[实用新型]在线流冰芯包裹气体氧稳定同位素前处理进样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种样品处理装置，更具体地涉及一种在线流冰芯包裹气体氧稳定同位素前处理进样装置。

背景技术

冰芯包裹气体氧稳定同位素比值（δ¹⁸O_atm值）是指在冰川表层粒雪转化成冰的过程中，被封闭在冰体内部的自然界大气中氧气的氧同位素比值。而后者被证实与海洋和陆地生物圈呼吸作用、陆地植物蒸腾作用、海陆氧气生产率相对差异、全球气候与水循环变化、空气中氧气与水中融解氧的同位素交换等诸多因素有关。因此对冰芯包裹气体中古大气δ¹⁸O_atm值的研究，将有助于恢复历史时期全球气候系统各要素（如太阳辐射量、温度、降水等）的变化特征及整体趋势。另一方面，冰芯包裹气体中δ¹⁸O_atm值除受上述因素影响外，还与气体封闭过程中粒雪层中的热力学过程有关。尤其在中低纬青藏高原山地冰川地区，冰芯包裹气体中δ¹⁸O_atm值还可能受气体封闭过程中的水-气同位素交换作用影响，记录有粒雪成冰过程中冰川表面融化强度的变化信息；因此，能够为区域冰川-气候变化的恢复提供可行性参考指标。

冰芯包裹气体氧同位素测试技术发展开始于上世纪八十年代末，最早进行该类实验分析测试的机构有瑞士伯尔尼实验室和法国格勒诺贝尔实验室。近年来，美国有五个实验室、澳大利亚和日本等国的相关研究机构也已具备了冰芯包裹气体氧同位素的分析测试技术。而到现在，中国仍没有冰芯包裹气体氧同位素分析测定的实验分析技术，亟需改善加强这一薄弱环节。

目前，国际上对于冰芯包裹气体的提取方法主要分为两类：湿提取法和干提取法。其中，第一类方法又包括：在真空低温条件下升华冰法和在真空或氦气流中融化冰法。该类方法通过在不同温度及容器氛围条件下使冰芯样品固态水变为气态或液态水体，释放出固态冰体中封闭保存的大气，从而用于气体中各组分的测定。第二类方法又按粉碎冰的方式不同分为：球磨法、针阵法、刀具切磨法及刨削法等。该类方法是在低温条件下对冰芯样品保持固态进行粉碎，以释放冰芯中封闭保存的气体用于气体中各组分的测定。

近年来，通过湿提取法提取冰芯中包裹气体，以用于气体氧同位素测定方法的可行性已得到验证，且已被法国和美国等多数实验室所广泛采用。而通过干提取法提取冰芯中包裹气体以用于气体氧同位素测定的方法，应用还相对较少。另外，在进行冰芯包裹气体中各项气体组分的测定前，冰样容器内原有残留空气的清除方式又分为两种：抽真空式和氦气吹扫替换式。前者是在释放冰芯中的包裹气体前，将容器及进样环路抽真空至真空度为10^-3mbar左右，以清除冰样容器及进样环路内原有的空气。而后者则为在释放冰芯中的包裹气体前，用高速氦气流将冰样容器与进样环路内的原有空气进行吹扫替换，使二者均处于高纯氦气氛围中。后者氦气吹扫法由于其简便性，目前被较广泛应用于冰芯包裹气体中不同气体组分相对含量及同位素的测定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在线流冰芯包裹气体氧稳定同位素前处理进样装置，以满足现有气体稳定同位素比率质谱仪对冰芯包裹气体氧同位素的较便捷直接分析测定。

为实现上述目的，本实用新型提供的在线流冰芯包裹气体氧稳定同位素前处理进样装置，包括：

一冰样瓶，底部安装有导热体；冰样瓶上部为一密封环，密封环的上部为冰样瓶盖，冰样瓶、密封环和冰样瓶盖三者通过固定卡连接；冰样瓶盖上安装有吹扫气路的双气路气流针，双气路气流针连接一气路管，该气路管通过气路八通阀门连接高流速高纯氦气源；

一进样气路，安装有双气路气流针，通过气路八通阀门连接低流速高纯氦气源；

一用于氦气吹扫过程中使冰样不融化的第一冷阱和再次冻结融化后水样的第二冷阱，以及一融化冰样释放包裹气体的热水浴。

所述在线流冰芯包裹气体氧稳定同位素前处理进样装置，其中冰样瓶体为一不锈钢圆瓶。

所述在线流冰芯包裹气体氧稳定同位素前处理进样装置，其中底部安装的导热体为紫铜导热块和导热棒。

所述在线流冰芯包裹气体氧稳定同位素前处理进样装置，其中密封环为一O型密封环。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型结构简单、操作方便，能够实现现有气体稳定同位素比率质谱仪对冰芯包裹气体稳定同位素的直接进样测定。