PicarroL2140-i水同位素分析儀使用專利的光腔衰蕩光譜學(xué)(CRDS)技術，能(néng)夠在緊湊的腔室中實現長(cháng)達20 公裡(lǐ)的有效測量路徑長(cháng)度，這(zhè)使得小尺寸分析儀仍然具有卓越的精确度和靈敏度。精心設計的小型光腔包含了非常精确的溫度和壓力控制單元。實際上，分析儀提供了業内最佳的精度、 準确度、低漂移和易用性等組合功能(néng)。

17O-盈餘的測量與δ18O和δD的高精度測量相結合，使得地球科學(xué)家能(néng)夠加深我們對(duì)當今氣候以及水文圈和生物圈之間相互作用的理解，并幫助重建過(guò)去的氣候。17O-盈餘在自然界中的偏差通常低 于0.1‰，對(duì)于古氣候、生态學(xué)、水文學(xué)和大氣科學(xué)等應用，量化δ17O極小偏差的能(néng)力至關重要。

所有三種(zhǒng)氧同位素（16O、18O和17O）的高精度測量一直局限于高度專業化的實驗室：這(zhè)些實驗室擁有昂貴、複雜的樣(yàng)品制備系統，以及用于同位素比質譜儀分析(IRMS)。而PicarroL2140-i 分析儀隻需按下按鈕便能(néng)對(duì)17O-盈餘以優于 15 per meg的精度水平進(jìn)行測量。不論是直接以水汽的形式，或者是以蒸發(fā)液态水的方式，水樣(yàng)可以直接引入分析儀。對(duì)δ18O、δ17O、δD和17O-盈餘簡單高效與同步的測量增加了三種(zhǒng)氧同位素研究的可行性。這(zhè)使科學(xué)家能(néng)夠輕松擴展 17O-盈餘數據集，并通過(guò)有 針對(duì)性的實驗室實驗和野外活動探索自然界。

下圖爲水汽17O-盈餘測量的艾倫偏差圖，顯示了系統在1000秒後(hòu)的27小時(shí)内，精度持續優于10 permeg（0.01‰）。實際上，對(duì)于液态水（經(jīng)過(guò)高精度汽化模塊A0211，將(jiāng)液态水轉化爲水氣并），進(jìn)入主機測量的進(jìn)度也同樣(yàng)優于0.015‰

               艾倫偏差圖：17O-盈餘水汽測量性能(néng)

1.     Picarro L2130-i 高精度水同位素分析儀-同時(shí)測量 δ18O和δD

2.     Picarro L2140-i 高精度水同位素分析儀-同時(shí)測量 δ18O、δ17O、δD和17O-盈餘

• 堅固高效、簡單和同步地測量液态與氣态水中的 δ18O、δ17O、δD和17O- 盈餘

•  水汽測量經(jīng)過(guò)1小時(shí)平均，17O-盈餘測量精度可達到15permeg

• 重複測量表明，液體中17O-盈餘測量精度可達15permeg

• 四針進(jìn)樣(yàng)後(hòu)的記憶效應即可忽略不計

• 體積小、符合美軍标MIL-STD-810F沖擊振動測試，适合野外工作

采用光腔衰蕩光譜技術提高水中 17O-盈餘測量的精度和速度

          應用報告 -采用光腔衰蕩光譜技術提高水中¹⁷O-盈餘測量的精度和速度

    摘要：液态水 ¹⁷O-盈餘的測量精度：3h内達6 permeg

• ¹⁷O-盈餘數據（¹⁷O-盈= ln [δ¹⁷O+1] - 0.528 ln [δ¹⁸O+1]) 已被(bèi)用于研究氣象學(xué)過(guò)程、植物分餾過(guò)程、動物代謝以及其他各種(zhǒng)物理和化學(xué)過(guò)程。而儀器測量精度是將(jiāng)這(zhè)種(zhǒng)有前景的新型示蹤技術成(chéng)功應用于一系列科學(xué)問題的關鍵。

• 迄今爲止，CRDS 的¹⁷O-盈餘測量精度隻達到10-15 permeg^[1] 。在本文中，我們將(jiāng)介紹一種(zhǒng)新方法，與質譜法^[2]相比，它可以達到類似甚至更好(hǎo)的精度。改進(jìn)的方法不需要任何硬件更改，僅需要修改進(jìn)樣(yàng)程序。

L2140-i-夏季季風的增強與印度西北部印度河文明的城市化

      應用報告 -  L2140-i-夏季季風的增強與印度西北部印度河文明的城市化

       摘要：今天，印度西北部的沙漠邊緣是幹燥的，無法支撐大量的人口。但是在全新紀中晚期，印度河文明的人口密集地擴展到了沙漠邊緣。以向(xiàng)塔爾沙漠邊緣擴張的時(shí)期爲标志，印度河城市化所處的水文氣候條件，至今仍不清楚。我們測量了拉賈斯坦邦北部古湖Karsandi沉積物中石膏水化水的同位素值（δ¹⁸o和δd），以推斷對(duì)降水量和蒸發(fā)量變化敏感的湖泊水文當時(shí)的變化。我們的記錄顯示，在印度河文明的農業基礎的早期哈拉潘階段開(kāi)始時(shí)，拉賈斯坦邦北部邊緣的相對(duì)濕潤的環境占優勢，約爲5.1±0.2 kA bp。季風降雨在5.0至4.4 kA bp之間進(jìn)一步加劇，這(zhè)是印度河城市中心在塔爾沙漠西部邊緣和北部哈裡(lǐ)亞納平原上發(fā)展的時(shí)期。幹燥條件在4.4 kA bp之後(hòu)出現，到3.9 kA bp時(shí)，種(zhǒng)群向(xiàng)東移動。我們的研究結果提供了氣候變化與印度西北部沙漠邊緣地區印度河城市化的擴張和收縮有關的證據。

L2140-i-石膏水化水的三重氧氫同位素定量古濕度重建

      應用報告 - L2140-i-石膏水化水的三重氧氫同位素定量古濕度重建 

            摘要：大氣相對(duì)濕度是影響植被(bèi)的一個重要參數，但古濕度的代表性标志物很稀少，更難以進(jìn)行校正。我們使用從湖相石膏中提取的結構結合石膏水化水（GHW）的三重氧（δ¹⁷o和δ¹⁸o）和氫（δd）同位素量化過(guò)去大氣相對(duì)濕度的變化。蒸發(fā)同位素質量平衡模型與蒙特卡羅模拟，一起(qǐ)用于确定同時(shí)滿足GHW穩定同位素結果的氣候條件範圍，并對(duì)不确定性進(jìn)行統計穩健估計。我們應用該方法重建了西班牙東北部古Estanya湖水域的同位素組成(chéng)，以及在最後(hòu)一次冰川末期和全新紀（從～15到0.6 cal kyrs BP）期間歸一化大氣相對(duì)濕度（RHn）的變化。同位素記錄顯示在新仙女木（YD;〜12-13 cal. kyrs BP）期間發(fā)生最幹燥的情況。我們估計在YD期間RHn爲~40-45％，比現在低約30-35％。由于極地鋒向(xiàng)南移動至～42°N，在YD期間，它比Bølling-Allerød時(shí)期和全新世更風和更幹燥。平均大氣濕度從初始到全新紀逐漸增加（~11至8 cal. Kyrs BP，50–60%），從～7.5 cal達到70–75% RHn Kyrs BP。我們證明氫和三重氧同位素在溫室氣體中的結合爲定量估計過(guò)去相對(duì)濕度變化提供了有力的工具。

L2140-i+MCM-以植物岩的三種(zhǒng)氧同位素組成(chéng)作爲大陸大氣濕度的标記物

          應用報告 -  L2140-i+MCM-以植矽岩的三種(zhǒng)氧同位素組成(chéng)作爲大陸大氣濕度的标記物：來自氣候室和氣候樣(yàng)帶校準的見解

                     摘要：大陸大氣相對(duì)濕度是一個重要的氣候參數。結合大氣溫度，我們可以估算大氣水蒸氣的濃度，這(zhè)是全球水循環的主要組成(chéng)部分之一，也是造成(chéng)自然溫室效應的最重要氣體。然而，缺乏能(néng)夠定量重建過(guò)去大陸大氣濕度變化的代表标記物，這(zhè)就(jiù)減少了爲實施氣候模型進(jìn)行必要的模型-數據比較的可能(néng)性。在過(guò)去10年中，分析技術的發(fā)展使一些實驗室能(néng)夠達到測量水、水蒸氣和礦物中¹⁷O-盈餘（¹⁷O-盈餘=ln（δ17o+1）–0.528×ln（δ18o+1））表示的三重氧同位素的有效精度。¹⁷O-盈餘代表了一種(zhǒng)替代氘過(guò)量的方法，用于研究水蒸發(fā)期間普遍存在的相對(duì)濕度條件。植物岩是在活植物中連續形成(chéng)的微米級非晶态二氧化矽顆粒。土壤和沉積物中的植物岩形态組合通常用作過(guò)去的植被(bèi)和水分脅迫指标。在本研究中，我們研究了大氣中RH的變化是否以可測量的方式印證了¹⁷O-盈餘的植物岩，以及這(zhè)種(zhǒng)印痕是否爲重建過(guò)去的rh提供了潛力。爲此，在蒸騰達到穩定狀态的生長(cháng)室試驗中，我們首先監測了土壤水、草葉水和草類植物體在響應相對(duì)濕度變化（從40%到100%）時(shí)17%的過(guò)度進(jìn)化。將(jiāng)相對(duì)濕度從80%降低到40%，由于蒸發(fā)後(hòu)的葉水的動态分餾，使植物岩的¹⁷O-盈餘降低了4.1/meg/%。爲了精确地模拟植物水和植物岩中的三重氧同位素分餾，我們建議直接和連續測量水蒸氣的三重同位素組成(chéng)。然後(hòu)，我們測量了在熱帶西部和中部非洲沿相對(duì)濕度和植被(bèi)樣(yàng)帶從表層土壤中采集的57種(zhǒng)植物岩組合的¹⁷O-盈餘。盡管分布較分散，但随著(zhe)相對(duì)濕度的增加，植物岩¹⁷O-盈餘的含量降低了3.4/meg/%。在生長(cháng)室和自然環境中觀察到的趨勢的相似性表明，相對(duì)濕度是控制自然環境中植物體¹⁷O-盈餘的重要因素。但是，其他參數，如土壤水的三同位素組成(chéng)的變化或植物中的植物源岩可能(néng)會(huì)發(fā)揮作用。通過(guò)額外的生長(cháng)室實驗和現場活動評估分離機將(jiāng)使我們更接近相對(duì)濕度變化的準确代表。

L2140-i-西歐洞穴（瑞士西北部）降水、滴水和洞穴流體中的三同位素（δD, δ17O, δ18O）研究  

         應用報告 - L2140-i：西歐洞穴（瑞士西北部）降水、滴水和洞穴流體中的三同位素（δD, δ¹⁷O, δ¹⁸O）研究   

          摘要：氘（δD）和氧（δ¹⁸O）同位素是水文循環的有力示蹤物，由于它們能(néng)提供過(guò)去降水、溫度和大氣循環的信息，因此被(bèi)廣泛用于古氣候重建工作中。最近，從δ¹⁷O和 δ¹⁸O的精确測量中獲得的¹⁷O-盈餘，爲跟蹤水文循環提供了新的和額外的洞見，而不确定性則圍繞著(zhe)這(zhè)個标記指标。然而，¹⁷O-盈餘可以提供有關水源處大氣條件以及與分離運輸和現場過(guò)程相關的更多信息。本文在瑞士西北部的米爾安德烈洞穴中，沿著(zhe)從降水到洞穴滴水的路徑追蹤水穩定同位素（δD、δ¹⁷O和δ¹⁸O），最後(hòu)對(duì)流體包裹體進(jìn)行了分析。將(jiāng)洞穴附近2年的日解析降水同位素記錄與現代和全新紀鍾乳石的洞穴滴水（平均分辨率爲3個月）和流體包裹體進(jìn)行了比較。降水量加權平均δD、δ¹⁸O、δ¹⁷O分别爲71.0‰、9.9‰、5.2‰、60.3‰、8.7‰、4.6‰、近期流體包裹體分别爲61.3‰、8.3‰、4.7‰。在降水量和滴水量中也推導出了二階參數，在¹⁷O-盈餘爲18 per meg，而滴水量中的D-盈餘爲負的1.5‰。此外，大氣信号向(xiàng)滴水和流體包裹體中的富集值轉移（對(duì)于δD，D爲10‰）。洞穴滴水的同位素組成(chéng)顯示出弱的季節性信号，與降水量相比，其變化約爲8-10個月（地下水停留時(shí)間）。此外，我們還(hái)進(jìn)行了第一次對(duì)鍾乳石流體包裹體的δ¹⁷O測量，并首次比較了從大氣水到鍾乳石流體包裹體的δ¹⁷O行爲。這(zhè)項關于降水、滴水和流體包裹體的研究將(jiāng)被(bèi)用作米爾安德烈洞穴的鍾乳石标記物代理校準，以重建西歐的古溫度和水源變化。

L2140-i-基于光腔衰蕩光譜的三種(zhǒng)高精度水同位素比常規分析

        應用報告 -  L2140-i-基于光腔衰蕩光譜的三種(zhǒng)高精度水同位素比常規分析

                   摘要：利用激光光譜技術對(duì)δ²H和δ¹⁸O值進(jìn)行水同位素分析是許多實驗室的常規工作。雖然最近的研究爲高精度套件增加了δ¹⁷O值，但這(zhè)并不意味著(zhe)研究人員通常會(huì)獲得高精度¹⁷O-盈餘（Δ¹⁷O）。我們使用商用激光光譜儀器演示高精度δ²H、δ¹⁷O、δ¹⁸O、δ D和Δ¹⁷O值的常規采集。

我們使用Picarro L2140-i光腔衰蕩光譜分析儀，通過(guò)Leap Technologies LC PAL自動進(jìn)樣(yàng)器將(jiāng)離散液體注入A0211蒸發(fā)模塊。儀器以兩(liǎng)種(zhǒng)模式運行：（1）按照制造商的建議（默認模式）和（2）修改選擇默認設置并使用其他數據類型（高級模式）後(hòu)。在運行未知樣(yàng)本的15個月期間分析的參考水用于評估系統性能(néng)。              

默認模式提供了δ²H、δ¹⁷O、δ¹⁸O、δ D和Δ¹⁷O值基本足夠使用的精度，這(zhè)些值在許多應用中可能(néng)是有效的。當使用高級模式時(shí)，我們對(duì)δ²H、δ¹⁷O、δ¹⁸O、δ D和Δ¹⁷O值（分别爲0.4 mUr、0.04 mUr、0.07 mUr、0.5 mUr和8μUr）達到了更高的精度。最後(hòu)，與默認模式相比，mUr=0.001=‰，μUr=10–6）的時(shí)間更短，注射器啓動次數更少。提高性能(néng)的原因是增加了每個注入水脈沖的總積分時(shí)間。              

我們推薦使用Picarro L2140-i進(jìn)行常規δ²H、δ¹⁷O、δ¹⁸O、δ D和Δ¹⁷O測量的方法是使用樣(yàng)品瓶配合較少的注射量（每小瓶5次），持續時(shí)間更長(cháng)（每次注射520秒），僅使用前120s進(jìn)行δ²H測量，所有520s用于δ¹⁷O和δ¹⁸O測量。雖然每天可以做的未知樣(yàng)本上限是10，但我們的最佳方法減少了注射器啓動次數、記憶效應和總分析時(shí)間，同時(shí)提高了相對(duì)于默認方法的精度。

L2140-i-光腔衰蕩光譜法同時(shí)分析石膏結合水的17O16O, 18O16O and 2H1H

            應用報告 - L2140-i- 光腔衰蕩光譜法同時(shí)分析石膏結合水的¹⁷O/¹⁶O, ¹⁸O/¹⁶O and ²H/¹H

           摘要：能(néng)夠測量水中¹⁷O-盈餘的腔衰蕩激光光譜（CRDS）儀器的最新發(fā)展爲研究水文循環創造了新的機會(huì)。在這(zhè)裡(lǐ)，我們應用這(zhè)種(zhǒng)新方法研究石膏結合水（GHW）的三氧（¹⁷O / ¹⁶O，¹⁸O / ¹⁶O）和氫（²H / ¹H）同位素比，它可以提供有關礦物形成(chéng)和随後(hòu)與其他流體的沉積後(hòu)相互作用。

方法：我們開(kāi)發(fā)了一種(zhǒng)半自動化程序，通過(guò)在真空中將(jiāng)樣(yàng)品緩慢加熱至400°C并低溫捕獲進(jìn)化的水來提取GHW。随後(hòu)通過(guò)CRDS測量GHW的同位素組成(chéng)（δ¹⁷O，δ¹⁸O和δ²H值）。提取裝置允許同時(shí)脫水五個樣(yàng)品和一個标準品，從而與先前的方法相比提高了長(cháng)期精度和樣(yàng)品通量。該裝置也可用于在同位素分析之前蒸餾鹽水。通過(guò)CRDS獲得的GHO中¹⁷O-盈餘的結果與氟化後(hòu)接著(zhe)O₂的同位素比質譜（IRMS）的結果進(jìn)行直接比較。
結果：我們的CRDS提取和同位素分析方法的長(cháng)期分析精度爲δ¹⁷O值爲±0.07‰，δ¹⁸O值爲±0.13‰，δ²H值爲±0.49‰（均爲±1σ），²H-盈餘和¹⁷O-盈餘分别爲±1.1 ‰和 ±8 per meg。準确測量合成(chéng)和天然樣(yàng)品中GHO的¹⁷O-盈餘值需要使用微燃燒模塊（MCM）。該附件從水蒸氣流中去除污染物（VOC，H₂S等），幹擾用于水同位素的光譜測量的波長(cháng)。 CRDS / MCM和IRMS方法産生類似的同位素結果，用于在兩(liǎng)種(zhǒng)方法的分析誤差内分析合成(chéng)和天然石膏樣(yàng)品。

結論：我們證明了使用新的提取裝置和随後(hòu)的CRDS測量，可以從GHW和鹽水中獲得δ¹⁷O，δ¹⁸O和δ²H值以及衍生的²H-盈餘和¹⁷O-盈餘的精确和同時(shí)同位素測量。該方法爲水同位素示蹤劑在水文和古氣候學(xué)研究中的應用提供了新的機會(huì)。

            應用報告 - L2140-i：夏季季風的增強與印度西北部印度河文明的城市化

                摘要：今天，印度西北部的沙漠邊緣是幹燥的，無法支撐大量的人口。但是在全新紀中晚期，印度河文明的人口密集地擴展到了沙漠邊緣。以向(xiàng)塔爾沙漠邊緣擴張的時(shí)期爲标志，印度河城市化所處的水文氣候條件，至今仍不清楚。我們測量了拉賈斯坦邦北部古湖Karsandi沉積物中石膏水化水的同位素值（δ18o和δd），以推斷對(duì)降水量和蒸發(fā)量變化敏感的湖泊水文當時(shí)的變化。我們的記錄顯示，在印度河文明的農業基礎的早期哈拉潘階段開(kāi)始時(shí)，拉賈斯坦邦北部邊緣的相對(duì)濕潤的環境占優勢，約爲5.1±0.2 kA bp。季風降雨在5.0至4.4 kA bp之間進(jìn)一步加劇，這(zhè)是印度河城市中心在塔爾沙漠西部邊緣和北部哈裡(lǐ)亞納平原上發(fā)展的時(shí)期。幹燥條件在4.4 kA bp之後(hòu)出現，到3.9 kA bp時(shí)，種(zhǒng)群向(xiàng)東移動。我們的研究結果提供了氣候變化與印度西北部沙漠邊緣地區印度河城市化的擴張和收縮有關的證據。

9-s41598-018-22504-5

        應用報告 - L2140-i：石膏水化水的三重氧氫同位素定量古濕度重建

                   摘要：大氣相對(duì)濕度是影響植被(bèi)的一個重要參數，但古濕度的代表性标志物很稀少，更難以進(jìn)行校正。我們使用從湖相石膏中提取的結構結合石膏水化水（GHW）的三重氧（δ17o和δ18o）和氫（δd）同位素量化過(guò)去大氣相對(duì)濕度的變化。蒸發(fā)同位素質量平衡模型與蒙特卡羅模拟，一起(qǐ)用于确定同時(shí)滿足GHW穩定同位素結果的氣候條件範圍，并對(duì)不确定性進(jìn)行統計穩健估計。我們應用該方法重建了西班牙東北部古Estanya湖水域的同位素組成(chéng)，以及在最後(hòu)一次冰川末期和全新紀（從～15到0.6 cal kyrs BP）期間歸一化大氣相對(duì)濕度（RHn）的變化。同位素記錄顯示在新仙女木（YD;〜12-13 cal. kyrs BP）期間發(fā)生最幹燥的情況。我們估計在YD期間RHn爲~40-45％，比現在低約30-35％。由于極地鋒向(xiàng)南移動至～42°N，在YD期間，它比Bølling-Allerød時(shí)期和全新世更風和更幹燥。平均大氣濕度從初始到全新紀逐漸增加（~11至8 cal. Kyrs BP，50–60%），從～7.5 cal達到70–75% RHn Kyrs BP。我們證明氫和三重氧同位素在溫室氣體中的結合爲定量估計過(guò)去相對(duì)濕度變化提供了有力的工具。

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       應用報告 - L2140-i+MCM：以植矽岩的三種(zhǒng)氧同位素組成(chéng)作爲大陸大氣濕度的标記物：來自氣候室和氣候樣(yàng)帶校準的見解

              摘要：大陸大氣相對(duì)濕度是一個重要的氣候參數。結合大氣溫度，我們可以估算大氣水蒸氣的濃度，這(zhè)是全球水循環的主要組成(chéng)部分之一，也是造成(chéng)自然溫室效應的最重要氣體。然而，缺乏能(néng)夠定量重建過(guò)去大陸大氣濕度變化的代表标記物，這(zhè)就(jiù)減少了爲實施氣候模型進(jìn)行必要的模型-數據比較的可能(néng)性。在過(guò)去10年中，分析技術的發(fā)展使一些實驗室能(néng)夠達到測量水、水蒸氣和礦物中17O-盈餘（17O-盈餘=ln（δ17o+1）–0.528×ln（δ18o+1））表示的三重氧同位素的有效精度。17O-盈餘代表了一種(zhǒng)替代氘過(guò)量的方法，用于研究水蒸發(fā)期間普遍存在的相對(duì)濕度條件。植物岩是在活植物中連續形成(chéng)的微米級非晶态二氧化矽顆粒。土壤和沉積物中的植物岩形态組合通常用作過(guò)去的植被(bèi)和水分脅迫指标。在本研究中，我們研究了大氣中RH的變化是否以可測量的方式印證了17O-盈餘的植物岩，以及這(zhè)種(zhǒng)印痕是否爲重建過(guò)去的rh提供了潛力。爲此，在蒸騰達到穩定狀态的生長(cháng)室試驗中，我們首先監測了土壤水、草葉水和草類植物體在響應相對(duì)濕度變化（從40%到100%）時(shí)17%的過(guò)度進(jìn)化。將(jiāng)相對(duì)濕度從80%降低到40%，由于蒸發(fā)後(hòu)的葉水的動态分餾，使植物岩的17O-盈餘降低了4.1/meg/%。爲了精确地模拟植物水和植物岩中的三重氧同位素分餾，我們建議直接和連續測量水蒸氣的三重同位素組成(chéng)。然後(hòu)，我們測量了在熱帶西部和中部非洲沿相對(duì)濕度和植被(bèi)樣(yàng)帶從表層土壤中采集的57種(zhǒng)植物岩組合的17O-盈餘。盡管分布較分散，但随著(zhe)相對(duì)濕度的增加，植物岩17O-盈餘的含量降低了3.4/meg/%。在生長(cháng)室和自然環境中觀察到的趨勢的相似性表明，相對(duì)濕度是控制自然環境中植物體17O-盈餘的重要因素。但是，其他參數，如土壤水的三同位素組成(chéng)的變化或植物中的植物源岩可能(néng)會(huì)發(fā)揮作用。通過(guò)額外的生長(cháng)室實驗和現場活動評估分離機將(jiāng)使我們更接近相對(duì)濕度變化的準确代表。

14-2017GC007289

       應用報告 - L2140-i：西歐洞穴（瑞士西北部）降水、滴水和洞穴流體中的三同位素（δD, δ17O, δ18O）研究

               摘要：氘（δD）和氧（δ18O）同位素是水文循環的有力示蹤物，由于它們能(néng)提供過(guò)去降水、溫度和大氣循環的信息，因此被(bèi)廣泛用于古氣候重建工作中。最近，從δ17O和 δ18O的精确測量中獲得的17O-盈餘，爲跟蹤水文循環提供了新的和額外的洞見，而不确定性則圍繞著(zhe)這(zhè)個标記指标。然而，17O-盈餘可以提供有關水源處大氣條件以及與分離運輸和現場過(guò)程相關的更多信息。本文在瑞士西北部的米爾安德烈洞穴中，沿著(zhe)從降水到洞穴滴水的路徑追蹤水穩定同位素（δD、δ17O和δ18O），最後(hòu)對(duì)流體包裹體進(jìn)行了分析。將(jiāng)洞穴附近2年的日解析降水同位素記錄與現代和全新紀鍾乳石的洞穴滴水（平均分辨率爲3個月）和流體包裹體進(jìn)行了比較。降水量加權平均δD、δ18O、δ17O分别爲71.0‰、9.9‰、5.2‰、60.3‰、8.7‰、4.6‰、近期流體包裹體分别爲61.3‰、8.3‰、4.7‰。在降水量和滴水量中也推導出了二階參數，在17O-盈餘爲18 per meg，而滴水量中的D-盈餘爲負的1.5‰。此外，大氣信号向(xiàng)滴水和流體包裹體中的富集值轉移（對(duì)于δD，D爲10‰）。洞穴滴水的同位素組成(chéng)顯示出弱的季節性信号，與降水量相比，其變化約爲8-10個月（地下水停留時(shí)間）。此外，我們還(hái)進(jìn)行了第一次對(duì)鍾乳石流體包裹體的δ17O測量，并首次比較了從大氣水到鍾乳石流體包裹體的δ17O行爲。這(zhè)項關于降水、滴水和流體包裹體的研究將(jiāng)被(bèi)用作米爾安德烈洞穴的鍾乳石标記物代理校準，以重建西歐的古溫度和水源變化。

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       應用報告 -  基于光腔衰蕩光譜的三種(zhǒng)高精度水同位素比常規分析

                  摘要：利用激光光譜技術對(duì)δ2H和δ18O值進(jìn)行水同位素分析是許多實驗室的常規工作。雖然最近的研究爲高精度套件增加了δ17O值，但這(zhè)并不意味著(zhe)研究人員通常會(huì)獲得高精度17O-盈餘（Δ17O）。我們使用商用激光光譜儀器演示高精度δ2H、δ17O、δ18O、δ D和Δ17O值的常規采集。

我們使用Picarro L2140-i光腔衰蕩光譜分析儀，通過(guò)Leap Technologies LC PAL自動進(jìn)樣(yàng)器將(jiāng)離散液體注入A0211蒸發(fā)模塊。儀器以兩(liǎng)種(zhǒng)模式運行：（1）按照制造商的建議（默認模式）和（2）修改選擇默認設置并使用其他數據類型（高級模式）後(hòu)。在運行未知樣(yàng)本的15個月期間分析的參考水用于評估系統性能(néng)。              

默認模式提供了δ2H、δ17O、δ18O、δ D和Δ17O值基本足夠使用的精度，這(zhè)些值在許多應用中可能(néng)是有效的。當使用高級模式時(shí)，我們對(duì)δ2H、δ¹⁷O、δ18O、δ D和Δ17O值（分别爲0.4 mUr、0.04 mUr、0.07 mUr、0.5 mUr和8μUr）達到了更高的精度。最後(hòu)，與默認模式相比，mUr=0.001=‰，μUr=10–6）的時(shí)間更短，注射器啓動次數更少。提高性能(néng)的原因是增加了每個注入水脈沖的總積分時(shí)間。              

我們推薦使用Picarro L2140-i進(jìn)行常規δ2H、δ17O、δ18O、δ D和Δ17O測量的方法是使用樣(yàng)品瓶配合較少的注射量（每小瓶5次），持續時(shí)間更長(cháng)（每次注射520秒），僅使用前120s進(jìn)行δ2H測量，所有520s用于δ17O和δ18O測量。雖然每天可以做的未知樣(yàng)本上限是10，但我們的最佳方法減少了注射器啓動次數、記憶效應和總分析時(shí)間，同時(shí)提高了相對(duì)于默認方法的精度。

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      應用報告 - L2140-i光腔衰蕩光譜法同時(shí)分析石膏結合水的17O/16O, 18O/16O and 2H/1H

             摘要：能(néng)夠測量水中17O-盈餘的腔衰蕩激光光譜（CRDS）儀器的最新發(fā)展爲研究水文循環創造了新的機會(huì)。在這(zhè)裡(lǐ)，我們應用這(zhè)種(zhǒng)新方法研究石膏結合水（GHW）的三氧（17O / 16O，18O / 16O）和氫（2H / 1H）同位素比，它可以提供有關礦物形成(chéng)和随後(hòu)與其他流體的沉積後(hòu)相互作用。

方法：我們開(kāi)發(fā)了一種(zhǒng)半自動化程序，通過(guò)在真空中將(jiāng)樣(yàng)品緩慢加熱至400°C并低溫捕獲進(jìn)化的水來提取GHW。随後(hòu)通過(guò)CRDS測量GHW的同位素組成(chéng)（δ17O，δ18O和δ2H值）。提取裝置允許同時(shí)脫水五個樣(yàng)品和一個标準品，從而與先前的方法相比提高了長(cháng)期精度和樣(yàng)品通量。該裝置也可用于在同位素分析之前蒸餾鹽水。通過(guò)CRDS獲得的GHO中17O-盈餘的結果與氟化後(hòu)接著(zhe)O2的同位素比質譜（IRMS）的結果進(jìn)行直接比較。
結果：我們的CRDS提取和同位素分析方法的長(cháng)期分析精度爲δ17O值爲±0.07‰，δ18O值爲±0.13‰，δ2H值爲±0.49‰（均爲±1σ），2H-盈餘和17O-盈餘分别爲±1.1 ‰和 ±8 per meg。準确測量合成(chéng)和天然樣(yàng)品中GHO的17O-盈餘值需要使用微燃燒模塊（MCM）。該附件從水蒸氣流中去除污染物（VOC，H2S等），幹擾用于水同位素的光譜測量的波長(cháng)。 CRDS / MCM和IRMS方法産生類似的同位素結果，用于在兩(liǎng)種(zhǒng)方法的分析誤差内分析合成(chéng)和天然石膏樣(yàng)品。

結論：我們證明了使用新的提取裝置和随後(hòu)的CRDS測量，可以從GHW和鹽水中獲得δ17O，δ18O和δ2H值以及衍生的2H-盈餘和17O-盈餘的精确和同時(shí)同位素測量。該方法爲水同位素示蹤劑在水文和古氣候學(xué)研究中的應用提供了新的機會(huì)。

Picarro應用系列之17O-盈餘測量與應用-相對(duì)濕度與17O-盈餘

        應用報告 - L2140-i  光腔衰蕩光譜儀-同時(shí)測量δ17O，δ18O和δD值，獲得高精度的17O-盈餘

        摘要： 降水中的氧和氫同位素比（分别爲δ18O和δD）可用作水循環的示蹤方法。 這(zhè)兩(liǎng)種(zhǒng)同位素比率的組合産生了一個水分源參數，即氘-盈餘（d-盈餘 = δD - 8 δ18O），其源于蒸發(fā)過(guò)程中的擴散分餾，并表示爲非零截距全球大氣水線。同位素模型預測 d-盈餘可以有效反映海洋水分源中的相對(duì)濕度和海面(miàn)溫度，該理論得到了邊界層水汽觀測結果的支持。

Picarro應用系列 -L2140-i爲17O-盈餘測量提供助力

應用報告 - L2140-i 爲17O-盈餘測量提供助力

        摘要：什麼(me)是17O-盈餘？爲什麼(me)要測量17O-盈餘 ? 如何測試17O-盈餘？

在水中氫、氧穩定同位素研究領域，雖然大多數研究關注于氧最重穩定同位素18O和更普遍的輕同位素16O，卻常常忽略了另外一個氧同位素17O。17O在自然态氧的組成(chéng)中少于0.04%，但是它可以通過(guò)冰芯研究過(guò)去的濕度；通過(guò)葉片和莖稈可以研究蒸散；通過(guò)液态水可以研究常規的蒸發(fā)機制。

Picarro應用系列——海水和高含鹽量水中穩定同位素的精度測量與準确度優化

應用報告 - L2140-i 爲海水和高含鹽量水中穩定同位素的精度測量與準确度優化

       摘要：Picarro鹽襯管是一種(zhǒng)使用簡便、價格經(jīng)濟的附件，能(néng)夠保護Picarro同位素分析儀系統免受汽化器中鹽積聚的影響。

Picarro水穩定同位素分析系統 (下圖) 用于分析離散水樣(yàng)品，由自動采樣(yàng)器(A0325)、高精度汽化器(A0211)和L2130-i或L2140-i光腔衰蕩光譜(CRDS)水同位素分析儀組成(chéng)。這(zhè)是一種(zhǒng)比同位素比值質譜儀(IRMS)更經(jīng)濟、更易用、測樣(yàng)速度更快的解決方案，能(néng)夠在水文學(xué)、海洋科學(xué)和古氣候學(xué)等一系列研究應用中實現精準的同位素測量。

L2140-i 技術指标

* 該指标測試針對(duì)每台設備，并基于特定配件進(jìn)行。若要了解有關嚴格測試流程和特定應用配件的更多信息，請與Picarro聯系。

對(duì)于離散液态水

A0211–高精度汽化器

A0325–自動進(jìn)樣(yàng)器

A0214 –微燃燒模塊(MCM)

用于連續液态水

A0217 –連續水采樣(yàng)器 (CWS)

用于氣态水

A0101–水标樣(yàng)輸送模塊

A0912–雙模套件（需要A0211和A0325）

用于固态樣(yàng)品中的水

A0213–熱導模塊(IM)

附件

C0354 –鹽分分離襯套