產(chǎn)品描述

圖 放射性碳分析儀C14-SCAR實(shí)物圖

C14-SCAR是全球首臺(tái)基于飽和吸收腔衰蕩技術(shù)SCAR（Saturated-Absorption Cavity Ring-Down(SCAR)，Cavity Ring Down Spectroscopy(CRDS)）的放射性碳分析儀，能夠檢測(cè)氣態(tài)二氧化碳樣品中所含的放射性碳，精度接近加速器質(zhì)譜儀（AMS）。在實(shí)測(cè)中，30分鐘的平均測(cè)量精度水平，可以接近現(xiàn)代碳含量的1%（1pmc）并且動(dòng)態(tài)范圍高于5個(gè)數(shù)量級(jí)（高度富集的樣品可以也已測(cè)量）。首臺(tái)設(shè)備已交付瑞典RISE科學(xué)技術(shù)研究院使用。

C14-SCAR內(nèi)部結(jié)構(gòu)配置有兩個(gè)4527nm中心波長(zhǎng)的QCL激光器，輸出功可高達(dá)100mW，QCL的作用是在目標(biāo)放射性二氧化碳轉(zhuǎn)變周?chē)峁┓€(wěn)定的頻率參考，這套激光系統(tǒng)采用了一個(gè)具有兩個(gè)鎖環(huán)的頻率穩(wěn)定鏈，有效地縮小和控制激光器頻率，搭配一個(gè)長(zhǎng)度為1m的高精度光學(xué)諧振腔，其光程可達(dá)到7km。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)旨在提高儀器的靈敏度、采集時(shí)間和所需碳樣本數(shù)量方面的性能，另一方面，大幅降低成本、功耗和最終儀器的尺寸。

性能指標(biāo)

原理圖：

表 放射性碳分析儀C14-SCAR性能指標(biāo)

? ? ? 與現(xiàn)有方法比較：使用AMS檢測(cè)14C作為生物標(biāo)志物已被證明是有效和可靠的，并且因?yàn)椴恍枰P(guān)于樣品的先驗(yàn)信息。如今，有兩個(gè)傳統(tǒng)成熟的技術(shù)，加速器質(zhì)譜（AMS）和液體閃爍計(jì)數(shù)（LSC），也可以依靠對(duì)14C含量的直接評(píng)估來(lái)測(cè)量任何一種燃料。特別是，AMS可以在測(cè)量生物成因時(shí)獲得不確定度值不同燃料混合物的含量，液體為0.3%至1%，氣體為0.7%至4.5%。在測(cè)量液體燃料的生物含量時(shí)，LSC可以實(shí)現(xiàn)0.2–4%的不確定度值，但不能用于氣相樣品。

表 燃油樣品對(duì)比

?我們?cè)谏厦嬲故玖肆鶄€(gè)樣品的分析結(jié)果，即Hefa航空燃料與Jet A-1化石燃料和來(lái)自熱解生物質(zhì)的生物油的混合物，以證明SCAR技術(shù)在確定燃料混合物中的生物組分時(shí)所達(dá)到的準(zhǔn)確性。通過(guò)使用AMS（作為主要驗(yàn)證方法）和直接質(zhì)量混合比（MMR）（作為獨(dú)立交叉檢查）進(jìn)行該精度評(píng)估。實(shí)際上，將航空電子燃料混合物AFB_1、AFB_2（由Neste Corporation提供）和升級(jí)的熱解生物油UPBO_1、UPBO_2（由RISE：Research Institute of Sweden提供）的測(cè)量的14C含量與AMS結(jié)果進(jìn)行比較，目的是證明SCAR技術(shù)的準(zhǔn)確性。之后，航空電子設(shè)備燃料使用SCAR技術(shù)分析AFB_3和AFB_4（由CSV-AM：Centro Sperimentale di Volo，Aeronautica Militare提供）的混合物，所述混合物通過(guò)混合精確測(cè)量的質(zhì)量比而制備有固定的生物/化石組分。為了獲得每個(gè)樣品中14C含量的估計(jì)值，必須通過(guò)將其與標(biāo)準(zhǔn)參考材料進(jìn)行比較來(lái)進(jìn)行相對(duì)測(cè)量。選擇由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（SRM 4990C）提供的二水合草酸（C2H2O4·2H2O）（碳質(zhì)量含量為19%，14C含量為134.07pMC）作為樣品AFB_1、AFB_2、UPBO_1和UPBO_2的參考，參照AMS測(cè)量的公認(rèn)協(xié)議。

放射性碳（14C）是一種放射性化學(xué)元素，作為生命的標(biāo)志由于在自然界中的含量極低，其天然豐度約為1萬(wàn)億個(gè)碳原子中有1個(gè)原子，因此檢測(cè)難度極大。目前，高靈敏度的放射性碳檢測(cè)是加速器質(zhì)譜(AMS)的專利，但傳統(tǒng)的質(zhì)譜法檢測(cè)體積大，購(gòu)置成本高，檢測(cè)成本較大。而ppqSense推出的這款C14-SCAR是基于飽和吸收腔衰蕩SCAR(saturated-absorption cavity ring-down)的新型光譜技術(shù)的分析儀。

應(yīng)用范圍

環(huán)境監(jiān)測(cè)和二氧化碳排放交易
二氧化碳排放交易已成為全球金融市場(chǎng)上衡量、估價(jià)和交換的產(chǎn)品。因此，C14-SCAR對(duì)于14C的高探測(cè)率對(duì)于地區(qū)準(zhǔn)確測(cè)量14CO2具有極大的推動(dòng)作用。

燃料中生物/化石組分的測(cè)定
石油的化學(xué)組成與物理性質(zhì)有著密切的聯(lián)系，兩者的特征有利于研究石油形成、運(yùn)移、聚集、保存、次生改造和分布，區(qū)分化石源排放和現(xiàn)代源排放的能力對(duì)油品質(zhì)量評(píng)價(jià)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)具有重要意義。C14-SCAR可以幫助有效測(cè)定出石油中的組成成分。

碳捕獲和儲(chǔ)存(CCS)監(jiān)測(cè)
碳捕獲與封存技術(shù)是指將CO2從工業(yè)或相關(guān)排放源中分離出來(lái)，輸送到封存地點(diǎn)，并長(zhǎng)期與大氣隔絕的過(guò)程，這種技術(shù)被認(rèn)為是未來(lái)大規(guī)模減少溫室氣體排放、減緩全球變暖最經(jīng)濟(jì)、可行的方法。

放射性碳年代測(cè)定法
放射性碳定年本質(zhì)上是一種用來(lái)測(cè)量剩余放射能的方法，通過(guò)了解樣品中殘留14C含量，就可以知道有機(jī)物死亡的年齡。隨著樣品時(shí)間保存時(shí)間越久遠(yuǎn)，其反射性碳含量就越低，這就意味著測(cè)試儀器需要追求更高的精度，C14-SCAR在放射性碳監(jiān)測(cè)的目前最高精度能有效得發(fā)揮作用。

監(jiān)測(cè)核場(chǎng)所
核電站/廢物儲(chǔ)存庫(kù)周?chē)貐^(qū)的放射性二氧化碳濃度較高，其放射性可能會(huì)給居民帶來(lái)健康問(wèn)題，因此其周?chē)姆派湫蕴嫉某掷m(xù)監(jiān)測(cè)十分重要。

儀器特點(diǎn)

• 設(shè)備的緊密度高，其體積要比AMS小10-100倍，使用的場(chǎng)所限制變小。
• 14C檢測(cè)運(yùn)行成本低，不需要高壓、高真空的環(huán)境條件。
• 操作簡(jiǎn)單快捷，無(wú)需十分專業(yè)的訓(xùn)練?？刹蓸訑?shù)量多，無(wú)需專門(mén)的實(shí)驗(yàn)室，每天分析約10個(gè)樣品。
• 具有豐富的功能性，C14-SCAR可作為一種多功能同位素比質(zhì)譜儀，可定制靈敏檢測(cè)不同氣體種類(N2O, CO，…)

按照《碳監(jiān)測(cè)評(píng)估試點(diǎn)工作方案》的要求，試點(diǎn)開(kāi)展地面大氣中主要溫室氣體濃度監(jiān)測(cè)，探索自上而下的碳排放量反演方法，初步形成技術(shù)指南，做好可推廣、可應(yīng)用、可示范的技術(shù)準(zhǔn)備，服務(wù)支撐城市碳排放量核算結(jié)果的校驗(yàn)。試點(diǎn)開(kāi)展鹽沼、紅樹(shù)林、海草床和海藻養(yǎng)殖海洋碳匯監(jiān)測(cè)，構(gòu)建典型海岸帶生態(tài)系統(tǒng)和海藻養(yǎng)殖碳匯監(jiān)測(cè)技術(shù)體系。試點(diǎn)城市必測(cè)項(xiàng)目要求至少1個(gè)點(diǎn)位檢測(cè)碳同位素14CO2，進(jìn)行手工采樣檢測(cè)。

目前國(guó)內(nèi)能進(jìn)14C檢測(cè)的主要有核物理與核技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京大學(xué)）,中科院地球環(huán)境研究所，中科院廣州地化所，還有著名的BETA實(shí)驗(yàn)室，這幾所機(jī)構(gòu)都屬于商業(yè)化實(shí)驗(yàn)室，其中BETA實(shí)驗(yàn)室測(cè)定速度最快但也要大概14個(gè)工作日，測(cè)定成本較高，而且近幾年來(lái)隨著成本增加，價(jià)格多在兩三千元甚至更高的價(jià)位。而ppqSense研制的C14-SCAR取樣簡(jiǎn)單，在實(shí)際應(yīng)用中整個(gè)14C樣本的制備和檢測(cè)過(guò)程極其簡(jiǎn)單快捷，不到30min的前期取樣制備后再到樣品的測(cè)定完成，整個(gè)過(guò)程根據(jù)實(shí)際情況只要一小時(shí)內(nèi)到幾個(gè)小時(shí)不等。

隨著碳檢測(cè)工作的日漸深入，檢測(cè)碳同位素14CO2樣品的數(shù)量將日漸龐大，傳統(tǒng)AMS儀器檢測(cè)成本高、耗時(shí)長(zhǎng)、維護(hù)復(fù)雜，與現(xiàn)有機(jī)構(gòu)同位素科研項(xiàng)目安排時(shí)間沖突等等因素，勢(shì)必要求專用的碳同位素14CO2分析儀器，ppqSence的C14-SCAR以媲美加速器質(zhì)譜儀AMS的性能，低成本，簡(jiǎn)單維護(hù)等等特點(diǎn)，是碳監(jiān)測(cè)和碳中和研究的一個(gè)優(yōu)選檢測(cè)分析儀器。

深圳市唯銳科技有限公司作為唯一授權(quán)代理商，將推進(jìn)這款高精度低成本碳監(jiān)測(cè)儀器在中國(guó)的應(yīng)用，我們可以為您提供前提的樣品檢測(cè)服務(wù)，以便您更好地了解C14-SCAR的卓越性能，歡迎您的咨詢。