【引用本文】 李军杰, 刘汉彬, 张佳, 等. 应用Argus多接收稀有气体质谱仪准确测量空气的Ar同位素组成[J]. 岩矿测试, 2016, 35(3): 229-235. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.03.003
LI Jun-jie, LIU Han-bin, ZHANG Jia, et al. Accurate Measurement of Argon Isotope Composition of Air by Argus Multi-collector Noble Gas Mass Spectrometer[J]. Rock and Mineral Analysis, 2016, 35(3): 229-235. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.03.003

应用Argus多接收稀有气体质谱仪准确测量空气的Ar同位素组成

核工业北京地质研究院, 北京 100029

收稿日期: 2015-08-08  修回日期: 2016-05-06  接受日期: 2016-05-20

基金项目: 中核集团地矿事业部铀矿地质科研项目(测D1402-2)

作者简介: 李军杰,在读硕士研究生,工程师,主要从事稀有气体同位素示踪及Ar-Ar同位素年代学工作。E-mail:564484480@163.com。

通信作者: 刘汉彬,博士,博士生导师,研究员级高级工程师,主要从事同位素地球化学及同位素分析测试研究。E-mail:hanbinliu@sina.com

Accurate Measurement of Argon Isotope Composition of Air by Argus Multi-collector Noble Gas Mass Spectrometer

Beijing Research Institute of Uranium Geology, Beijing 100029, China

Corresponding author: LIU Han-bin, hanbinliu@sina.com

Received Date: 2015-08-08
Revised Date: 2016-05-06
Accepted Date: 2016-05-20

摘要:稀有气体质谱仪准确测量氩同位素组成是Ar-Ar法高精度定年的前提,目前测量氩同位素主要应用单接收或多接收质谱仪,其中多接收稀有气体质谱仪在数据准确性和重现性等方面具备优势。本文研究了Argus多接收稀有气体质谱仪应用于测量Ar同位素过程中一些主要因素对测量结果准确度和重现性的影响情况。结果表明,整套系统在静态模式下不同时间段的本底值极低,不影响测定;仪器电子倍增器的接收效率优于99.67%,可显著提高Ar低含量样品测量精度,当40Ar信号强度低于0.5 V时,用电子倍增器测量40Ar/36Ar组成的标准偏差仅为0.11%,而用法拉第杯测量40Ar/36Ar组成的标准偏差为0.53%;仪器的质量歧视效应可通过多次循环测量并采用指数定律获得稳定的质量歧视校正因子(此值相对标准偏差为0.0434%),实现对Ar同位素组成的准确校正。本文以测量空气中的氩同位素组成为例,证明了Argus多接收稀有气体质谱仪的测试效率比单个接收器跳峰方式的测试效率高,测试结果更精确,因此适合年轻样品或含钾量极低的样品的Ar-Ar高精度定年工作。

关键词: 稀有气体质谱仪, 多接收, 跳峰接收, Ar-Ar定年, 电子倍增器接收效率, 质量歧视效应

Accurate Measurement of Argon Isotope Composition of Air by Argus Multi-collector Noble Gas Mass Spectrometer

KEY WORDS: Noble Gas Mass Spectrometer, multi-collecting, jump collecting, Ar-Ar dating, efficiency of CDD, mass discrimination effect

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应用Argus多接收稀有气体质谱仪准确测量空气的Ar同位素组成

李军杰, 刘汉彬, 张佳, 金贵善, 张建锋, 韩娟