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  当我于 2009 年 9 月初加入 Picarro 时,光腔衰荡光谱(CRDS)用于同位素分析的技术才刚刚起步。不久之后,CRDS 的作用被研究人员证实,这些研究人员的实验室先前专门使用被认为最先进的同位素比质谱仪(IRMS)。这也是一种非常庞大的、与实验室绑定的系统。第一代 CRDS 同位素分析仪在精度上可与低端 IRMS 系统相提并论,但由于 Picarro CRDS 仪器总体使用操作简单、样品分析过程简洁,所以能大幅降低前期成本和使用寿命运营成本。

  水同位素分析仪的商业成功得益于客户对技术的进一步推动,而研发收入的再投资赋予了我们在 Picarro 的目标和实现目标。在硅谷,这也意味着许许多多的工程师和科学家们夜以继日地奋斗在实验室中,尝试着去完成这一被认为不可能完成的目标。经过 15 年的科学仪器研究,我认为我已经见证了对分析仪做出的各式各样的改进,但我们最近取得的成果仍使我大吃一惊(原文请参见 Robert Panetta 的博客)。

  L2130-i 是最新版本的水同位素分析仪,其精度、动态范围和通用性简直完胜 IRMS。尽管同位素比已表示为比率乘以 1000(以下记为千分比),L2130-i 力争将小数点再多移几位。其精确度如此之高以至于我们内部以百万分比描述分析仪(1 百万分比 = 0.001 千分比)。δ18O 第一次生产运行的平均精度为百万分之 11,δD 第一次生产运行的平均精度为百万分之 38。这几乎比 IRMS 的典型实验室结果优化了一个量级。点击此处获取更多典型数据。
  对我来说,作为一名科学家,对此感到异常激动的是 L2130-i 所带来的在研究方面的新可能性。以氘过剩地区为例,测量全球降水线偏差的一个熟知的公式为 d=δD-8*δ18O(8 这个乘数对于确保良好的 δ18O 精度至关重要)。氘过剩比率通常用于确定水汽发源地,反映水汽形成过程中的具体水汽来源条件。因此,掌握氘过剩比率测量的精确度会使我们对水汽的形成和性质有更细致的了解。这将转化为一种更强大的追踪水汽精确来源的能力 - 这是了解过去和现在全球水循环所需的关键信息。

  另外,冰芯中记录的氘过剩比率应与海洋表面温度密切相关。这将有助于理解过去的海洋温度,并帮助理解二氧化碳水平、海洋温度和降水模式之间的复杂关系。使用这种新型分析仪可使批次分析更快速、更简单,从而达到该研究所需的精度水平。根据艾伦方差图,在分析恒定水汽样品时,新型分析仪的精确度在 δ18O 模式下通常可达到百万分之 5 -  15,在 δD 模式下通常可达到百万分之 30 - 60.
  正如您所看到的,在技术和科学层面上,这些进步都十分激动人心。值得一提的是,所有的外围设备都与先前保持不变,可在不同型号的水同位素分析仪之间交替使用。这也使我们的客户能够腾出时间来处理更多想做的事情。感谢您的阅读- Gregor。