本發(fā)明屬于同位素測量領域，具體涉及一種ne氣同位素測量方法。

背景技術(shù)：

ne同位素含量及其比值在地球科學中應用比較廣泛，針對地外樣品，如隕石等，ne同位素可用來計算其宇宙暴露年齡，針對地幔樣品，如地幔橄欖巖，ne同位素可以用來判斷樣品中大氣組分、同位素分餾以及區(qū)分morb和oib源區(qū)，針對礦床樣品，如黃鐵礦等，ne同位素可以用來示蹤成礦流體的來源。

ne有三個同位素，²⁰ne，²¹ne和²²ne，其中²¹ne和²²ne峰位處干擾小且比較容易去除干擾，測量難度不大，但²⁰ne處很容易受到⁴⁰ar⁺⁺的影響，且⁴⁰ar⁺⁺的影響不容易去除，因此²⁰ne的精確測量難度較大。要將²⁰ne和⁴⁰ar⁺⁺分開需要質(zhì)譜的分辨率達到1200以上，現(xiàn)有技術(shù)中的稀有氣體質(zhì)譜儀質(zhì)量分辨率都不能達到，所以在測量ne時⁴⁰ar⁺⁺的存在就會影響測量²⁰ne的準確性。

通常的情況下，利用質(zhì)譜質(zhì)量分辨能力(mrp，massresolutionpower)，采用峰中心做偏移的方式，盡量去尋找²⁰ne的峰位上盡量平整的位置來測量。例如，通常質(zhì)譜儀做自動峰中心會在⁴⁰ar⁺⁺和²⁰ne的疊加峰位上，然后自己計算要偏移到²⁰ne的峰位上需要偏移多少個質(zhì)量數(shù)，在測量程序中輸入偏移值也就是手動定峰位測量。

當前這種峰中心偏移的測量ne的方法，只適用于ne信號量較高的情況(>50000cps,約高于7×10^-12ccstp)，尤其適用于純化效果較好，ar干擾較低的情況，即²⁰ne/⁴⁰ar⁺⁺較高的情況，通常²⁰ne/⁴⁰ar⁺⁺>5時才能準確測量。但當²⁰ne的信號量低于7×10^-12ccstp時，就無法精確測量²⁰ne。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種ne氣同位素測量方法，該測量方法對測量樣品的信號含量限制較小，不單能測量ne信號量較高的情況(>50000cps,即含量約高于7×10^-12ccstp)，同時能夠精確測量低ne含量(²⁰ne的信號量<5000cps,即含量約低于7×10^-12ccstp時)樣品的ne氣同位素。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種ne氣同位素測量方法，所述方法為利用質(zhì)譜儀測量多個校準樣品得到⁴⁰ar⁺⁺和⁴⁰ar⁺的關(guān)系式，隨后測量待測樣品⁴⁰ar⁺，通過計算去除待測樣品中⁴⁰ar⁺⁺在質(zhì)量數(shù)20處對待測樣品²⁰ne的影響實現(xiàn)待測樣品ne氣同位素精準測量；所述質(zhì)譜儀在測量所述多個校準樣品和所述待測樣品時的測量參數(shù)相同；所述多個校準樣品不含ne元素；各所述多個校準樣品的ar含量不同。⁴⁰ar⁺⁺和⁴⁰ar⁺的關(guān)系式會因不同的儀器不同參數(shù)而有所不同，但對于同一儀器相同參數(shù)條件下，該關(guān)系是穩(wěn)定的。

進一步地，所述方法具體包括以下步驟：

(1)利用質(zhì)譜儀測量多個校準樣品的⁴⁰ar⁺和⁴⁰ar⁺⁺根據(jù)測量結(jié)果擬合得到⁴⁰ar⁺⁺和⁴⁰ar⁺的關(guān)系式；

(2)用質(zhì)譜儀測量待測樣品質(zhì)量數(shù)20(²⁰ne和⁴⁰ar⁺⁺疊加峰處)處和⁴⁰ar⁺得到待測樣品的mass20和待測樣品的⁴⁰ar⁺的值；

(3)根據(jù)所述⁴⁰ar⁺⁺和⁴⁰ar⁺的關(guān)系式和所述待測樣品的⁴⁰ar⁺的值計算得到待測樣品的⁴⁰ar⁺⁺；

(4)待測樣品的²⁰ne的值＝所述待測樣品的mass20-所述待測樣品的⁴⁰ar⁺⁺。

進一步地，所述質(zhì)譜儀測量待測樣品時，所述質(zhì)譜儀與液氮溫度下的活性炭冷阱和70-90k的冷泵相連以吸附純化系統(tǒng)未去除的ar。

進一步地，所述多個校準樣品的ar的信號量范圍為300cps～100000cps。所述ar信號變化范圍越大擬合數(shù)據(jù)越精確

進一步地，所述多個校準樣品的個數(shù)大于5個。校準樣品越多，擬合數(shù)據(jù)量越多擬合得到的⁴⁰ar⁺⁺和⁴⁰ar⁺的關(guān)系式越精確。

進一步地，所述測量參數(shù)包括主要是指質(zhì)譜離子源及接收器是我參數(shù)；工作時，調(diào)整好測量參數(shù)后，保存在某一個tuning文件中，在測校準樣品和待測樣品時都調(diào)用同一個tuning文件即可；所述質(zhì)譜離子源包括高壓、離子阱電流、離子阱電壓、燈絲電壓；所述接收器包括電子倍增器高壓。

進一步地，所述待測樣品²⁰ne信號量低于50000cps，即含量約低于7×10^-11ccstp。

進一步地，所述待測樣品²⁰ne信號量低于5000cps，即含量低于7×10^-12ccstp。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

(1)本發(fā)明對待測樣品的要求降低：現(xiàn)有技術(shù)的ne的測量方法只能針對于²⁰ne信號量大于50000cps，即含量約高于7×10^-11ccstp的樣品，且²⁰ne/⁴⁰ar⁺⁺>5的樣品的測量情況較好，本發(fā)明采用ar校正的方法測量ne同位素，對于²⁰ne信號量低于50000cps，即含量約低于7×10^-11ccstp，甚至信號量低于5000cps，即含量低于7×10^-12ccstp都可以較準確測量。

(2)本發(fā)明避免現(xiàn)有技術(shù)中手動定峰位測量，降低誤差、精度高。

(3)本發(fā)明方法簡單、易行，可實施性高。

附圖說明

圖1、現(xiàn)有技術(shù)中測量mass20處的峰圖；

圖2、本發(fā)明實施例中⁴⁰ar⁺⁺和⁴⁰ar⁺的關(guān)系式擬合示意圖；

圖3、本發(fā)明實施例測量結(jié)果與傳統(tǒng)測量結(jié)果對比圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本發(fā)明有更好的了解，在下文對本發(fā)明的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

實施例1

現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1所示，橫軸為質(zhì)量數(shù)，縱軸為信號量，單位為每秒鐘計數(shù)(cps，countpersecond)。要將²⁰ne和⁴⁰ar⁺⁺分開的話質(zhì)譜的分辨率要達到1200以上，目前主流的稀有氣體質(zhì)譜儀質(zhì)量分辨率都不能達到，所以在測量ne時⁴⁰ar⁺⁺的存在就會影響測量²⁰ne的準確性。

本發(fā)明采用校正⁴⁰ar⁺⁺的方法來測量²⁰ne，以在nobleese稀有氣體質(zhì)譜儀上的應用為例，測量方法包括以下步驟：

(1)利用質(zhì)譜儀測量11個校準樣品的⁴⁰ar⁺和⁴⁰ar⁺⁺根據(jù)測量結(jié)果擬合得到⁴⁰ar⁺⁺和⁴⁰ar⁺的關(guān)系式：⁴⁰ar⁺⁺＝0.2316*⁴⁰ar⁺-1.2813；選用的校準樣品的⁴⁰ar的信號量在400-18700cps之間，如圖2所示。

(2)用質(zhì)譜儀測量待測樣品質(zhì)量數(shù)20(²⁰ne和⁴⁰ar⁺⁺疊加峰處)處和⁴⁰ar⁺得到待測樣品的mass20和待測樣品的⁴⁰ar⁺的值；

(3)根據(jù)所述⁴⁰ar⁺⁺和⁴⁰ar⁺的關(guān)系式和所述待測樣品的⁴⁰ar⁺的值計算得到待測樣品的⁴⁰ar⁺⁺；

(4)待測樣品的²⁰ne的值＝所述待測樣品的mass20-所述待測樣品的⁴⁰ar⁺⁺。測得²⁰ne的信號量從2000cps到16000cps不等。區(qū)別于傳統(tǒng)測量方法的對比如圖3所示。本專利方法有效的降低了²⁰ne/²²ne比值的波動。

其中測量參數(shù)分別為：離子源參數(shù)：高壓：6000v，離子阱電流：350微安，離子阱電壓：25v，燈絲電壓：-84v，接收器采用電子倍增起，其高壓為2540v。

上述ne同位素測量方法可應用于各個方面，針對地外樣品，如隕石等，ne同位素可用來計算其宇宙暴露年齡，針對地幔樣品，如地幔橄欖巖，ne同位素可以用來判斷樣品中大氣組分、同位素分餾以及區(qū)分morb和oib源區(qū)，針對礦床樣品，如黃鐵礦等，ne同位素可以用來示蹤成礦流體的來源。