北京世紀朝陽科技發展有限公司

G2131-i(δ13C CO?)

Picarro G2131-i 碳同位素和氣體濃度分析儀可以適應各種應用場景的測量:從大氣和海洋科學研究到食品/飲料的來源探究及其真實性評價。儀器測量二氧化碳中δ13C時精度為0.1‰,同步測量二氧化碳(CO?)和甲烷(CH?)氣體濃度時,精度可以達到200和50ppb。同時,系統對水蒸汽(H?O)以ppm(百萬分之一)級的精度測量,用以校正CO?和CH?干摩爾分數。 二氧化碳中的碳同位素通過光合作用進入植物,其δ13C特征可以直接標記植物來源,例如鑒別食物和飲料的植物原產地和真實性。δ13??C同位素表征也可間接用于分析以植物為食的動物的飲食,這將幫助我們深入理解動物飲食模式以及動物食物源的可靠性。

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  • Picarro G2131-i 碳同位素和氣體濃度分析儀是世界上最先進的測量大氣中CO2碳同位素比(δ13C)與二氧化碳和甲烷氣體濃度的儀器。Picarro G2131-i 使用專利的光腔衰蕩光譜學 (CRDS) 技術,能夠在35ml的腔室中實現長達20 公里的有效測量路徑長度,精心設計的小型光腔包含了超高精度的溫度和壓力控制單元。相比與其他測量技術,如ICOS,它具有更高的穩定性、更低的噪聲與漂移,實現了更為卓越的精度和靈敏度。

    二氧化碳是地球大氣中最重要的溫室氣體(GHG)之一,也是碳循環的關鍵因素。雖然甲烷的壽命比二氧化碳短,但它對氣候變化產生了巨大影響:在過去的二十年內,甲烷對全球變暖潛力是二氧化碳的85倍。這兩種氣體都是天然存在的,但人為排放同時已經顯著推高了大氣中二氧化碳和甲烷的濃度。因此,精確測量溫室氣體組分及其變化情況,對于更好地了解人類活動對地球環境和氣候的影響非常重要。

     

    Picarro G2131-i 同位素和氣體濃度分析儀可與多種外設配套使用,從而對各種樣品進行δ13C測量:

    溶解無機碳

    溶解有機碳

    碳酸鹽

    散裝材料              

    小體積氣體樣品

    高濃度氣體樣品

    封閉系統

     


  • 1. Picarro G2131-i 碳同位素和氣體濃度分析儀-同步測量 δ13C CO2)與CO2 CH4氣體濃度 

    2. Picarro G2132-i 碳同位素和氣體濃度分析儀-同步測量 δ13C CH4)與CO2 CH4氣體濃度

    3. Picarro G2201-i 高精度δ13C碳同位素分析儀-同步測量 δ13C CO2CH4


  • δ13C 測量精度<0.1‰,漂移< 0.5‰

    高精度同步測量CO2CH4濃度,滿足多種碳循環研究需要

    與外圍設備配合,測量多種樣品δ13C

    測量水蒸氣摩爾分數

    超高的壓力與溫度穩定性

    通過美軍標MIL-STD-810F沖擊振動測試

    對環境溫度變化不敏感,適合野外工作





  • Picarro使用技巧---光腔衰蕩光譜技術分析離散氣體樣品方法推薦

    Picarro使用技巧---光腔衰蕩光譜技術分析離散氣體樣品方法推薦

    摘要:自主設計離散氣體樣品進樣系統連用Picarro G2131-i碳同位素分析儀測試少量氣體樣品的δ13C和xCO2

    分析儀器和采樣系統:

    分析儀選擇:Picarro G2131-i碳同位素分析儀,其他型號分析儀如G2201-i、G2132-i、G5131-i同樣適用。


    Picarro應用干貨——生活中的蜂蜜摻假與檢測


     應用報告 - G2131-i / G2201-i  快速測試蜂蜜產品中是否摻入高果糖玉米糖漿的方法

    近年來,穩定同位素技術逐漸成為國際上用于產地溯源和鑒別食品成分摻假的一種直接而有效的工具,越來越多的蜂蜜供應商和經銷商使用穩定同位素來證明他們的產品沒有摻假。此外,世界各地的海關和邊境保護機構定期對進口蜂蜜產品進行摻假檢測,光腔衰蕩光譜技術(CRDS)便是這種認證和測試的新工具。與其他系統相比,它的購置和運行成本要低50%以上,安裝和使用也容易得多,而且仍能夠提供測試所需的精度。


    G2131-i-北大西洋穩定碳同位素季節性的詳細觀察


               應用報告 - G2131-i-北大西洋穩定碳同位素季節性的詳細觀察 

                       摘要:北大西洋在氣候變化中發揮著重要作用,尤其是因為它對二氧化碳的吸收和自然碳的封存非常重要。其地 表水中的二氧化碳濃度,隨季節和年際時間尺度變化,主要受海氣交換、溫度變化和生物生產/呼吸的驅動,最終決定了海洋的二氧化碳匯/源功能。穩定碳同位素特征的變異性可以提供進一步的洞察,并有助于提高對表層海洋碳系統控制的理解。在這項工作中,一個光腔衰蕩光譜儀(G2131-i)被耦合到一個經典的,基于平衡儀的pCO2系統上,這個系統安裝在在北美和歐洲之間的亞極地北大西洋的一個定期航班上。2012年至2014年,在連續測量溫度、鹽度和fCO2的同時,獲得了3年的航面δ13C(CO2)數據時間序列。我們對二氧化碳和 δ13C(CO2)進行熱驅動和非熱驅動分解。對表層海洋δ13C(CO2)的直接測量使我們能夠估計質量流量,以及在海氣交換過程中的穩定碳同位素分餾。當大陸架淺層上的二氧化碳質量流量在1–2 mol CO2?m?2?year?1和在開闊海域為2.5-3.5 mol CO2?m-2?year-1的范圍內,CO2通量同位素特征為:海面的范圍為-2.6±1.4‰,在西部為-6.6±0.9‰,在開闊海域東部為-4.5±0.9‰。 fCO2:CO2 fugacity 逸散度。


    G2131-i-用CRDS氣體分析儀測量空氣中13C富集的二氧化碳:評價和校準


             應用報告 -  G2131-i:用CRDS氣體分析儀測量空氣中13C富集的二氧化碳:評價和校準

                        摘要:使用光腔衰蕩光譜法(CRDS)對空氣中的δ13C CO2分析越來越普遍。然而,對于高13C豐度對CRDS測量性能的影響知之甚少。12CO213CO2譜線之間的重疊可能對13C富集樣品CO2同位素使用CRDS方法測量,產生不利影響。CO213C富集可以導致進行x12CO2測量的CRDS儀器(如G2131-i)出現微小誤差,文章提出了一個經驗修正的測量二氧化碳在空氣中13C富集的簡單方法。              

    文章使用Picarro G2131-I CRDS同位素- CO2氣體分析儀,在合成空氣中測試了具有廣泛變化的13C豐度(從天然原子到20.1原子)和CO2摩爾分數(x CO2:<0.1到2116ppm)的特殊重量標準。通過分析標準的測量誤差,評估了12CO2和13CO2譜線之間光譜干擾的存在。采用多組分校準策略,結合同位素比值和摩爾分數數據,確保了 δ13C CO2、x12CO2和x13CO2校正值的準確性與一致性。              

    在整個測試范圍(<0.005至100 ppm)內,CRDS技術對x13CO2的測量均準確無誤。另一方面,對x12CO2測量中的光譜串擾導致x12CO2、總x CO2(x12CO2+x13CO2)和δ13C CO2數據不準確。x12CO2測量的經驗關系將13C /12C同位素比值(即13CO2/12CO2,RCO2)作為一個二次(非線性)變量來補償干擾,并使我們的標準氣體能夠準確校準進行所有CO2成分測量的儀器。


    G2131-i:用光腔衰蕩光譜法分析離散氣體樣品的δ13C–CO2 與xCO2

               應用報告 - G2131-i-用光腔衰蕩光譜法分析離散氣體樣品的δ13C–CO2 與xCO2

              摘要:文章設計了一種分析小離散樣本(50ml注射器)的方法。測量是通過參考標準空氣基線,將50ml注射樣品輸入CRDS分析儀(Picarro G2131-i),樣品將在CRDS數據饋送中產生尖峰,從而完成測量。文章作者開發了一個定制軟件,用于實時管理測量過程和匯總樣本數據。與VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)相比,該方法成功地用CO2摩爾分數(xCO2)在<0.1到>20000ppm范圍內進行了測試,δ13C–CO2值在?100到+30000‰范圍內。樣品測量速度通常為10 samples h?1,理想條件下可能為13h?1。常規使用中,無效測量率約為1%。使用0.05至2109ppm x CO2和δ13C–CO2的標準氣體進行校正以校正記憶效應,其水平在?27.3至+21740‰之間。重復性試驗表明,對于自然豐度為300-2000 ppmv的13C-CO2樣本,50ml樣品在x CO2中的精密度為0.05%,在δ13C–CO2中的精密度為0.15‰。在9個月的時間內,對測量結果的長期一致性進行了測試,結果表明,沒有產生系統測量偏差。文章對離散氣體樣品的標準化分析拓展了CRDS方法測量13C的應用范圍,增強了其替代傳統同位素比值測量技術的潛力。由于方法涉及最小的設置成本,可以很容易地在Picarro G2131-I和G2201-I分析儀中實施,或為與其他CRDS儀器和微量氣體一起使用而量身定做。


               應用報告 - G2131-i:北大西洋穩定碳同位素季節性的詳細觀察

                      摘要:北大西洋在氣候變化中發揮著重要作用,尤其是因為它對二氧化碳的吸收和自然碳的封存非常重要。其地表水中的二氧化碳濃度,隨季節和年際時間尺度變化,主要受海氣交換、溫度變化和生物生產/呼吸的驅動,最終決定了海洋的二氧化碳匯/源功能。穩定碳同位素特征的變異性可以提供進一步的洞察,并有助于提高對表層海洋碳系統控制的理解。在這項工作中,一個光腔衰蕩光譜儀(G2131-i)被耦合到一個經典的,基于平衡儀的pCO2系統上,這個系統安裝在在北美和歐洲之間的亞極地北大西洋的一個定期航班上。2012年至2014年,在連續測量溫度、鹽度和fCO2的同時,獲得了3年的航面δ13C(CO2)數據時間序列。我們對二氧化碳和 δ13C(CO2)進行熱驅動和非熱驅動分解。對表層海洋δ13C(CO2)的直接測量使我們能夠估計質量流量,以及在海氣交換過程中的穩定碳同位素分餾。當大陸架淺層上的二氧化碳質量流量在1–2 mol CO2?m?2?year?1和在開闊海域為2.5-3.5 mol CO2?m-2?year-1的范圍內,CO2通量同位素特征為:海面的范圍為-2.6±1.4‰,在西部為-6.6±0.9‰,在開闊海域東部為-4.5±0.9‰。


    <注明:fCO2:CO2 fugacity 逸散度>


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            應用報告 - G2131-i:用CRDS氣體分析儀測量空氣中13C富集的二氧化碳:評價和校準

                   摘要:使用光腔衰蕩光譜法(CRDS)對空氣中的δ13C CO2分析越來越普遍。然而,對于高13C豐度對CRDS測量性能的影響知之甚少。12CO2和13CO2譜線之間的重疊可能對13C富集樣品CO2同位素使用CRDS方法測量,產生不利影響。CO2中13C富集可以導致進行x12CO2測量的CRDS儀器(如G2131-i)出現微小誤差,文章提出了一個經驗修正的測量二氧化碳在空氣中13C富集的簡單方法。              

    文章使用Picarro G2131-I CRDS同位素- CO2氣體分析儀,在合成空氣中測試了具有廣泛變化的13C豐度(從天然原子到20.1原子)和CO2摩爾分數(x CO2:<0.1到2116ppm)的特殊重量標準。通過分析標準的測量誤差,評估了12CO2和13CO2譜線之間光譜干擾的存在。采用多組分校準策略,結合同位素比值和摩爾分數數據,確保了 δ13C CO2、x12CO2和x13CO2校正值的準確性與一致性。              

    在整個測試范圍(<0.005至100 ppm)內,CRDS技術對x13CO2的測量均準確無誤。另一方面,對x12CO2測量中的光譜串擾導致x12CO2、總x CO2(x12CO2+x13CO2)和δ13C CO2數據不準確。x12CO2測量的經驗關系將13C /12C同位素比值(即13CO2/12CO2,RCO2)作為一個二次(非線性)變量來補償干擾,并使我們的標準氣體能夠準確校準進行所有CO2成分測量的儀器。


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           應用報告 - G2131-i:用光腔衰蕩光譜法分析離散氣體樣品的δ13C–CO2 與xCO2

                    摘要: 文章設計了一種分析小離散樣本(50ml注射器)的方法。測量是通過參考標準空氣基線,將50ml注射樣品輸入CRDS分析儀(Picarro G2131-i),樣品將在CRDS數據饋送中產生尖峰,從而完成測量。文章作者開發了一個定制軟件,用于實時管理測量過程和匯總樣本數據。與VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)相比,該方法成功地用CO2摩爾分數(xCO2)在<0.1到>20000ppm范圍內進行了測試,δ13C–CO2值在?100到+30000‰范圍內。樣品測量速度通常為10 samples h?1,理想條件下可能為13h?1。常規使用中,無效測量率約為1%。使用0.05至2109ppm x CO2和δ13C–CO2的標準氣體進行校正以校正記憶效應,其水平在?27.3至+21740‰之間。重復性試驗表明,對于自然豐度為300-2000 ppmv的13C-CO2樣本,50ml樣品在x CO2中的精密度為0.05%,在δ13C–CO2中的精密度為0.15‰。在9個月的時間內,對測量結果的長期一致性進行了測試,結果表明,沒有產生系統測量偏差。文章對離散氣體樣品的標準化分析拓展了CRDS方法測量13C的應用范圍,增強了其替代傳統同位素比值測量技術的潛力。由于方法涉及最小的設置成本,可以很容易地在Picarro G2131-I和G2201-I分析儀中實施,或為與其他CRDS儀器和微量氣體一起使用而量身定做。


    23-amt-10-4507-2017



          應用報告 - G2131-i海水13CO2 / 12CO2同位素比和pCO2的連續監測:CRDS的性能和氣體基質效應

                 摘要: 通過定量測量,分析了光波腔衰蕩譜儀CRDS連續監測水溶性二氧化碳同位素比值13CO2 / 12CO2和分壓pCO2的能力。在典型操作條件下運行標定氣體標準,證明了Δ(δ13C[CO2]) = ±0.1‰,平均時間為120分鐘。確定絕對不確定度為Δ(δ13C[CO2]) = ±0.2‰,δ(xCO2)=±0.5 ppmv。在結合水-空氣平衡裝置使用儀器時,沒有遇到任何原理問題。相比之下,當測量氣體基質中與環境空氣成分不同的二氧化碳時,壓力增寬線寬效應導致δ13C(CO2)和xCO2值出現顯著誤差。這些可能影響環境研究中的測量精度的因素,可定量通過基于光譜的校正程序進行評估。通過線寬分析,儀器能夠連續、同時測量δ13C(CO2)、pCO2以及水含量和O2過飽和度,因此具有進行連續在線、船載監測研究的能力。


    20-s10546-014-9926-2


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    G2131-i 性能指標

    δ13C in CO2測量精度

    (1-σ, 1 小時窗口, 5 分鐘平均)

    優于 0.1確保精度范圍 @ >380 ppm  CO2,

    優于 0.25典型精度 @ 200 ppm CO2,

    優于 0.05典型精度 @ >1000 ppm  CO2

    δ13C in CO2最大漂移(峰-峰值,標準溫壓下24小時內以1小時均值為間隔)

    <0.5

    CO2  濃度精度 (1-σ, 30秒平均)

    200 ppb (12C)/10 ppb (13C)

    CH4  濃度精度 (1-σ, 30秒平均)

    50 ppb +0.05% of reading (12C)

    H2O 濃度精度 (1-σ, 30秒平均)

    100 ppm

    CO2  動態范圍

    3802000 ppm 高精度模式, 0.010.4% 高動態范圍模式

    包括稀釋,高至100%的純二氧化碳樣品可以用A0314小樣品同位素模塊2(SSIM2)外圍設備進行分析。每次使用該模塊的最小樣品體積為10微升純CO2(0.45微摩爾或20微克CO2)或空氣中的等效CO2體積。

    CH4  動態范圍

    0500 ppm 高精度模式, 01000 ppm 高動態范圍模式

    H2O 動態范圍

    02.4 % 高精度模式, 05% 高動態范圍模式

    瞬態響應

    Typical behavior <0.1for a rate of 300 ppm CO2/min

    環境溫度依賴性

    確保溫度依賴性<±0.06/oC, 典型溫度依賴性<±0.025/oC

    測量間隔

    小于2 s (包括周期性的H2O和CH4測量)

    上升/下降時間(10-90%90-10%

    典型時間小于30s

    應用注意事項

    如果水、二氧化碳和CH4的濃度遠高于正常環境水平,以及其他有機物、氨、乙烷、乙烯或含硫化合物將會對測量產生影響。水的同位素比值的大幅度變化也會影響結果。用戶應使用準備好的實驗室樣品進行驗證。請聯系我們討論實驗條件。

     

     

    G2131-i 系統指標

    測量技術

    光腔衰蕩光譜法(CRDS)

    測量池溫控 

    ±0.005

    測量池壓控 

     

    ±0.0002 大氣壓

    沖擊與振動測試

    符合MIL-STD-810F測試標準。沖擊與振動測試后儀器仍能達到性能指標

    樣品溫度 

    -10 to +45

    樣品壓強 

    300 to 1000 Torr (40 to 133 kPa

    樣品流量

     

    <50 sccm(典型值 25 sccm,毫升每分鐘)@ 760 Torr,無須過濾

    樣品濕度

    <99% 相對濕度,在40 非冷凝條件下,無須干燥

    環境溫度范圍

    +10 to +35 (工作時),-10 to +50 (儲存條件)

    環境濕度

    <99% 相對濕度,非冷凝條件

    附件

    真空泵(外置),鍵盤,鼠標,液晶顯示器(可選)

    數據輸出

    RS-232接口,網絡接口,USB接口

    管接頭

    ? 英寸 Swagelok?

    外形尺寸

    主機: 43 x 18 x 45 cm

    外置泵: 14.3 x 16.3 x 30.3 cm

    安裝形式

    工作臺或19英寸機架安裝底盤

    重量

    25.4 千克,包括外置泵

    電力需求與消耗

    100 240 VAC,47 63 Hz, [email protected]開機, 80[email protected]運行


010-51627740

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