所属系统:
实验室位置:D3楼141房间,149房间
实验室主任:贺怀宇 研究员
实验室概况 | 仪器介绍 | 实验室成员 | 工作内容 | 收费标准 | 欢迎来访
惰性气体实验室成立于2010年,本着科学问题、方法开发和仪器研制三位一体的总体方针,研发和改进了一系列稀有气体同位素测试方法,并深度参与深空探测任务进行仪器研发工作。惰性气体实验室拥有4套自主研发的气体提取及纯化系统,3台稀有气体质谱仪(Noblesse、Helix SFT和Helix MC Plus),1台CO2激光器和1台准分子激光器,可进行地幔及矿床样品稀有气体同位素的精确分析,有效区分再循环地壳、岩石圈地幔和深部地幔物质来源,还可进行微量地外样品的稀有气体同位素分析和宇宙暴露年龄测试工作,目前该实验室承担了国内所有地外样品和绝大部分地幔、矿床样品的稀有气体分析,是国内最大的稀有气体同位素分析测试平台,对国内外研究人员高质高效开放。
Noblesse稀有气体质谱仪配备1个法拉第杯,3个电子倍增器。同轴电子倍增器质量分辨率>750, 确保3He不受HD的干扰。对氦灵敏度>2×10-4A/Torr,静态4He本底<1E-16mol。离子源装备了冷阱,极大降低了40Ar2+对20Ne的干扰,接收器端装备了锆铝泵,降低了CO22+对22Ne的干扰,保证了对Ne同位素的准确测量。纯化系统方面,配备有全自动纯化系统,超低本底CVD钻石激光样品窗,CO2远红外激光器,双真空炉。主要用于地幔样品和地外样品的稀有气体同位素测试。压力可达5000psi,4He本底<4×10-16mol。用于测量地幔包体或矿床样品中的流体包裹体组分。
Helix SFT稀有气体质谱仪倍增器质量分辨率>750,完全分开3He和HD,同时分叉型的飞行管设计能同时接收3He和4He,保证了He同位素的精确测量。配备有单次静压真空粉碎机和CO2激光器,主要用于矿床样品的稀有气体同位素测试以及稀有气体与氮同位素的联测。
Helix MC Plus稀有气体质谱仪配有5组接收器,可实现Ar同位素的多接收测量,其中一组为高分辨率,分辨率可达1500,可在测量Ne时将40Ar2+和20Ne完全分开。对Ar灵敏度大于1×10-3A/Torr。配备有CO2激光器,准分子激光器和多坩埚双真空高温炉,主要用于地外样品的稀有气体同位素测试。
实验室主任:贺怀宇,研究员,博士生导师,地球化学及行星化学专业,负责实验室的主要发展方向和工作统筹管理。 Email:huaiyuhe@mail.iggcas.ac.cn 办公地点:地3楼412房间 | |
实验室成员:苏菲,高级工程师。负责实验室的日常运行管理、维护及技术方法研发。 Email:sufei@mail.iggcas.ac.cn 办公地点:地3楼412房间 | |
实验室成员:刘子恒,工程师。主要从事挥发分质谱仪研制和相应测量方法开发。 Email:liuziheng@mail.iggcas.ac.cn 办公地点:地1楼204房间 | |
实验室成员:李健楠,工程师。主要从事稀有气体质谱仪运行维护、挥发分分析技术相关研究工作。 Email:jiannanlee@mail.iggcas.ac.cn 办公地点:地1楼201房间 |
本实验室主要进行如下方面的分析测试工作:
1. 地幔流体示踪:稀有气体是示踪地幔流体的重要手段。由于放射性元素U、Th衰变子体为4He,微量的U、Th存在即可改变氦同位素组成。研究表明,稀有气体在固相和气液相的配分系数差别很大,气液相包裹体中的稀有气体同位素可以很好的保存,而矿物晶格中的稀有气体则经常受热事件和放射性元素子体的干扰。用压碎样品方法释放出的稀有气体量不到加热熔样释放量的十分之一,但能释放出原生流体包裹体,而加热熔样则容易受岩体喷出或侵位以后U-Th或K衰变产生的放射性稀有气体子体影响,失去示踪的意义。
2. 成矿流体来源:传统上以δD-δ18O组成投影法示踪,但不同来源水之间有相当大程度重合,造成成矿流体来源的多解性。稀有气体在不同源区的巨大差异在示踪方面具独特优势。
3. 地外样品的稀有气体同位素特征及宇宙暴露年龄:地外样品的宇宙射线暴露年龄(CRE年龄)能够对特定母体的多次碎裂事件加以辨别,并可以为天体壳幔的化学组成及演化提供综合信息。
费用及预约方式
测试项目 | 所内收费 | 所外收费 | 备注 |
真空炉加热熔样,测量 | 4000元/个 | 6000元/个 | 1. 所外合作样品也采用所内收费标准。 2. 测量包括He、Ne和Ar同位素。 如需测量Kr和Xe每个元素增加1000元。 |
激光加热熔样,测量 | 4000元/个 | 6000元/个 | |
真空粉碎,测量 | 4000元/个 | 6000元/个 |
实验室位于北京市朝阳区北土城西路19号,健德桥东100米,邮编100029。中国科学院地质与地球物理研究所,D3楼149室。电话:010-82998009。