產(chǎn)品描述

圖 放射性碳分析儀C14-SCAR實物圖

C14-SCAR是臺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）。在實測中，30分鐘的平均測量精度水平，可以接近現(xiàn)代碳含量的1%（1pmc）并且動態(tài)范圍高于5個數(shù)量級（高度富集的樣品可以也已測量）。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4527nm中心波長的QCL激光器，輸出功可高達100mW，QCL的作用是在目標放射性二氧化碳轉(zhuǎn)變周圍提供穩(wěn)定的頻率參考，這套激光系統(tǒng)采用了一個具有兩個鎖環(huán)的頻率穩(wěn)定鏈，有效地縮小和控制激光器頻率，搭配一個長度為1m的高精度光學(xué)諧振腔，其光程可達到7km。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計旨在提高儀器的靈敏度、采集時間和所需碳樣本數(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

原理圖：

表 放射性碳分析儀C14-SCAR性能指標

與現(xiàn)有方法比較：使用AMS檢測14C作為生物標志物已被證明是有效和可靠的，并且因為不需要關(guān)于樣品的先驗信息。如今，有兩個傳統(tǒng)成熟的技術(shù)，加速器質(zhì)譜（AMS）和液體閃爍計數(shù)（LSC），也可以依靠對14C含量的直接評估來測量任何一種燃料。特別是，AMS可以在測量生物成因時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%。在測量液體燃料的生物含量時，LSC可以實現(xiàn)0.2–4%的不確定度值，但不能用于氣相樣品。

表 燃油樣品對比

我們在上面展示了六個樣品的分析結(jié)果，即Hefa航空燃料與Jet A-1化石燃料和來自熱解生物質(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所達到的準確性。通過使用AMS（作為主要驗證方法）和直接質(zhì)量混合比（MMR）（作為獨立交叉檢查）進行該精度評估。實際上，將航空電子燃料混合物AFB_1、AFB_2（由Neste Corporation提供）和升級的熱解生物油UPBO_1、UPBO_2（由RISE：Research Institute of Sweden提供）的測量的14C含量與AMS結(jié)果進行比較，目的是證明SCAR技術(shù)的準確性。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，所述混合物通過混合精確測量的質(zhì)量比而制備有固定的生物/化石組分。為了獲得每個樣品中14C含量的估計值，必須通過將其與標準參考材料進行比較來進行相對測量。選擇由美國國家標準與技術(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測量的協(xié)議。

放射性碳（14C）是一種放射性化學(xué)元素，作為生命的標志由于在自然界中的含量極低，其天然豐度約為1萬億個碳原子中有1個原子，因此檢測難度極大。目前，高靈敏度的放射性碳檢測是加速器質(zhì)譜(AMS)，但傳統(tǒng)的質(zhì)譜法檢測體積大，購置成本高，檢測成本較大。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上衡量、估價和交換的產(chǎn)品。因此，C14-SCAR對于14C的高探測率對于地區(qū)準確測量14CO2具有極大的推動作用。

燃料中生物/化石組分的測定
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)代源排放的能力對油品質(zhì)量評價和環(huán)境影響評價具有重要意義。C14-SCAR可以幫助有效測定出石油中的組成成分。

碳捕獲和儲存(CCS)監(jiān)測
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，輸送到封存地點，并長期與大氣隔絕的過程，這種技術(shù)被認為是未來大規(guī)模減少溫室氣體排放、減緩全球變暖可行的方法。

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

監(jiān)測核場所
核電站/廢物儲存庫周圍地區(qū)的放射性二氧化碳濃度較高，其放射性可能會給居民帶來健康問題，因此其周圍的放射性碳的持續(xù)監(jiān)測十分重要。

C14-SCAR放射性碳分析儀特點

• 設(shè)備的緊密度高，其體積要比AMS小10-100倍，使用的場所限制變小。

• 14C檢測運行成本低，不需要高壓、高真空的環(huán)境條件。

• 操作簡單快捷，無需十分專業(yè)的訓(xùn)練?？刹蓸訑?shù)量多，無需專門的實驗室，每天分析約10個樣品。

• 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，可定制靈敏檢測不同氣體種類(N2O, CO，…)

按照《碳監(jiān)測評估試點工作方案》的要求，試點開展地面大氣中主要溫室氣體濃度監(jiān)測，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)準備，服務(wù)支撐城市碳排放量核算結(jié)果的校驗。試點開展鹽沼、紅樹林、海草床和海藻養(yǎng)殖海洋碳匯監(jiān)測，構(gòu)建典型海岸帶生態(tài)系統(tǒng)和海藻養(yǎng)殖碳匯監(jiān)測技術(shù)體系。試點城市必測項目要求至少1個點位檢測碳同位素14CO2，進行手工采樣檢測。

目前國內(nèi)能進14C檢測的主要有核物理與核技術(shù)國家重點實驗室（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實驗室，這幾所機構(gòu)都屬于商業(yè)化實驗室，其中BETA實驗室測定速度最快但也要大概14個工作日，測定成本較高，而且近幾年來隨著成本增加，價格多在兩三千元甚至更高的價位。而ppqSense研制的C14-SCAR取樣簡單，在實際應(yīng)用中整個14C樣本的制備和檢測過程極其簡單快捷，不到30min的前期取樣制備后再到樣品的測定完成，整個過程根據(jù)實際情況只要一小時內(nèi)到幾個小時不等。

隨著碳檢測工作的日漸深入，檢測碳同位素14CO2樣品的數(shù)量將日漸龐大，傳統(tǒng)AMS儀器檢測成本高、耗時長、維護復(fù)雜，與現(xiàn)有機構(gòu)同位素科研項目安排時間沖突等等因素，勢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，簡單維護等等特點，是碳監(jiān)測和碳中和研究的一個優(yōu)選檢測分析儀器。

深圳市唯銳科技有限公司作為授權(quán)代理商，將推進這款高精度低成本碳監(jiān)測儀器在中國的應(yīng)用，我們可以為您提供前提的樣品檢測服務(wù)，以便您更好地了解C14-SCAR的性能。