
【醫】 isotron
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【醫】 isotope
【計】 analyzer
【化】 analyzer
【醫】 analysor; analyzer
同位素分析器(Isotope Analyzer)是用于測定物質中同位素組成及比例的精密儀器,其核心功能基于質譜法或光譜法技術實現。該術語由"同位素"(isotope,指質子數相同但中子數不同的原子)和"分析器"(analyzer,指分離檢測組分的裝置)構成,在環境科學、地質考古、核能工業等領域具有關鍵應用價值。
根據中國國家标準《分析儀器術語》(GB/T 13966-XXXX),同位素分析器的工作原理可分為三類:
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)技術報告指出,現代同位素分析器的測量精度可達0.001‰,能夠有效區分天然同位素分餾與人工同位素标記現象。在環境監測領域,該設備可追溯污染物來源;在考古研究中,能精确測定樣本年代。
美國國家标準技術研究院(NIST)認證的商用設備包含穩定同位素比質譜儀(IRMS)和可調諧二極管激光吸收光譜儀(TDLAS)兩大類别。根據《質譜學雜志》最新研究,新型飛行時間質譜(TOF-MS)已将單次分析時間縮短至5毫秒級。
同位素分析器(又稱同位素分析儀)是一種用于測定物質中同位素組成及比例的精密儀器。其核心功能是通過物理或化學方法區分同一元素的不同同位素,為科學研究提供關鍵數據支撐。以下是詳細解釋:
同位素定義
同位素是質子數相同、中子數不同的同種元素的不同原子形式(如氫的三種同位素:氕、氘、氚)。
核心原理
主要基于質譜分析技術(Mass Spectrometry),通過離子化樣品中的原子或分子,利用電磁場分離不同質量的同位素離子,再通過檢測器測量其豐度比。例如:
$$
frac{m}{z} = frac{2V}{Br}
$$
其中,(m)為離子質量,(z)為電荷,(V)為加速電壓,(B)為磁場強度,(r)為離子軌迹半徑。
環境監測
分析水、空氣中的氫氧同位素或碳同位素,追蹤污染源及氣候變化曆史(如冰芯、沉積物分析)。
考古與地質
通過碳14測定文物年代,或通過锶、鉛同位素研究古代人類遷徙及地質構造。
醫學與生物學
利用穩定性同位素(如¹⁵N、¹³C)追蹤藥物代謝、疾病診斷及生物分子動态過程。
同位素分析器通過揭示微觀同位素差異,為多學科提供從分子層面到宏觀演化的關鍵數據,是現代科學探索物質起源、環境變遷及生命過程的核心工具。
如需更詳細技術參數或案例,可參考(儀器網)及(元素同位素詳解)的原始資料。
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