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[发明专利]飞秒激光探针硅酸盐硅氧同位素微区原位分析系统及方法-CN202310332515.0有效
发明人： 范昌福;李延河;胡斌;郭东伟 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本申请涉及一种飞秒激光探针硅酸盐硅氧同位素微区原位分析系统及方法，其中，所述分析系统包括在分析气路上依次设置的飞秒紫外激光剥蚀装置、氟化制样装置、O2和SiF4富集纯化分离装置和气体同位素比值质谱仪；利用飞秒激光器从待测试样品中剥蚀出硅酸盐氧化物气溶胶颗粒，剥蚀出的硅酸盐氧化物气溶胶颗粒由氦载气携带进入氟化制样装置中，与BrF5气体反应生成含目标O2和SiF4气体的混合气；经O2和SiF4富集纯化分离装置，依次收集纯化的目标O2和SiF4气体，供入质谱仪中进行测试，得到多氧同位素和硅同位素组成。本发明有效避免了红外激光熔蚀‑氟化过程中因反应不完全和氟化剂与基体组分反应产生的分馏，实现了一次剥蚀硅、氧同位素同时分析。
激光探针硅酸盐同位素原位分析系统方法

[发明专利]一种超微量硫同位素分析系统及分析方法-CN202010830113.X有效
发明人： 范昌福;武晓珮;胡斌;高建飞;李延河 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2020-08-18 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01N30/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种超微量硫同位素分析系统及分析方法，属于稳定同位素测试技术领域，解决了现有分析方法的样品用量大、实际样品利用率低、耗材成本高且无法实现超微量硫同位素分析测试的问题。超微量硫同位素分析系统包括元素分析仪、第一气体预浓缩纯化装置、色谱柱、第二气体预浓缩纯化装置和质谱仪；元素分析仪与第一气体预浓缩纯化装置连接，第一气体预浓缩纯化装置通过色谱柱与第二气体预浓缩纯化装置连接，第二气体预浓缩纯化装置通过万用接口与质谱仪连接。本发明的样品用量少、分析效率高、耗材成本低且能够实现超微量硫同位素分析测试，分析精度优于0.40‰(1σ)，达到国际同类实验室先进水平。
一种微量同位素分析系统方法

[发明专利]一种N2-CN202211148279.9有效
发明人： 范昌福;李延河;胡斌;秦燕;高建飞 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2022-09-21 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01N30/02 文献下载
摘要：本申请涉及一种N2O气体及其裂解气的氮和三氧同位素测试装置及方法，包括设于测试气路上的双线进样针、气体纯化系统、裂解炉和测试模式切换机构；其中，将双线进样针中间细的不锈钢管一的端口作为向顶空瓶中吹扫氦气的入气口；去水气冷阱高效捕集水汽且不易被堵塞；测试模式切换机构具有测定NO2气体氮氧同位素的第一测试模式以及测定裂解的N2和O2氮和三氧同位素的第二测试模式。本发明实现了N2O气体的氮氧同位素、N2O裂解为N2和O2后测定氮和三氧同位素两种测试模式的自由切换，省去更换色谱柱、检漏等操作步骤，省时省力，提升了测试效率。
一种 base sub

[发明专利]紫外激光剥蚀-气体同位素质谱碳酸盐碳氧同位素微区原位分析系统及方法-CN202310332415.8在审
发明人：胡斌;范昌福;郭东伟;李延河;孙成鹏 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本申请涉及一种紫外激光剥蚀‑气体同位素质谱碳酸盐碳氧同位素微区原位分析系统及方法，利用波长为193nm的紫外激光在密闭环境下从待测试样品中剥蚀出碳酸盐气溶胶颗粒；利用氦气流将剥蚀出的碳酸盐气溶胶颗粒在密闭环境下携带进入CO2气体制备装置中进行反应，获得含CO2气体的混合气；对含CO2气体的混合气进行富集纯化，得到目标CO2气体；利用反吹氦气流将目标CO2气体通过微型分流接口供入气体同位素比值质谱仪，测量得到测试结果。本发明将传统激光探针微区原位取样与分析气体制备分开进行，激光剥蚀采用热效应小、基体效应小的193nm紫外激光，剥蚀形成的气溶胶微粒大小均匀，传输效率高，避免和减少激光剥蚀和传输过程中发生分馏。
紫外激光剥蚀气体同位素质碳酸盐同位素原位分析系统方法

[发明专利]飞秒紫外激光剥蚀-气体同位素质谱硫化物四硫同位素微区原位分析系统及方法-CN202310332602.6在审
发明人：李延河;范昌福;胡斌;郭东伟 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本申请涉及一种飞秒紫外激光剥蚀‑气体同位素质谱硫化物四硫同位素微区原位分析系统及方法，使用飞秒紫外激光在密闭环境下剥蚀出待测样品的硫化物气溶胶颗粒；利用氦载气将所述硫化物气溶胶颗粒在密闭环境下携带进入SF6气体制备装置中，与氦气稀释的BrF5气体进行反应，获得含SF6气体的混合气；除去所述含SF6气体的混合气中的杂质气体，获得纯净的目标SF6气体，将所述纯净的目标SF6气体供入气体同位素比值质谱仪进行测试，得到四硫同位素组成的测试结果。本发明将传统激光探针微区原位熔蚀取样与氟化和SF6制备由原地同时进行，改为异地先后完成，避免了红外激光熔蚀‑SF6制备过程中因反应不完全和氟化剂与基体组分反应产生的分馏和影响。
紫外激光剥蚀气体同位素质硫化物同位素原位分析系统方法

[发明专利]一种无动力可调温冷阱-CN202310332755.0在审
发明人：郭东伟;李延河;范昌福;胡斌 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： B01D8/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种无动力可调温冷阱，属于冷却装置技术领域，解决了现有液氮冷阱无法根据实验需要精确、连续调节冷冻温度的问题。无动力可调温冷阱包括：第一冷冻空间，被配置为容纳第一冷冻介质；第二冷冻空间，置于第一冷冻空间内，被配置为容纳第二冷冻介质，第二冷冻介质的温度高于第一冷冻介质的温度；第二冷冻空间具有第一进口和第一出口，第一进口供第二冷冻介质流入，第一出口供第二冷冻介质流出；第三冷冻空间，置于第二冷冻空间内，第三冷冻空间具有第二进口和第二出口，第二进口供含有目标气体的混合气流入，第二出口与下游测试气路连接。本发明实现了冷阱冷冻温度的精准、连续调节。
一种动力调温

[发明专利]紫外激光探针硫化物硫同位素微区原位分析系统及方法-CN202310332296.6在审
发明人： 范昌福;胡斌;武晓珮;郭东伟;李延河;孙成鹏 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01N27/62 文献下载
摘要：本申请涉及一种紫外激光探针硫化物硫同位素微区原位分析系统及方法，其中，所述分析系统包括分析气路，所述分析气路上沿气体流动方向依次设置紫外激光剥蚀装置、微量SO2气体制备装置、SO2气体收集纯化装置、微型分流接口和气体同位素比值质谱仪。本发明将传统激光探针微区原位取样与分析气体制备，由原地同时进行改为异地先后完成，避免了激光剥蚀‑分析气体制备过程中因反应不完全和试剂与基体组分反应产生的分馏和影响；而且针对红外激光加热熔蚀过程中产生的分馏，采用没有明显热效应和基体效应的紫外激光剥蚀样品，产生的气溶胶微粒大小均匀，传输效率高，避免和减少了激光剥蚀和传输过程中发生分馏。
紫外激光探针硫化物同位素原位分析系统方法

[发明专利]一种碳酸盐沉淀装置及碳酸盐锂同位素分析方法-CN202210944724.6有效
发明人：赵悦;李延河;侯可军;范昌福;胡斌;高建飞 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2022-08-08 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳酸盐沉淀装置及碳酸盐锂同位素分析方法，其中，碳酸盐沉淀装置包括恒温箱、第一进样室和第二进样室，恒温箱的内部空间用于容纳反应溶液，恒温箱内设有pH计，恒温箱设有与外界大气连通的单向通气阀；第一进样室和第二进样室用于向恒温箱内供入CaCl2溶液和Na2CO3溶液，酸性气源、碱性气源和惰性气源用于向恒温箱内供入酸性气体、碱性气体、惰性气体。碳酸盐锂同位素分析方法能够测定不同pH条件下碳酸盐沉淀过程中平衡状态与非平衡状态下的锂同位素与pH值的关系，建立δ7Licarb与溶液pH值之间的关系方程，开展非平衡条件下的pH值与锂含量、沉淀速率及锂同位素关系的研究，对碳酸盐沉淀过程中溶液pH值对锂同位素分馏的影响研究具有重要意义。
一种碳酸盐沉淀装置同位素分析方法

[实用新型]一种密封蒸发条件下的碳酸盐沉淀装置-CN202222067901.5有效
发明人：赵悦;李延河;范昌福;林勇杰 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2022-08-08 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： B01J19/18 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种密封蒸发条件下的碳酸盐沉淀装置，包括恒温箱、第一进样室和第二进样室，恒温箱内封闭的反应空间用于容纳反应溶液，恒温箱设有单向通气阀，以供内部空间的气体排出至外界大气；第一进样室用于向恒温箱内供入CaCl2溶液，第二进样室用于向恒温箱内供入Na2CO3溶液，酸性气源用于向恒温箱内供入酸性气体，碱性气源用于向恒温箱内供入碱性气体，惰性气源用于向恒温箱内供入惰性气体。本实用新型不仅能够通过Na2CO3溶液粗略调节反应溶液pH值，还能够通过酸性气体和碱性气体对溶液PH值进行微调，能够精确调节反应溶液的pH值，以确保溶液pH值在达到稳态，pH值波动范围在±0.03以内，pH值的控制调节精度高。
一种密封蒸发条件下碳酸盐沉淀装置

[发明专利]一种通过碳酸盐岩硼同位素组成重建中新元古代海水硼同位素组成的方法-CN201810866363.1有效
发明人：赵悦;李延河;胡斌;范昌福;高建飞 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2018-08-01 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： G01N27/62 文献下载
摘要：本发明提供了一种通过碳酸盐岩硼同位素组成重建中新元古代海水硼同位素组成的方法，属于碳酸盐硼同位素的应用技术领域。本发明提供了一种基于分相溶解的碳酸盐岩硼同位素测定方法，碳酸盐岩经除去表层吸附，实现了碳酸盐相的分离，避免了碳酸盐岩中粘土等杂质对检测结果的影响，离子交换处理时调节pH值为5.0～6.0避免了金属阳离子产生沉淀造成硼的吸附和同位素的分馏，通过碳酸盐岩硼同位素组成重建中新元古代海水硼同位素组成的方法，为古海洋硼同位素的研究提供了一种新方法，新思路，对于地球早期海洋的研究有重大意义。
一种通过碳酸盐同位素组成建中新元古代海水方法

[发明专利]一种硫化物和硫酸盐中微量硫同位素分析系统及分析方法-CN202010549689.9在审
发明人： 范昌福;武晓珮;胡斌;高建飞;李延河 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2020-06-16 - 公布日： 2020-08-18 - 主分类号： G01N30/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种硫化物和硫酸盐中微量硫同位素分析系统及分析方法，属于稳定同位素测试技术领域，解决了现有分析方法的样品用量大、分析效率低、耗材成本高且无法实现微量硫化物和硫酸盐中硫同位素分析测试的问题。硫化物和硫酸盐中微量硫同位素分析系统包括元素分析仪、气体预浓缩纯化装置和质谱仪；气体预浓缩纯化装置用于富集提纯SO2气体，气体预浓缩纯化装置的一端与元素分析仪连接，另一端通过万用接口与质谱仪连接。本发明的样品用量少、分析效率高、耗材成本低且能够实现微量硫化物和硫酸盐中硫同位素分析测试，分析精度优于0.20‰(1σ)，达到国际同类实验室先进水平。
一种硫化物硫酸盐微量同位素分析系统方法

[实用新型]一种分析氮氧同位素组成的装置-CN201920429666.7有效
发明人：高建飞;范昌福;胡斌;秦燕;李延河 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2019-04-01 - 公布日： 2020-01-10 - 主分类号： G01N30/88 文献下载
摘要：本实用新型涉及稳定同位素分析技术领域，具体涉及一种分析氮氧同位素组成的装置。本实用新型提供的分析氮氧同位素组成的装置，包括第一气体纯化分离装置2；气体裂解‑分离纯化装置3，所述气体裂解‑分离纯化装置3包括顺次连通的第二色谱柱8、刚玉铂管裂解炉14和第二气体纯化分离装置；其中，所述第二色谱柱8与所述第一气体纯化分离装置2连接；与所述第二气体纯化分离装置连通的气体同位素质谱仪4。采用本实用新型提供的装置不仅可以同时得到δ
分离装置气体纯化本实用新型分离纯化装置同位素组成色谱柱氮氧裂解连通气体同位素质谱仪数据准确性稳定同位素分析裂解炉铂管刚玉

[发明专利]一种含硝酸盐的碳酸盐样品的碳氧同位素的测量方法-CN201810680259.3有效
发明人：高建飞;范昌福;胡斌;李延河 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2018-06-27 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： G01N30/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种含硝酸盐的碳酸盐的碳氧同位素的测量方法，属于岩石矿物的同位素分析技术领域，本发明将含硝酸盐的碳酸盐样品与磷酸在惰性气氛下发生复分解反应得到含氮的氧化物的二氧化碳气体，复分解反应的温度为25℃，时间为24～48h；将得到的含氮的氧化物的二氧化碳气体通过可加热色谱柱得到二氧化碳气体；可加热色谱柱的温度为45℃；每测完一个序列88个样品后，140℃烘烤色谱柱，烘烤时间为4～24h；将得到的二氧化碳气体通入质谱仪进行碳氧同位素测定。本发明对含硝酸盐的碳酸盐碳氧同位素的分析测试精度可以达到0.2‰。本发明对于分析部分石笋和高盐度地区(盐湖等)的碳酸盐样品具有重要意义。
碳酸盐硝酸盐二氧化碳气体碳氧同位素色谱柱复分解反应可加热烘烤氧化物碳酸盐碳氧同位素测量同位素分析分析测试岩石矿物重要意义高盐度质谱仪磷酸盐湖分析

[实用新型]一种分析硅同位素组成的装置-CN201920083572.9有效
发明人：高建飞;丁悌平;范昌福;胡斌 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2019-01-17 - 公布日： 2019-09-06 - 主分类号： G01N27/62 文献下载
摘要：本实用新型涉及稳定同位素分析技术领域，具体涉及一种分析硅同位素组成的装置。本实用新型提供的装置包括顺次连通的激光‑氟化反应装置、纯化装置和气体同位素质谱仪，其中，所述激光‑氟化反应装置包括氟化反应器和红外激光器，所述氟化反应器的顶部设置有窗口，在所述氟化反应器的窗口上方设置有所述红外激光器。本实用新型提供的装置结构简单、操作方便，红外激光器能够发射红外激光，通过氟化反应器的窗口进入氟化反应器，使盛放于氟化反应器内的含硅样品和氟化剂进行氟化反应，能够实现微量含硅样品制备SiF₄气体来分析所述含硅样品中的硅同位素组成，且能够有效缩短氟化反应时间，提高分析效率。
氟化反应器氟化反应本实用新型红外激光器硅同位素硅样品分析激光气体同位素质谱仪稳定同位素纯化装置顶部设置分析效率红外激光装置结构氟化剂盛放制备连通发射

[发明专利]一种分析氮氧同位素组成的方法及装置-CN201910257291.5在审
发明人：胡斌;范昌福;高建飞;秦燕;李延河 -专利权人：中国地质科学院矿产资源研究所
申请日： 2019-04-01 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： G01N30/88 文献下载
摘要：本发明涉及稳定同位素分析技术领域，具体涉及一种分析氮氧同位素组成的方法及装置。本发明将含N₂O混合气体进行第一分离纯化后，能够初步去除含N₂O混合气体中的杂质气体；再经气相色谱分离后进行加热分解，能够使体系中N₂O在与残余杂质气体分离的情况下裂解为O₂和N₂，避免了因氧同位素交换而影响测试结果准确性的问题，为准确测定δ¹⁵N、δ¹⁷O和δ¹⁸O奠定了基础；然后经第二分离纯化实现体系中残余杂质气体的彻底去除或分离；最后经同位素质谱分析实现δ¹⁵N、δ¹⁷O和δ¹⁸O的测定。实施例的实验结果显示，采用本发明提供的方法不仅可以同时得到δ¹⁵N、δ¹⁷O和δ¹⁸O的值，且数据准确性和稳定性较好。
同位素组成残余杂质分离纯化混合气体氮氧去除同位素质谱分析气相色谱分离影响测试结果数据准确性稳定同位素加热分解气体分离氧同位素杂质气体分析裂解交换

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