三氧同位素监测系统

测量背景：

地史时间尺度上，地球大气圈在生物和地质营力的双重驱动下，逐渐由缺氧演化为富氧状态，但对于其演化机制还存在很多认知不清的环节。其中，最关键的问题在于缺乏古大气中氧气浓度（pO2）直接可靠的代用指标。三氧同位素（Δ17O）为示踪陆源硫化物氧化这个复杂过程带来了全新的视角和定量的工具。它克服了传统示踪局限，可精确区分硫化物氧化中氧气与水的贡献。该技术推动了从定性到定量解析的跨越。

测量原理：                                                     

三氧同位素监测系统采用可调谐红外激光直接吸收光谱(TILDAS)技术，在中红外波长段探测分子显著的指纹跃迁频率。利用中红外激光器，结合长光程吸收池（例如76米、210米甚至400米），实现了对痕量气体和同位素的高灵敏度（检出限能达到ppt级）、高时间分辨率测量。

技术特点：

1、中红外直接吸收光谱，检测限达ppt级别，测量频率可达10Hz。

2、高选择性：能有效区分不同分子、同位素异构体，测量不受其他分子干扰

3、多组分同时测量：双激光器时，一台仪器可以同时测量多种气体及其同位素

4、功能较大的软件：支持光谱回放功能，可调取HITRAN数据库标准光谱进行比对和重新拟合，开放式Scripts脚本支持客户自定义测量模式。

5、激光器温度可控（±0.01℃），保证频点不偏移，拟合曲线与测量曲线重合，测量气体浓度精度得到保证。

6、多气体测量时，可以自动在线抽取高纯度氮(99.9992%)冲洗测量室，进行零校准，去除背景干扰，确保气体或同位素测量精度。

7、多种进样模式：连续气体进样，小体积气体进样（小至15mL），多路自动进样，采气袋进样等。

系统组成：

单激光同位素系统可测： CO2中的δ13C和δ18O

单激光同位素系统可测： CO2中的Δ17O

双激光同位素系统可测： CO2 中的δ13C、δ18O ，Δ17O

双激光同位素系统可测： CO2 中的δ13C、δ18O ，水汽中的 δ18O、δD

精准控制气体进样的多路气体进样器：

多路自动进样系统可实现多种模式进样。连续气体进样，小体积气体进样（小至15mL），自动进样，采气袋进样等。

双激光系统技术指标如下：

离散样品测量的精确的 - 高精度测量模式：

这些测量将样品气体与混合比相似的工作参考气体交替测量，而进行交替所需的时间已包含在所标明的测量时间内。

连续流动空气测量的精确度 – 高精度测量模式：

这些测量值已归一化至混合比与样品相近的工作参考气体。流速为 0.6 标准升/分钟。

连续流动空气测量的精确度 – 高速测量模式：

这些测量未参照任何工作参考气体。该配置支持使用中等功率的泵（120 升/分钟）和 6 标准升/分钟的流速进行 10 Hz 涡动协方差测量。

单激光系统技术指标如下：

离散样品测量的精确的 - 高精度测量模式：

这些测量将样品气体与混合比相似的工作参考气体交替测量，而进行交替所需的时间已包含在所标明的测量时间内。

连续流动空气测量的精确度 – 高精度测量模式：

这些测量值已归一化至混合比与样品相近的工作参考气体。流速为 0.6 标准升/分钟。

连续流动空气测量的精确度 – 高速测量模式：

这些测量未参照任何工作参考气体。该配置支持使用中等功率的泵（120 升/分钟）和 6 标准升/分钟的流速进行 10 Hz 涡动协方差测量。

系统基本参数：

CO2动态测量范围：0-1000ppm

电源要求：500W、120/240VAC、50/60Hz(不包含泵)

响应时间：10Hz（1-10Hz可调）

操作温度：-20˚C至+ 40˚C   空气湿度：5%~90%

采样速率：0-20slpm（标准升/分钟）

数据输出：RS232、USB和以太网

重量：75Kg

双激光系统外形尺寸：560mm×770mm×640mm(W×D×H)

单激光系统外形尺寸：440mm×660mm×267mm(W×D×H)

三氧同位素监测系统产地：美国