改进了测量新前体晶体的同位素比率的协议,该晶体在28Si极度丰富,而在30Si极度耗尽

科学领域:

• 计量学和材料科学 材料科学
• 同位素比重质谱法 质谱法
• 先进的材料是先进的

背景情况:

• 准确的确定同位素成分和摩尔质量对于计量标准至关重要.
• 现有的晶体在同位素比率上有局限性,这给精确测量带来了挑战.
• 开发新的前体材料对于推进基本物理常数的实现至关重要.

研究的目的:

• 建立一个改进的测量协议,以测量新前体材料 (Si28-34Pr7) 的同位素组成和摩尔质量.
• 在新材料中量化28Si的高缩和29Si和30Si的耗尽.
• 确保材料适合生产作为国家计量标准用于千克和分子的单晶材料.

主要方法:

• 使用了湿化学样品制备和高分辨率多采集器诱导合等离子体质谱学 (MC-ICP-MS) 的组合.
• 采用虚拟元素同位素稀释质谱法 (VE-IDMS) 方法来确定分子质量.
• 在法拉第杯放大器反循环中比较了10^11 Ω和10^13 Ω电阻,以提高精度.

主要成果:

• 确定Si28-34Pr7的摩尔质量为27.976 951 075(62) g mol-1的相对不确定性为2.2 × 10−9.
• 量化了28Si的缩到0.999 975 585 585 59) 莫尔/莫尔.
• 测量了30Si的显著耗尽到1.359(87) × 10−7mol/mol,覆盖了七个数量级.

结论:

• 开发的协议允许精确的质谱测定高材料的同位素成分和摩尔质量.
• 新的前体材料 (Si28-34Pr7) 显示出优越的同位素特性,适用于先进的计量应用.
• 这些发现有助于通过高度准确的国家标准实现和传播公斤和.