C14-SCAR放射性碳分析仪

产品描述

图 放射性碳分析仪C14-SCAR实物图

C14-SCAR是全球首台基于饱和吸收腔衰荡技术SCAR（Saturated-Absorption Cavity Ring-Down(SCAR)，Cavity Ring Down Spectroscopy(CRDS)）的放射性碳分析仪，能够检测气态二氧化碳样品中所含的放射性碳，精度接近加速器质谱仪（AMS）。在实测中，30分钟的平均测量精度水平，可以接近现代碳含量的1%（1pmc）并且动态范围高于5个数量级（高度富集的样品可以也已测量）。首台设备已交付瑞典RISE科学技术研究院使用。

C14-SCAR内部结构配置有两个4527nm中心波长的QCL激光器，输出功可高达100mW，QCL的作用是在目标放射性二氧化碳转变周围提供稳定的频率参考，这套激光系统采用了一个具有两个锁环的频率稳定链，有效地缩小和控制激光器频率，搭配一个长度为1m的高精度光学谐振腔，其光程可达到7km。这种结构的设计旨在提高仪器的灵敏度、采集时间和所需碳样本数量方面的性能，另一方面，大幅降低成本、功耗和最终仪器的尺寸。

性能指标

原理图：

表 放射性碳分析仪C14-SCAR性能指标

      与现有方法比较：使用AMS检测14C作为生物标志物已被证明是有效和可靠的，并且因为不需要关于样品的先验信息。如今，有两个传统成熟的技术，加速器质谱（AMS）和液体闪烁计数（LSC），也可以依靠对14C含量的直接评估来测量任何一种燃料。特别是，AMS可以在测量生物成因时获得不确定度值不同燃料混合物的含量，液体为0.3%至1%，气体为0.7%至4.5%。在测量液体燃料的生物含量时，LSC可以实现0.2–4%的不确定度值，但不能用于气相样品。

表 燃油样品对比

 我们在上面展示了六个样品的分析结果，即Hefa航空燃料与Jet A-1化石燃料和来自热解生物质的生物油的混合物，以证明SCAR技术在确定燃料混合物中的生物组分时所达到的准确性。通过使用AMS（作为主要验证方法）和直接质量混合比（MMR）（作为独立交叉检查）进行该精度评估。实际上，将航空电子燃料混合物AFB_1、AFB_2（由Neste Corporation提供）和升级的热解生物油UPBO_1、UPBO_2（由RISE：Research Institute of Sweden提供）的测量的14C含量与AMS结果进行比较，目的是证明SCAR技术的准确性。之后，航空电子设备燃料使用SCAR技术分析AFB_3和AFB_4（由CSV-AM：Centro Sperimentale di Volo，Aeronautica Militare提供）的混合物，所述混合物通过混合精确测量的质量比而制备有固定的生物/化石组分。为了获得每个样品中14C含量的估计值，必须通过将其与标准参考材料进行比较来进行相对测量。选择由美国国家标准与技术研究院（SRM 4990C）提供的二水合草酸（C2H2O4·2H2O）（碳质量含量为19%，14C含量为134.07pMC）作为样品AFB_1、AFB_2、UPBO_1和UPBO_2的参考，参照AMS测量的公认协议。

放射性碳（14C）是一种放射性化学元素，作为生命的标志由于在自然界中的含量极低，其天然丰度约为1万亿个碳原子中有1个原子，因此检测难度极大。目前，高灵敏度的放射性碳检测是加速器质谱(AMS)的专利，但传统的质谱法检测体积大，购置成本高，检测成本较大。而ppqSense推出的这款C14-SCAR是基于饱和吸收腔衰荡SCAR(saturated-absorption cavity ring-down)的新型光谱技术的分析仪。

应用范围

环境监测和二氧化碳排放交易
二氧化碳排放交易已成为全球金融市场上衡量、估价和交换的产品。因此，C14-SCAR对于14C的高探测率对于地区准确测量14CO2具有极大的推动作用。

燃料中生物/化石组分的测定
石油的化学组成与物理性质有着密切的联系，两者的特征有利于研究石油形成、运移、聚集、保存、次生改造和分布，区分化石源排放和现代源排放的能力对油品质量评价和环境影响评价具有重要意义。C14-SCAR可以帮助有效测定出石油中的组成成分。

碳捕获和储存(CCS)监测
碳捕获与封存技术是指将CO2从工业或相关排放源中分离出来，输送到封存地点，并长期与大气隔绝的过程，这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的方法。

放射性碳年代测定法
放射性碳定年本质上是一种用来测量剩余放射能的方法，通过了解样品中残留14C含量，就可以知道有机物死亡的年龄。随着样品时间保存时间越久远，其反射性碳含量就越低，这就意味着测试仪器需要追求更高的精度，C14-SCAR在放射性碳监测的目前最高精度能有效得发挥作用。

监测核场所
核电站/废物储存库周围地区的放射性二氧化碳浓度较高，其放射性可能会给居民带来健康问题，因此其周围的放射性碳的持续监测十分重要。

仪器特点

• 设备的紧密度高，其体积要比AMS小10-100倍，使用的场所限制变小。
• 14C检测运行成本低，不需要高压、高真空的环境条件。
• 操作简单快捷，无需十分专业的训练。可采样数量多，无需专门的实验室，每天分析约10个样品。
• 具有丰富的功能性，C14-SCAR可作为一种多功能同位素比质谱仪，可定制灵敏检测不同气体种类(N2O, CO，…)

按照《碳监测评估试点工作方案》的要求，试点开展地面大气中主要温室气体浓度监测，探索自上而下的碳排放量反演方法，初步形成技术指南，做好可推广、可应用、可示范的技术准备，服务支撑城市碳排放量核算结果的校验。试点开展盐沼、红树林、海草床和海藻养殖海洋碳汇监测，构建典型海岸带生态系统和海藻养殖碳汇监测技术体系。试点城市必测项目要求至少1个点位检测碳同位素14CO2，进行手工采样检测。

目前国内能进14C检测的主要有核物理与核技术国家重点实验室（北京大学）,中科院地球环境研究所，中科院广州地化所，还有著名的BETA实验室，这几所机构都属于商业化实验室，其中BETA实验室测定速度最快但也要大概14个工作日，测定成本较高，而且近几年来随着成本增加，价格多在两三千元甚至更高的价位。而ppqSense研制的C14-SCAR取样简单，在实际应用中整个14C样本的制备和检测过程极其简单快捷，不到30min的前期取样制备后再到样品的测定完成，整个过程根据实际情况只要一小时内到几个小时不等。

随着碳检测工作的日渐深入，检测碳同位素14CO2样品的数量将日渐庞大，传统AMS仪器检测成本高、耗时长、维护复杂，与现有机构同位素科研项目安排时间冲突等等因素，势必要求专用的碳同位素14CO2分析仪器，ppqSence的C14-SCAR以媲美加速器质谱仪AMS的性能，低成本，简单维护等等特点，是碳监测和碳中和研究的一个优选检测分析仪器。

深圳市唯锐科技有限公司作为唯一授权代理商，将推进这款高精度低成本碳监测仪器在中国的应用，我们可以为您提供前提的样品检测服务，以便您更好地了解C14-SCAR的卓越性能，欢迎您的咨询。