產(chǎn)品描述

C14-SCAR是臺(tái)基于飽和吸收腔衰蕩技術(shù)SCAR（Saturated-Absorption Cavity Ring-Down(SCAR)，Cavity Ring Down Spectroscopy(CRDS)）的放射性碳分析儀，也是目前為止市面上精度的放射性碳（14C）分析儀，探測靈敏度達(dá)到ppq級(jí)別（4×10-15，千萬億分之一）。設(shè)備已交付瑞典RISE科學(xué)技術(shù)研究院使用。

C14-SCAR內(nèi)部結(jié)構(gòu)配置有兩個(gè)4527nm中心波長的QCL激光器，輸出功可高達(dá)100mW，QCL的作用是在目標(biāo)放射性二氧化碳轉(zhuǎn)變周圍提供穩(wěn)定的頻率參考，這套激光系統(tǒng)采用了一個(gè)具有兩個(gè)鎖環(huán)的頻率穩(wěn)定鏈，有效地縮小和控制激光器頻率，搭配一個(gè)長度為1m的高精度光學(xué)諧振腔，其光程可達(dá)到7km。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)旨在提高儀器的靈敏度、采集時(shí)間和所需碳樣本數(shù)量方面的性能，另一方面，大幅降低成本、功耗和最終儀器的尺寸，從而設(shè)想了未來的可移植性。

性能指標(biāo)

原理圖：

指標(biāo)：

儀器特點(diǎn)：

設(shè)備的緊密度高，其體積要比AMS小10-100倍，使用的場所限制變小。14C檢測運(yùn)行成本低，不需要高壓、高真空的環(huán)境條件。

操作簡單快捷，無需十分專業(yè)的訓(xùn)練。
可采樣數(shù)量多，無需專門的實(shí)驗(yàn)室，每天分析約10個(gè)樣品。
具有豐富的功能性，C14-SCAR可作為一種多功能同位素比質(zhì)譜儀，可定制靈敏檢測不同氣體種類(N2O, CO，…)

目前國內(nèi)能進(jìn)14C檢測的主要有核物理與核技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京大學(xué)）,中科院地球環(huán)境研究所，中科院廣州地化所，還有的BETA實(shí)驗(yàn)室，這幾所機(jī)構(gòu)都屬于商業(yè)化實(shí)驗(yàn)室，其中BETA實(shí)驗(yàn)室測定速度但也要大概14個(gè)工作日，測定成本較高，而且近幾年來隨著成本增加，價(jià)格多在兩三千元甚至更高的價(jià)位。而ppqSense研制的C14-SCAR取樣簡單，在實(shí)際應(yīng)用中整個(gè)14C樣本的制備和檢測過程極其簡單快捷，不到30min的前期取樣制備后再到樣品的測定完成，整個(gè)過程根據(jù)實(shí)際情況只要一小時(shí)內(nèi)到幾個(gè)小時(shí)不等。

隨著政策需求和環(huán)境問題的日益突出，碳監(jiān)測將會(huì)是我國研究生產(chǎn)的一個(gè)重要方面，隨著未來市場不斷增長的需求將推進(jìn)碳元素更為精密的檢測，相信ppqSence的C14-SCAR的性能會(huì)進(jìn)一步推進(jìn)碳監(jiān)測市場的發(fā)展。

實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果

RISE實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果：AMS（紅）和SCAR（綠）對生物柴油與普通柴油的混合組分測定對比：

從測定結(jié)果可以看出，從低混合度的1%逐漸趨向于幾乎等比例混合的102%，C14-SCAR的測定精度都要明顯高于傳統(tǒng)的AMS方法，并且測定結(jié)果與其實(shí)際混合度相差十分微小，近乎能夠做到的準(zhǔn)確測量。

放射性碳（14C）是一種放射性化學(xué)元素，作為生命的標(biāo)志由于在自然界中的含量極低，其天然豐度約為1萬億個(gè)碳原子中有1個(gè)原子，因此檢測難度極大。目前，高靈敏度的放射性碳檢測是加速器質(zhì)譜(AMS)的，但傳統(tǒng)的質(zhì)譜法檢測體積大，購置成本高，檢測成本較大。而ppqSense推出的這款C14-SCAR是基于飽和吸收腔衰蕩SCAR(saturated-absorption cavity ring-down)的新型光譜技術(shù)的分析儀。

相較于美國Planetary Emissions Management Inc（PEM）研發(fā)的基于CRDS技術(shù)的放射性14C同位素分析儀，C14-SCAR是基于飽和吸收腔衰蕩技術(shù)（SCAR）,利用外差光譜系統(tǒng)測量放射性二氧化碳濃度，該系統(tǒng)配有兩個(gè)4527nm的量子級(jí)聯(lián)QCL激光器、一個(gè)參考池和一個(gè)高精細(xì)腔，樣品氣體冷卻到170K，設(shè)備緊湊，對放射性碳檢測的精度可到達(dá)4 x 10-15次方。

應(yīng)用范圍

環(huán)境監(jiān)測和二氧化碳排放交易
二氧化碳排放交易已成為金融市場上衡量、估價(jià)和交換的產(chǎn)品。因此，C14-SCAR對于14C的高探測率對于地區(qū)準(zhǔn)確測量14CO2具有極大的推動(dòng)作用。

燃料中生物/化石組分的測定
石油的化學(xué)組成與物理性質(zhì)有著密切的聯(lián)系，兩者的特征有利于研究石油形成、運(yùn)移、聚集、保存、次生改造和分布，區(qū)分化石源排放和現(xiàn)代源排放的能力對油品質(zhì)量評(píng)價(jià)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)具有重要意義。C14-SCAR可以幫助有效測定出石油中的組成成分。

碳捕獲和儲(chǔ)存(CCS)監(jiān)測
碳捕獲與封存技術(shù)是指將CO2從工業(yè)或相關(guān)排放源中分離出來，輸送到封存地點(diǎn)，并長期與大氣隔絕的過程，這種技術(shù)被認(rèn)為是未來大規(guī)模減少溫室氣體排放、減緩變暖、可行的方法。

放射性碳年代測定法
放射性碳定年本質(zhì)上是一種用來測量剩余放射能的方法，通過了解樣品中殘留14C含量，就可以知道有機(jī)物死亡的年齡。隨著樣品時(shí)間保存時(shí)間越久遠(yuǎn)，其反射性碳含量就越低，這就意味著測試儀器需要追求更高的精度，C14-SCAR在放射性碳監(jiān)測的目前精度能有效得發(fā)揮作用。

監(jiān)測核場所
核電站/廢物儲(chǔ)存庫周圍地區(qū)的放射性二氧化碳濃度較高，其放射性可能會(huì)給居民帶來健康問題，因此其周圍的放射性碳的持續(xù)監(jiān)測十分重要。