2009年1月裝修實(shí)驗(yàn)室

2010年1月質(zhì)譜到貨

2010年7月主持召開國際稀有氣體研討會

主要儀器設(shè)備:
Noblesse稀有氣體質(zhì)譜儀,全自動純化系統(tǒng),CO2遠(yuǎn)紅外激光器,雙真空爐,單次靜壓真空粉碎機(jī)

主要技術(shù)指標(biāo):
Noblesse稀有氣體質(zhì)譜儀:配置了1個法拉第杯,3個電子倍增器。同軸電子倍增器質(zhì)量分辨率>750, 確保HD不干擾3He。對氦靈敏度>2e-4A/Torr,靜態(tài)4He本底<1e-16mol。離子源裝備了冷阱,極大降低了40Ar2+對20Ne的干擾,接收器端裝備了鋯鋁泵,降低了CO22+對22Ne的干擾,保證了對Ne同位素的準(zhǔn)確測量。三個接收器可以同時工作,減少了Kr和Xe同位素的測量時間,降低了由于Kr和Xe在質(zhì)譜內(nèi)的快速衰減造成的誤差。
全自動純化系統(tǒng):配置了8K-320K冷泵,實(shí)現(xiàn)He、Ne、Ar、Kr、Xe的低溫分離。CVD鉆石激光樣品窗實(shí)現(xiàn)了對氦的超低本底,4He本底<3e-16mol。
CO2遠(yuǎn)紅外激光器:束斑100-3000微米可調(diào),功率30W。用于熔融微量樣品如隕石。
雙真空爐:高溫可達(dá)1500攝氏度。用于階段升溫熔樣或大量樣品,4He本底<8e-16mol。
單次靜壓真空粉碎機(jī):壓力可達(dá)5000psi,4He本底<4e-16mol。用于測量地幔包體或礦床樣品中的流體包裹體組分。
應(yīng)用領(lǐng)域:
- 地幔流體示蹤:稀有氣體是示蹤地幔流體的重要手段。由于放射性元素U、Th衰變子體為4He,微量的U、Th存在即可改變氦同位素組成。研究表明,稀有氣體在固相和氣液相的配分系數(shù)差別很大,氣液相包裹體中的稀有氣體同位素可以很好的保存,而礦物晶格中的稀有氣體則經(jīng)常受熱事件和放射性元素子體的干擾。用壓碎樣品方法釋放出的稀有氣體量不到加熱熔樣釋放量的十分之一,但能釋放出原生流體包裹體,而加熱熔樣則容易受巖體噴出或侵位以后U-Th或K衰變產(chǎn)生的放射性稀有氣體子體影響,失去示蹤的意義。
- 成礦流體來源:傳統(tǒng)上以δD-δ18O組成投影法示蹤,但不同來源水之間有相當(dāng)大程度重合,造成成礦流體來源的多解性。稀有氣體在不同源區(qū)的巨大差異在示蹤方面具獨(dú)特優(yōu)勢。
- 隕石與月巖稀有氣體:隕石的宇宙射線暴露年齡(CRE年齡)能夠?qū)μ囟阁w的多次碎裂事件加以辨別。比方說,如果具有不同礦物學(xué)和化學(xué)性質(zhì)的隕石CRE的年齡分布相同的話,我們就可推斷它們來自于同一次碎裂事件,也就是說,它們極有可能來自于同一母天體,為天體殼幔的化學(xué)組成及演化提供綜合信息。