稳定同位素质谱与同位素光谱结合的方法分析氧同位素¹⁷O/¹⁶O

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• 责任者：李立武^c中国科学院兰州油气资源研究重点实验室^e博士^f研究员 ; 王广^c国家地质实验测试中心 ; 李中平 ; 杜丽 ; 曹春辉
• 刊名：岩矿测试
• 出版年：2013
• 卷期：32^b3
• 关键词：质谱法 ; 氧同位素20^a稳定同位素 ; 样品制备 ; 同位素分馏作用30^a光腔衰荡光谱 ; 非质量分馏效应
• 页码：392～397
• 索书号：P340.6/357-2
• 图表：^c参31插图
• 分类号：2300
• 文摘期号：2013/11/a

摘要

传统的氧同位素分析方法一般将各种形式的氧转化为CO₂，再通过稳定同位素质谱测定其氧同位素组成，由于二氧化碳中的¹⁷O和¹³C在质谱中有相同的质荷比m/z，这种方法不能测得¹⁷O同位素的丰度，三氧同位素(¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O)丰度分析的关键是¹⁷O同位素丰度的分析。为了测量¹⁷O同位素丰度，一般需要先将各种形式的氧转化为O₂，然后利用稳定同位素质谱进行分析，转化过程复杂或者有危险。该文提出了一种新思路，应用稳定同位素质谱与碳同位素光谱相结合的方法分析¹⁷O/¹⁶O。先采用传统方法将各种形式的氧转化为CO₂，再由多接收器稳定同位素质谱计测得CO₂的质谱峰高比45/44(记为R₄₅)，同位素光谱如光腔衰荡光谱测得¹³C/¹²C(定义为R₁₃)，计算其同位素比值¹⁷O/¹⁶O=(R₄₅-R₁₃)/2，方法的分析精度好于±0.08‰(1σ)。该方法是在传统方法的基础上，增加一个CO₂碳同位素光谱分析步骤，通过简单的数据处理就可以获得¹⁷O同位素组成，而无需将各种形式的氧转化为O₂，¹⁸O同位素样品制备方法成熟，无危险性，且分析精度优于或相当于其他测试方法。