主题：【分享】气相色谱同位素比质谱仪联用技术在地球化学中的应用现状 一

气相色谱同位素比质谱仪联用技术在地球化学中的应用现状与前景 之一
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气相色谱-燃烧/热转换-同位素比率质谱（GC-C/TC-IRMS）
Gas Chromatography–Combustion/Thermal Conversion – isotope ratio mass spectrometers)分析技术是近年发展起来快速测定某些轻稳定同位素组成的技术，在诸多领域中都展现了广阔的应用前景。由于稳定同位素中蕴藏着丰富的地球化学信息，通过研究它们的组成可以揭示地球化学过程的许多方面的信息，所以 GC-C/TC-IRMS分析技术作为一种新的，有效的手段在地球化学的中有着越来越广泛的应用。本文主要介绍了该技术目前在国内外在地球化学及相关科学中各个方面应用现状以及发展前景以及目前该技术存在的问题。
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引言
自然界中的稳定同位素，特别是碳、氢、氧、氮等轻同位素蕴藏着丰富地球化学信息，对于稳定碳同位素在油气地球化学中用于油气成因、油气对比、油气复合关系研究和油气源追索[1-2]的应用，前人已做了大量的工作 。从90年代后期，由于科学技术的发展与计算机的应用，促使分析仪器的精密度提高，从而使GC-C/TC-IRMS分析技术发展日益成熟，使准确测定这类同位素比值成为可能，它们连同其他稳定同位素一起作为有效的手段在地球科学研究中，越来越成为一种常规手段，不仅应用于油气地球化学，而且还应用全球变化研究中于的古环境恢复[3] ,环境污染治理中追踪污染物来源[4-6]、生态学于研究生态系统的碳源及碳循环[5]研究中显示出无可比拟的优势 。

1．　 GC-C/TC-IRMS技技术原理及发展历史

１．１技技术原理：气相色谱-燃烧/热转换-同位素比率质谱硬件部分由气相色谱、中间接口 和同位素比率质谱仪三部分组分组成，主要测定含有碳和氢等轻同位素的有机物。以测定有机物中碳同位素为例，有机物进入气相色谱进行分离，依次进入装有（CuO/Pt or CuO/NiO/Pt燃烧炉）有机物在高温氧化的作用下转化成为二氧化碳，二氧化碳进入同位素比率质谱离子原，在电子轰击作用下失去电子带正电荷，带正电荷的二氧化碳在磁场作用下依据质量不同分离成m/e为 44 45 46三种粒子，有三个法拉第收集器来收集质量分别为44、45和46的离子束，据接收信号的强度来得到其同位素组成 。
１．２发展历史
Hayes等1987年首先报道了原油单体烃类气象色谱和同位素质谱在先分析方法，在以后几年里该技术飞速发展，并不断完善，并在实际中应用。GC-C/TC-IRMS技术出现之前碳氢同位素的测量主要分三步进行，有机化合物中的碳氢同位素分析沿用经典的微量有机元素分析中提取碳和氢的方法，主要步骤有三步：第一，有机物的氧化分解 ；第二，干扰物质的出去； 第三，进行二氧化碳的和氢气的质谱同位素分析。几十年来尽管发展了不同的方法进行有机物的分析，但是基本原理没有改变，即在过量的氧气中将有机物燃烧为二氧化碳和水，将水通过还原法转换成氢气，然后将二氧化碳或者氢气转移到质谱进行分析，这种方法总的来说制备过程复杂耗时,产生误差的因素很多,对操作人员的技能要求高,且需要的样品量较。
随着GC-C/TC-IRMS联用仪的出现，测量有机物中同位素的组成变与原来相比变得非常简单，以热电公司新推出的Thermo Finnigan Delta plus XP 为例，可以实现有机化合物、水和某些无机化合物多种元素（C、N、O、H）自动分析,分析时间大大减少而且精密度大大提高优于0.01‰。