglicht einen Standardfehler von ±0,009‰ innerhalb von 20 Minuten mit einer Genauigkeit, die der Spitze des Isotopverhältnisses-Massenspektrums (IRMS) entspricht, aber mit weniger Probenvolumen (15 μmol CO₂) und einer schnelleren Analysegeschwindigkeit. Die gemessenen Werte von Δ638 zeigen eine lineare Beziehung zu den Prognosewerten, die auf der Theorie der Thermodynamik basieren und die Genauigkeit der Methode belegen. Die Messungen von Δ638 sind sehr schwach abhängig von der Gesamtisotopen-Zusammensetzung der Probe (δ¹³C und δ¹Die Die Die Die Messungen von Δ638 sind sehr schwach abhängig von der Gesamtisotopen-Zusammensetzung der Probe (δ¹³C und δ¹Die Die Die Die O Die Messungen von Δ638 sind sehr schwach abhängig von der Gesamtisotopen-Zusammensetzung der Probe (δ¹³C und δ¹Die Die Die Die Die Die O), was bedeutet, dass Durch strenge Tests wurde bestätigt, dass bei der Gasspeicherung, Verarbeitung und Probenahme keine signifikante Isotopfraktionierung eingeführt wurde, was die Echtheit und Zuverlässigkeit der Analyseergebnisse gewährleistet.

Die in der oben genannten Studie verwendeten Geräte sind das TILDAS-Doppel-Laser-Cluster-Isotopenmesssystem, das einen 36-Meter-Lichtbereich-Multipass-Pool mit einem Volumen von etwa 250 mL verwendet, in Kombination mit einem hochempfindlichen HgCdTe-Detektor, ein automatisiertes Gasprobensystem mit Elektronventilen, Pneumaventilen, kritischen Löchern und Drucksensoren verwendet, um sicherzustellen, dass keine Isotopfraktionierung während der Einführung des Gases erfolgt, und die TDLWintel-Software verwendet, um das Absorptionsspektrum in Echtzeit zu analysieren, das Spitzenflächenverhältnis der einzelnen Isotope zu berechnen und daraus einen Δ638-Wert abzuleiten.

Das Aerodyne Carbonat Cluster Isotope Measurement System, das im Auftrag der Australian Corporation vertreten wird, misst schnell und präzise die Cluster-Isotope von CO2 (Δ638). Die technischen Vorteile dieses Produkts sind:

Vermeiden Sie homogene Isotope-Störungen: Die herkömmliche Isotope-Verhältnis-Massenspektrometrie (IRMS) kann nicht zwischen zwei Molekülen mit einer Massenzahl von 47 unterscheiden, Carbonat-Cluster-Isotope-Messsystem misst direkt spezifische Infrarot-Absorption-Fingerabdrücke von Molekülen, kann das Zielmolekül 1 3 C1 8 O 1 6 O erkennen und quantifizieren, ohne Störungen durch andere homogene Isotope-Moleküle, um die Messung direkt und zuverlässiger zu machen.

· Hochpräzise Messung: 16 min Messzeit und weniger als 1,6 mg Quadratprobe, Δ638 Genauigkeit kann bis zu 0,01 ‰, vergleichbar mit IRMS, unter der Voraussetzung, dass die hohe Genauigkeit, Cluster Isotope Messsystem benötigt weniger Probengröße, schnellere Analysegeschwindigkeit, so dass Wissenschaftler in der Lage sind, eine hohe zeitliche Auflösung oder eine hohe räumliche Auflösung der Forschung durchzuführen, die Spurenprobenanalyse zu freischalten.

· Gute Genauigkeit: Die Temperaturkorrelation von 1,028 ‰ gegen 0,928 ‰, die Messungen sind in der Lage, die Änderungen in der Zusammensetzung der Cluster-Isotope aufgrund von Temperaturänderungen zu verfolgen, die Messwerte sind hoch im Einklang mit den wahren Werten, diese Temperaturkorrelation wird nicht von der ursprünglichen Quelle der Probe signifikant beeinflusst, was darauf hindeutet, dass das Thermometer eine breite Anwendbarkeit hat.