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L2130-i (δ1?O, δD)

Picarro L2130-i 高精度水同位素分析儀可提供高質量的水穩定同位素測量(δ13O 和 δD ),這對古氣候學、水文學和海洋學等苛刻的應用至關重要。Picarro 同時提供多種外圍設備, 小巧的設計為研究人員提供在野外臺站、船載車載以及普通實驗室等各種環境下,對各種形式或來源的水質進行超高精度的分析

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  • Picarro L2130-i 高精度水同位素分析儀基于專利的波長掃描光腔衰蕩光譜(CRDS)技術,具有傳統吸收光譜與離軸積分輸出光譜技術(ICOS)分析儀無法比擬的穩定性、靈敏度與精確度。符合美軍標MIL-STD-810F振動、沖擊測試,超高精度的溫控、壓控裝置,確保系統在各種變化環境條件下都能以最高的精確度、準確度以及最低的漂移水平對樣品進行測量。

    Picarro L2130-i 高精度水同位素分析儀在海洋學、水文學、大氣科學、植物生理、生命科學、古氣候學、食品科學等各種穩定同位素研究領域,都是首選分析儀器。

    Picarro L2130-i 高精度水同位素分析儀采用專利的、精密的基于時間的測量技術-光腔衰蕩光譜(CRDS),即激光束在光腔中定量觀測氣相分子的光譜特征。這種獨特的設計能夠在緊湊的腔體中實現長達 20 公里的有效測量長度,從而在極小的尺寸內實現卓越的精度和靈敏度。如下圖 1  2 所示,δ18O δ D 的測量充分表明了系統的高精度和重現性。


    水汽測量性能水汽測量性能

  • 1. Picarro L2130-i  高精度水同位素分析儀-同時測量 δ18O  δD 

    2. Picarro L2140-i  高精度水同位素分析儀-同時測量 δ18O、δ17O  δD


  • · 確保高精度測量 d18 O0.025 ‰)和 δD 0.1 ‰)

    · 確保最小漂移,δ18 O(0.2 ‰)和 δD( 0.8 ‰):只需每天一次校準,以優于permil級的準確性進行測量

    · 靈活測量不同來源的水樣,包括液 態、氣態和固態

    · 體積極小、堅固耐用,適合野外工作

    · 直觀的用戶界面和數據處理

     



  • L2130-i-城市水——同位素水文學的新前沿


    應用報告 - L2130-i-城市水——同位素水文學的新前沿

                         摘要:同位素水文學主要集中在遠離人口稠密地區的景觀上。在未來的幾十年里,將越來越重要地關注城市系統中的供水和動態。穩定同位素分析為大城市的水資源管理者提供了重要的信息,特別是在干旱地區,水源的蒸發歷史、脆弱性和供水的可靠性可能是主要問題。在這里,通過穩定同位素分析對水支持城市系統的空間和垂直理解可以作為一種有用的管理工具。我們利用美國鹽湖谷超過一百萬居民的自然-人類景觀來探索這一研究前沿。我們首先提供水文系統主要組成部分的穩定同位素比值數據:降水量、流入地表水和這一封閉盆地中的終端水。然后,我們探索城市景觀中飲用水的時空格局,以及將同位素比值數據與水資源管理者的短期和長期管理利益更好地聯系起來的新機會。



    L2130-i-蜂蜜碳同位素分析實驗室間研究的經驗與教訓


    應用報告 - L2130-i-蜂蜜碳同位素分析實驗室間研究的經驗與教訓

                        摘要:利用碳同位素比值法對蜂蜜和蜂蜜蛋白進行鑒定,研究高果糖玉米糖漿或其他C4植物糖的摻假程度。這些測量必須使用表現出適當性能標準的方法,尤其是測量不確定度和可追溯性方面——只有通過產生適當小的測量不確定度的方法才能檢測出低水平的摻假,其偏差為1‰?;蛘吒倌鼙豢煽康貦z測到。實驗室間演習對于評估實驗室達到這類性能標準所需的測量能力的最新水平是無價的。來自多個國家的國家和指定的計量機構最近參加了一項實驗室間評估(CCQM-K140),以確定散裝蜂蜜的穩定碳同位素比率。同樣的樣品材料被分發到一些不能直接參與計量比對的法醫同位素分析實驗室。這些研究的結果表明,大多數參與者提供了具有可接受的性能指標的同位素δ值;所有參與者確保了其結果的可追溯性;以及報告了測量不確定性的地方;這些都是有目的的。許多法醫實驗室只報告了測量不確定度的精確性,而不是完全估計,這是導致性能指標出現問題的主要原因。報告標準偏差代替測量不確定性是計量機構以外的常見做法,并討論了解釋同位素成分中微小差異的含義。研究結果還強調了一些對今后類似實驗室間研究的組織者有用的考慮。



    L2130-i-冰川塌陷威脅著亞洲的供水


              應用報告 -  L2130-i-冰川塌陷威脅著亞洲的供水

                        摘要:“第三極”是繼北極和南極之后地球上最大的冰雪儲藏庫,包括喜馬拉雅-興都庫什山脈和青藏高原。該地區擁有世界上14座最高的山脈和大約10萬平方公里的冰川(面積相當于冰島)。融水為十大河流提供水源,包括印度河、雅魯藏布江、恒河、黃河和長江,世界上近五分之一的人口依賴于這些河流。氣候變化威脅著這個巨大的冰凍水庫(見“第三極變暖”)。在過去的50年里,喜馬拉雅山脈和青藏高原的冰川一直在縮小。北部的天山山脈的人損失了四分之一的質量,到了半個世紀中期可能損失多達一半。他們的融水正在擴展湖泊。夏季洪峰開始時的河流流量早于30年前的5。天氣模式也在變化。一個較弱的印度季風正在減少喜馬拉雅6和青藏高原南部的降水;青藏高原西北部和帕米爾山脈的雪和雨正在增加。研究人員仍然不明白為什么這些變化會在整個地區發生如此大的變化,也不明白它們將如何演變。中亞的一些河流,如咸海的河流,預計將逐漸干涸。其他——如上恒河、雅魯藏布江、薩爾溫江和湄公河——可能會膨脹,至少到2050年(參考文獻_7)。西藏地區已經開始應對冰川崩塌的影響。2018年10月,瓦礫阻塞了布拉馬普特拉河的源頭(雅魯藏布江),洪水威脅到了孟加拉國以外的地區,當地社會需要信息來幫助他們管理風險和供水:他們需要知道哪些冰川融化得最快,以及不斷變化的降雪和溫暖的氣候如何影響冰的積累和消失以及河流和湖泊的流量。



    L2130-i-利用WS-CRDS在線分析特殊流體中水同位素的新方法


               應用報告 - L2130-i-利用WS-CRDS在線分析特殊流體中水同位素的新方法

                       

                       摘要:利用波長掃描光腔衰蕩光譜(WS-CRDS)技術是分析洞穴碳酸鹽流體水同位素的新方法,這種技術允許我們同時測量釋放的等分水的氫和氧同位素。為此,我們設計了一個新的簡單的方法,可以實現在線水樣取樣以及對洞穴碳酸鹽樣品進行同位素分析。具體來說,在標準水背景下釋放流體樣本,這主要提高了δD的穩健性。為了使管路充滿,蠕動泵不斷將標準水注入已經穩定加熱至140℃的管路中,并用干燥的氮氣吹掃。這將導致標準水瞬時完全蒸發,從而產生具有眾所周知的δD和δ18O值的人工水背景。將洞穴碳酸鹽樣品置于銅管中,連接到管路上,在系統穩定后,使用簡單的液壓裝置將其壓碎,以釋放出含有水的夾層流體。釋放的水由氮氣/標準水氣流直接輸送到Picarro L1102-i以進行同位素測定。為了測試測量系統的準確性和再現性,在測量流程中添加了注射裝置,并在樣本測量期間測量標準水。類似于在氣相色譜中進行峰評估以獲得測量的水等分試樣的δD和δ18O同位素組成。 δD的精度優于1.5‰,δ18O的精度優于擴展范圍的水測量值(δD為-210至0‰,δ18O為-27至0‰),主要取決于從洞穴碳酸鹽流體中釋放的水量和其次是樣品的同位素組成。結果表明,WS-CRDS技術適用于洞穴碳酸鹽流體測量,并給出與同位素比質譜(IRMS)技術相當的結果。

    【注】Picarro L2130-i為1102-i的替代型號。



    L2130-i-一種新的用于檢測碳酸鹽流體樣品中的同位素組成的分析方法


               應用報告 - 一種新的用于檢測各種碳酸鹽流體樣品中的同位素組成的分析方法

                       摘要:碳酸鹽中流體內的18O和 δD提供了碳酸鹽沉淀過程中,對溫度和主要流體化學成分的觀測證據,但是各種分析方法的局限性限制了這種替代物的廣泛應用。本文提出了一種新的流體內同位素的分析方法,它與光腔衰蕩譜儀相結合,使分析效率提高到超過每天10個碳酸鹽樣品。這種效率首次允許對一大組尺寸在0.1至1微升之間的水樣進行可靠性評估。對于大于或等于0.3升的水量,獲得了良好的重復性(±0.5‰為18O和±2‰ δD;1σ),同時沒有出現記憶效應。使用兩種類型的天然碳酸鹽進一步測試該方法:(1),測量了現代洞穴樣品的滴水中的18O和 δD;(2)成巖碳酸鹽的母水18O由碳酸鹽團聚同位素Δ47的測量結果獨立計算出來。盡管洞穴內流體值接近全球隕石水線,但并不總是代表母體滴水的同位素組成。成巖膠結物的結果表明,流體包裹體中18Owater的含量在1%以內,18Owater的含量獨立于Δ47測量值??偟膩碚f,本研究證實了所開發的碳酸鹽流體包裹體分析線的可靠性和準確性,對于0.3L以上的水量具有良好的重現性。



    L2120-i:用高時間分辨率的紅外激光光譜技術建立水蒸氣同位素測量的全球數據庫


             應用報告 - L2120-i:用高時間分辨率的紅外激光光譜技術建立水蒸氣同位素測量的全球數據庫  

    <注明:文中L2120-i的替代型號為L2130-i>

                         摘要:水蒸氣的同位素組成提供了對氣團水文歷史的綜合觀點,并被廣泛用于水文和氣候研究中的物理過程追蹤。在過去的二十年里,紅外激光光譜技術被用來測量靠近地球表面的水蒸氣的同位素組成。在這里,我們用這種測量技術建立了一個高時間分辨率穩定水蒸氣同位素比值(δ18o和δd)的全球數據庫。截至2018年3月,該數據庫包括從2004年至2017年在15 K?ppen氣候區的35個地點收集的數據。每個數據集中的關鍵變量是大氣水蒸氣中δ18o和δd的小時值。為了支持同位素資料的解釋,還提供了來自現場觀測和ERA5再分析的標準氣象變量的同步時間序列。該數據庫旨在作為一個集中的平臺,允許研究人員共享他們的蒸氣同位素數據集,從而促進跨學科和地理邊界的調查。



    L2120-i+A0211+MCM(A0214)-同位素比紅外光譜:研究植物水源的可靠工具


                 應用報告 - L2120-i+A0211+MCM(A0214):同位素比紅外光譜:研究植物水源的可靠工具

    <注明:文中L2120-i的替代型號為L2130-i>

               摘要:穩定同位素是植物水源研究的重要示蹤劑。同位素紅外光譜(IRIS)提供了比同位素比質譜(IRMS)更便宜的替代方法,但有機污染物引起的光譜干擾限制了其在植物和土壤水研究中的應用。

    文章研究了同位素紅外光譜(IRIS)測量中,處理污染樣品的兩種方法:在線氧化有機化合物(MCM)和后處理校正。對136個木質部和土壤水樣本以及一組乙醇-和甲醇-水混合物樣品進行測量,并與這些樣品使用同位素比質譜(IRMS)的測量結果進行了評估。后處理校正顯著提高了同位素紅外光譜(IRIS)方法對自然樣品和酒精稀釋液樣品測量的準確度(其濃度高達8%乙醇和0.4%甲醇)。MCM在去除甲醇干擾方面優于后處理校正,但對高濃度乙醇沒有有效去除干擾。通過這兩種方法,同位素紅外光譜(IRIS)可以合理準確地克服土壤和木質部水中大多數有機污染物的分析不確定性。我們建議將后處理校正作為分析未知污染樣品的第一選擇。然而,MCM可以更有效地評估含有如甲醇的污染物的樣品,這些污染物在低濃度下就可能對光譜產生強烈干擾。


           應用報告 - L2130-i:城市水——同位素水文學的新前沿

                      摘要同位素水文學主要集中在遠離人口稠密地區的景觀上。在未來的幾十年里,將越來越重要地關注城市系統中的供水和動態。穩定同位素分析為大城市的水資源管理者提供了重要的信息,特別是在干旱地區,水源的蒸發歷史、脆弱性和供水的可靠性可能是主要問題。在這里,通過穩定同位素分析對水支持城市系統的空間和垂直理解可以作為一種有用的管理工具。我們利用美國鹽湖谷超過一百萬居民的自然-人類景觀來探索這一研究前沿。我們首先提供水文系統主要組成部分的穩定同位素比值數據:降水量、流入地表水和這一封閉盆地中的終端水。然后,我們探索城市景觀中飲用水的時空格局,以及將同位素比值數據與水資源管理者的短期和長期管理利益更好地聯系起來的新機會。


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               應用報告 -  L2130-i:蜂蜜碳同位素分析實驗室間研究的經驗與教訓

                          摘要利用碳同位素比值法對蜂蜜和蜂蜜蛋白進行鑒定,研究高果糖玉米糖漿或其他C4植物糖的摻假程度。這些測量必須使用表現出適當性能標準的方法,尤其是測量不確定度和可追溯性方面——只有通過產生適當小的測量不確定度的方法才能檢測出低水平的摻假,其偏差為1‰?;蛘吒倌鼙豢煽康貦z測到。實驗室間演習對于評估實驗室達到這類性能標準所需的測量能力的最新水平是無價的。來自多個國家的國家和指定的計量機構最近參加了一項實驗室間評估(CCQM-K140),以確定散裝蜂蜜的穩定碳同位素比率。同樣的樣品材料被分發到一些不能直接參與計量比對的法醫同位素分析實驗室。這些研究的結果表明,大多數參與者提供了具有可接受的性能指標的同位素δ值;所有參與者確保了其結果的可追溯性;以及報告了測量不確定性的地方;這些都是有目的的。許多法醫實驗室只報告了測量不確定度的精確性,而不是完全估計,這是導致性能指標出現問題的主要原因。報告標準偏差代替測量不確定性是計量機構以外的常見做法,并討論了解釋同位素成分中微小差異的含義。研究結果還強調了一些對今后類似實驗室間研究的組織者有用的考慮。



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              應用報告 - L2130-i:冰川塌陷威脅著亞洲的供水

                     摘要“第三極”是繼北極和南極之后地球上最大的冰雪儲藏庫,包括喜馬拉雅-興都庫什山脈和青藏高原。該地區擁有世界上14座最高的山脈和大約10萬平方公里的冰川(面積相當于冰島)。融水為十大河流提供水源,包括印度河、雅魯藏布江、恒河、黃河和長江,世界上近五分之一的人口依賴于這些河流。氣候變化威脅著這個巨大的冰凍水庫(見“第三極變暖”)。在過去的50年里,喜馬拉雅山脈和青藏高原的冰川一直在縮小。北部的天山山脈的人損失了四分之一的質量,到了半個世紀中期可能損失多達一半。他們的融水正在擴展湖泊。夏季洪峰開始時的河流流量早于30年前的5。天氣模式也在變化。一個較弱的印度季風正在減少喜馬拉雅6和青藏高原南部的降水;青藏高原西北部和帕米爾山脈的雪和雨正在增加。研究人員仍然不明白為什么這些變化會在整個地區發生如此大的變化,也不明白它們將如何演變。中亞的一些河流,如咸海的河流,預計將逐漸干涸。其他——如上恒河、雅魯藏布江、薩爾溫江和湄公河——可能會膨脹,至少到2050年(參考文獻_7)。西藏地區已經開始應對冰川崩塌的影響。2018年10月,瓦礫阻塞了布拉馬普特拉河的源頭(雅魯藏布江),洪水威脅到了孟加拉國以外的地區,當地社會需要信息來幫助他們管理風險和供水:他們需要知道哪些冰川融化得最快,以及不斷變化的降雪和溫暖的氣候如何影響冰的積累和消失以及河流和湖泊的流量。


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             應用報告 - L2130-i:一種新的用于檢測各種碳酸鹽流體樣品中的同位素組成的分析方法

                    摘要碳酸鹽中流體內的18O和 δD提供了碳酸鹽沉淀過程中,對溫度和主要流體化學成分的觀測證據,但是各種分析方法的局限性限制了這種替代物的廣泛應用。本文提出了一種新的流體內同位素的分析方法,它與光腔衰蕩譜儀相結合,使分析效率提高到超過每天10個碳酸鹽樣品。這種效率首次允許對一大組尺寸在0.1至1微升之間的水樣進行可靠性評估。對于大于或等于0.3升的水量,獲得了良好的重復性(±0.5‰為18O和±2‰ δD;1σ),同時沒有出現記憶效應。使用兩種類型的天然碳酸鹽進一步測試該方法:(1),測量了現代洞穴樣品的滴水中的18O和 δD;(2)成巖碳酸鹽的母水18O由碳酸鹽團聚同位素Δ47的測量結果獨立計算出來。盡管洞穴內流體值接近全球隕石水線,但并不總是代表母體滴水的同位素組成。成巖膠結物的結果表明,流體包裹體中18Owater的含量在1%以內,18Owater的含量獨立于Δ47測量值??偟膩碚f,本研究證實了所開發的碳酸鹽流體包裹體分析線的可靠性和準確性,對于0.3L以上的水量具有良好的重現性。


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            應用報告 - L2130-i:利用WS-CRDS在線分析特殊流體中水同位素的新方法

    <注明:Picarro L2130-i為1102-i的替代型號>

                       摘要利用波長掃描光腔衰蕩光譜(WS-CRDS)技術是分析洞穴碳酸鹽流體水同位素的新方法,這種技術允許我們同時測量釋放的等分水的氫和氧同位素。為此,我們設計了一個新的簡單的方法,可以實現在線水樣取樣以及對洞穴碳酸鹽樣品進行同位素分析。具體來說,在標準水背景下釋放流體樣本,這主要提高了δD的穩健性。為了使管路充滿,蠕動泵不斷將標準水注入已經穩定加熱至140℃的管路中,并用干燥的氮氣吹掃。這將導致標準水瞬時完全蒸發,從而產生具有眾所周知的δD和δ18O值的人工水背景。將洞穴碳酸鹽樣品置于銅管中,連接到管路上,在系統穩定后,使用簡單的液壓裝置將其壓碎,以釋放出含有水的夾層流體。釋放的水由氮氣/標準水氣流直接輸送到Picarro L1102-i以進行同位素測定。為了測試測量系統的準確性和再現性,在測量流程中添加了注射裝置,并在樣本測量期間測量標準水。類似于在氣相色譜中進行峰評估以獲得測量的水等分試樣的δD和δ18O同位素組成。 δD的精度優于1.5‰,δ18O的精度優于擴展范圍的水測量值(δD為-210至0‰,δ18O為-27至0‰),主要取決于從洞穴碳酸鹽流體中釋放的水量和其次是樣品的同位素組成。結果表明,WS-CRDS技術適用于洞穴碳酸鹽流體測量,并給出與同位素比質譜(IRMS)技術相當的結果。


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             應用報告 - 用高時間分辨率的CRDS技術建立水蒸氣同位素測量的全球數據庫

                   摘要水蒸氣的同位素組成提供了對氣團水文歷史的綜合觀點,并被廣泛用于水文和氣候研究中的物理過程追蹤。在過去的二十年里,紅外激光光譜技術被用來測量靠近地球表面的水蒸氣的同位素組成。在這里,我們用這種測量技術建立了一個高時間分辨率穩定水蒸氣同位素比值(δ18o和δd)的全球數據庫。截至2018年3月,該數據庫包括從2004年至2017年在15 K?ppen氣候區的35個地點收集的數據。每個數據集中的關鍵變量是大氣水蒸氣中δ18o和δd的小時值。為了支持同位素資料的解釋,還提供了來自現場觀測和ERA5再分析的標準氣象變量的同步時間序列。該數據庫旨在作為一個集中的平臺,允許研究人員共享他們的蒸氣同位素數據集,從而促進跨學科和地理邊界的調查。


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  • L2130-i 技術指標

    L2130-i 液態水測量指標(包括 A0211  A0325

    精度 (1σ)

    確保:0.025 / 0.1 ‰,用于 δ18O/δD

    漂移(24 小時)

    確保:0.2 / 0.8 ‰,用于 δ18O/δD

    吞吐量

    每個樣品 12  54 分鐘,具體取決于汽化器 型號和模式

    記憶效應

    在第 4 次注射后,保證優于 99 / 98%, 用于 δ18O / δD

    溶于水中的固體總量

    < 200 g/kg

     

    L2130-i 氣態水測量指標

    測量范圍

    1000  50000 ppm

    確保精度 (1σ) 2500 ppm 濃度下

    0.250 / 0.080 ‰,用于 δ18O,10/100

    1.600 / 0.500 ‰,用于 δD,10/100

    確保精度 (1σ) 12500 ppm 濃度下

    0.120 / 0.040 ‰,用于 δ18O,10/100

    0.300 / 0.100 ‰,用于 δD,10/100

    測量速率

    ~ 1Hz

     

    L2130-i 分析儀指標

    測量技術

    光腔衰蕩光譜學技術

     

    溫度

    -10  45 (水汽樣品);10  35 (液 態水樣品和系統操作);

    -10  50 (貯存條件)

    樣本壓力

    300  1,000 托(40  133 千帕)

    樣本流速

    ~ 40 標準立方厘米每分鐘(sccm),在760  下,無須過濾

    安裝形式分

    工作臺式或19英寸機架式安裝

    析儀尺寸分

    17英寸寬 × 7.5英寸高 × 17英寸深 (43.2 厘米 × 19.1 厘米 × 43.2 厘米)

    析儀重量

    45 磅(20.4 千克)

    功耗

    90  240 伏交流電,50/60 Hz,<150 W  態(分析儀),80 W(外部泵)

    操作系統

    Windows 7專業版,含預安裝 Picarro 軟件

     


  • 對于離散液態水 

    A0211  高精度汽化器 A0325  自動進樣器

    A0214  微燃燒模塊 (MCM)

     

    用于連續液態水

    A0217  連續水采樣器 (CWS)

     

    用于氣態水

    A0101  水標樣輸送模塊 

    A0912  雙模套件 (需要 A0211  A0325

     

    用于固態樣品中的水 

    A0213  感應模塊 (IM)

     

    附件

    C0354  鹽分分離襯套


010-51627740

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