近日，杭州高等研究院環(huán)境與氣候變化研究團(tuán)隊(duì)在光學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Optics Express發(fā)表題為L(zhǎng)aser spectroscopy applied in radiocarbon dating with the bomb peak的研究成果，創(chuàng)新采用飽和吸收腔衰蕩光譜(SCAR)技術(shù)，聯(lián)合意大利ppqSense公司成功研制新型激光檢測(cè)系統(tǒng)，在全球首次實(shí)現(xiàn)激光光譜技術(shù)對(duì)C-14同位素的高精度測(cè)年突破。
此研究聚焦“爆炸峰測(cè)年”這一特殊場(chǎng)景——20世紀(jì)中葉全球核試驗(yàn)形成的14C濃度的特征曲線，將SCAR技術(shù)另辟蹊徑，通過直接測(cè)量14CO2分子光譜吸收強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)14C濃度測(cè)定，從而實(shí)現(xiàn)樣品測(cè)年。相較于造價(jià)逾千萬元、維護(hù)復(fù)雜的AMS系統(tǒng)，本技術(shù)無需復(fù)雜且耗時(shí)的石墨化樣品制備流程，大大降低了測(cè)量成本。
為驗(yàn)證技術(shù)的可靠性，選取多維度樣本開展系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院沉積物、意大利1979年份白葡萄酒、歷史建筑舊木料及跨越三十余年的印刷品紙張(1968—2000年)。研究顯示，該系統(tǒng)在60分鐘檢測(cè)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)0.5 pMC的檢測(cè)精度，通過解析F14C特征曲線斜率變化精準(zhǔn)鎖定樣品放射性碳年齡，數(shù)據(jù)與已知參考年齡高度吻合。此項(xiàng)技術(shù)突破為食品真實(shí)年份認(rèn)證、藝術(shù)品真?zhèn)舞b別及生態(tài)系統(tǒng)演變研究提供了全新解決方案，標(biāo)志著我國(guó)在精密同位素檢測(cè)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。
此工作由浙江師范大學(xué)杭州高等研究院環(huán)境與氣候變化研究團(tuán)隊(duì)與激光感知團(tuán)隊(duì)協(xié)同攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)成員凌強(qiáng)博士(第一作者)、管祖光教授(通訊作者)聯(lián)合意大利ppqSense頂尖科研力量共同完成。研究依托正在建設(shè)的國(guó)內(nèi)首個(gè)放射性碳同位素激光光譜檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室推進(jìn)，此實(shí)驗(yàn)室將突破我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)壁壘。合作方ppqSense團(tuán)隊(duì)凝聚了意大利國(guó)家光學(xué)研究所(INO-CNR)、歐洲非線性光譜實(shí)驗(yàn)室(LENS)及佛羅倫薩大學(xué)等頂尖機(jī)構(gòu)科學(xué)家，形成“基礎(chǔ)研究-技術(shù)開發(fā)-應(yīng)用轉(zhuǎn)化”一體化國(guó)際創(chuàng)新聯(lián)合體。
此成果受到美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)特別新聞報(bào)道，被評(píng)價(jià)為“加速器質(zhì)譜技術(shù)(AMS)革新性替代方案”的新技術(shù)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)與氣候變化研究領(lǐng)域展現(xiàn)出重大應(yīng)用價(jià)值，特別是在碳排放精準(zhǔn)溯源、污染物追蹤及氣候數(shù)據(jù)建模等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。
意大利ppqSense公司研發(fā)的C14放射性碳同位素分析儀器設(shè)備C14-SCAR具有體積小，操作簡(jiǎn)易，維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本低，檢測(cè)精度媲美加速器質(zhì)譜技術(shù)(AMS)。
ppqSense C14-SCAR與加速器質(zhì)譜儀AMS的測(cè)量結(jié)果比較
深圳市唯銳科技有限公司作為意大利ppqSense公司正式授權(quán)的中國(guó)區(qū)獨(dú)家代理商。多年來致力于ppqSense公司的激光驅(qū)動(dòng)控制器QubeDL系列和QubeCL系列和C14放射性碳同位素分析儀器設(shè)備C14-SCAR的應(yīng)用推廣。C14-SCAR廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和二氧化碳排放定價(jià)，監(jiān)測(cè)碳捕獲和封存、生物燃料成分鑒定、大氣化學(xué)、地球化學(xué)、食品化學(xué)、考古年代測(cè)定、生命/生物醫(yī)學(xué)、核電站和核廢物監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，歡迎與我們聯(lián)系交流！
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