通过激光切除 - - 腔环下光谱学在冰芯中进行高分辨率的水同位素分析

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 地质化学 地质化学
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 传统的冰芯分析需要融化,这可能会引入错误.
• 对冰的直接水同位素分析是具有挑战性的,因为样本的相位过渡.

研究的目的:

• 为冰的高分辨率水同位素分析提出一种新的微破坏性激光切除 (LA) 技术.
• 为了能够直接分析冰样,而无需事先化或蒸发.
• 开发一种用于冰芯研究的方法,使用激光除与腔环降光谱学 (LA-CRDS) 相结合.

主要方法:

• 合一个纳秒ArF激光消光系统 (193nm) 与一个腔环下降光谱仪 (CRDS).
• 使用气作为载体气体和两体积的废弃室.
• 开发一种从液态水标准中制备冰标准样本的方法.
• 执行离散模式测量,使用激光切除光扫描 (4毫米×4毫米) 进行4毫米的采样分辨率.

主要成果:

• 成功将LA系统与CRDS结合起来,用于直接的冰-蒸汽分析.
• 优化了激光参数 (点尺寸,重复率,流动性,切除时间) 和载体气体流量,用于水蒸气形成和同位素测量.
• 分析了VSMOW-SLAP尺度上的delta 18O和delta D的冰标准和冰芯部分.
• 确定了影响精度和准确性的关键参数,包括同位素分离.

结论:

• 开发的LA-CRDS技术为冰中的高分辨率水同位素分析提供了一个有前途的微破坏性方法.
• 实验条件的优化对于准确和精确的同位素测量至关重要.
• 对同位素分离现象的进一步研究对于完善冰芯应用的技术至关重要.