近日，杭州高等研究院环境与气候变化研究团队在光学领域顶级期刊Optical Express发表题为Laser spectroscopy applied in radiocarbon dating with the bomb peak的研究成果，创新采用饱和吸收腔衰荡光谱（SCAR）技术，联合意大利ppqSense公司成功研制新型激光检测系统，在全球首次实现激光光谱技术对C-14同位素的高精度测年突破。

      此研究聚焦“爆炸峰测年”这一特殊场景——20世纪中叶全球核试验形成的¹⁴C浓度的特征曲线，将SCAR技术另辟蹊径，通过直接测量¹⁴CO₂分子光谱吸收强度实现¹⁴C浓度测定，从而实现样品测年。相较于造价逾千万元、维护复杂的AMS系统，本技术无需复杂且耗时的石墨化样品制备流程，大大降低了测量成本。

      此工作由浙江师范大学杭州高等研究院环境与气候变化研究团队与激光感知团队协同攻关，团队成员凌强博士（第一作者）、管祖光教授（通讯作者）联合意大利ppqSense顶尖科研力量共同完成。研究依托正在建设的国内首个放射性碳同位素激光光谱检测实验室推进，此实验室将突破我国相关领域技术壁垒。合作方ppqSense团队凝聚了意大利国家光学研究所（INO-CNR）、欧洲非线性光谱实验室（LENS）及佛罗伦萨大学等顶尖机构科学家，形成“基础研究－技术开发－应用转化”一体化国际创新联合体。

      EA-IRMS-SCAR¹³C ¹⁴C同位素测量系统是耦合中红外分布反馈量子级联和饱和吸收腔衰荡（SCAR，Saturated—Absorption Cavity Ring-Down）技术的新一代光谱同位素分析系统，同时整合了传统的同位素质谱分析技术，一套系统兼具两种不同同位素测量技术的优势。精密的工业设计使得该系统可以在十分钟至一小时、或数小时内一次性获得有机物和/或无机物的稳定性 ¹³C 和 ¹⁵N 同位素及不同精度的放射性 ¹⁴C 同位素，方便快捷且成本低廉。而先进的大气CO₂ 捕获技术，使得该产品的应用前景进一步拓宽，并为定量温室气体排放和化石燃料减排提供强有力的工具。与加速质谱（AMS）可比较的测试结果、更为简单便捷的操作需求和低廉的采购运行成本，EA-IRMS-SCAR 标志着放射性 ¹⁴C 碳分析检测手段有了重大突破。

      EA-IRMS-SCAR ¹³C ¹⁴C 同位素测量系统可以应用于生物燃料成分鉴定、废物转能源过程中的有机/石油比率鉴定、炼油厂操作、石油和天然气、大气化学、医学、土壤碳分析、植物生理学、地球化学、食品化学、考古年代测定、艺术品鉴定和法医科学、核工业、碳捕获和封存等领域。

ID Micro 同位素质谱仪

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