Kürzlich veröffentlichte das Forschungsteam des Hangzhou Institute for Advanced Research Environment and Climate Change in der führenden Zeitschrift Optics Express mit dem Titel Laser spectroscopy applied in radiocarbon dating with the bomb peak die Forschungsergebnisse, die innovative Anwendung der gesättigten Absorptionskammer-Verfallsspektrometrie (SCAR) -Technologie, die gemeinsam mit der italienischen Firma ppqSense erfolgreich ein neues Laserdetektionssystem entwickelt hat, um zum ersten Mal auf der Welt einen Durchbruch der präzisen Datierung des Isotops C-14 durch die Laserspektroskopie zu erreichen.

Diese Studie konzentriert sich auf das spezielle Szenario der „Explosionsspitzentatierung“ – die charakteristische Kurve der 14C-Konzentration, die durch globale Kerntests in der Mitte des 20. Jahrhunderts entstand, die SCAR-Technologie auf einen anderen Weg führt, um die 14C-Konzentrationsmessung durch direkte Messung der spektralen Absorptionsintensität von 14CO2 zu erreichen. Im Vergleich zu den Kosten von mehr als zehn Millionen Yuan und der Wartung komplexer AMS-Systeme erfordert diese Technologie keinen komplexen und zeitaufwendigen Prozess der Graphitierungsprobenpräparation, was die Messkosten erheblich reduziert.

Um die Zuverlässigkeit der Technik zu überprüfen, wurden mehrdimensionale Proben ausgewählt, um systematische Experimente durchzuführen: Ablagerungen der chinesischen Akademie für Geowissenschaften, italienischer Weißwein von 1979, altes Holz aus historischen Gebäuden und gedrucktes Papier über mehr als dreißig Jahre (1968-2000). Die Studie zeigte, dass das System eine Detektionsgenauigkeit von 0,5 pMC innerhalb eines 60-minütigen Prüfzyklus erreichte und das radioaktive Kohlenstoff-Alter der Probe durch die Analyse der Steigungsänderungen der F14C-Charakterkurve genau sperrte, wobei die Daten hoch mit dem bekannten Referenzalter übereinstimmten. Dieser technologische Durchbruch bietet eine völlig neue Lösung für die Echtheitszertifizierung von Lebensmitteln, die Authentifizierung von Kunstwerken und die Entwicklung von Ökosystemen, was einen wichtigen Fortschritt im Bereich der Präzisionsisotopenprüfung in China markiert.

Diese Arbeit wurde von dem Umwelt- und Klimawandelforschungsteam des Hangzhou Institute for Advanced Research der Zhejiang Normal University und dem Laser Sensing-Team in Zusammenarbeit untersucht, wobei die Teammitglieder Dr. Lingqiang (erster Autor) und Professor Guo Zuguang (Kommunikationsautor) gemeinsam mit den führenden wissenschaftlichen Kräften von ppqSense in Italien durchgeführt haben. Die Forschung stützt sich auf den Bau des ersten inländischen Labors für die Spektralspektrumprüfung mit radioaktiven Kohlenstoffisotopen, das technische Barrieren in den relevanten Bereichen in unserem Land durchbrechen wird. Das Partnerteam von ppqSense vereint führende Wissenschaftler von Institutionen wie dem Italienischen Nationalen Institut für Optik (INO-CNR), dem Europäischen Labor für Nonlineare Spektrologie (LENS) und der Universität von Florenz zu einem integrierten internationalen Innovationskonsortium "Grundlagenforschung - Technologieentwicklung - Anwendungs-Transformation".

Diese neue Technologie, die von der American Optical Society Special News berichtet wurde und als "Innovative Alternative zur Accelerator Mass Spectrum Technology (AMS)" bewertet wurde, zeigt einen erheblichen Anwendungswert in den Bereichen Umweltüberwachung und Klimawandelforschung, insbesondere in der präzisen Nachverfolgung von Kohlenstoffemissionen, der Verfolgung von Schadstoffen und der Modellierung von Klimadaten.

Das C14-SCAR, ein von ppqSense in Italien entwickeltes Gerät für die Analyse von Kohlenstoff-Isotopen, ist klein, einfach zu bedienen, mit niedrigen Wartungskosten und einer Präzision, die mit der Beschleuniger-Massenspektrometrie (AMS) vergleichbar ist.

Vergleich der Messungen des ppqSense C14-SCAR mit dem Beschleuniger-Massenspektrometer AMS

Shenzhen Yiyue Technology Co., Ltd. ist der offiziell lizenzierte exklusive Agent der italienischen ppqSense Corporation in China. Im Laufe der Jahre wurde die Anwendung der Laserantriebssteuergeräte QubeDL und QubeCL sowie der C14-SCAR-Anlage zur Analyse von radioKohlenstoff-Isotopen von ppqSense gefördert. C14-SCAR ist weit verbreitet in den Bereichen Umweltüberwachung und Preisgestaltung von CO2-Emissionen, Überwachung von CO2-Erfassung und -speicherung, Identifizierung der Komponenten von Biokraftstoffen, Atmosphärechemie, Geochemie, Lebensmittelchemie, archäologische Datierung, Life / Biomedizin, Kernkraftwerke und Überwachung von nuklearen Abfällen.