一种激光原位微区Mg同位素测定方法技术

本发明专利技术公开一种激光原位微区Mg同位素测定方法，包括以下步骤：对标样和样品进行激光剥蚀，得到标样气溶胶颗粒和样品气溶胶颗粒；将水雾化，得到水气溶胶颗粒；将所述标样气溶胶颗粒和所述水气溶胶颗粒混合后，进行多接收电感耦合等离子体质谱检测，得到标样质谱数据；将所述样品气溶胶颗粒和所述水气溶胶颗粒混合后，进行多接收电感耦合等离子体质谱检测，得到样品质谱数据；利用所述标样质谱数据外标校正所述样品质谱数据，得到所述样品的Mg同位素组成。本发明专利技术提供的激光原位微区Mg同位素测定方法，消除了质谱干扰和基体效应，避免质量分辨率过高造成的不利影响，解决了基体匹配标准物质极其匮乏的问题，提高了空间分辨率，可广泛推广。可广泛推广。可广泛推广。

【技术实现步骤摘要】
一种激光原位微区Mg同位素测定方法


[0001]本专利技术涉及化学分析
，特别涉及一种激光原位微区Mg同位素测定方法。

技术介绍

[0002]Mg元素是海洋、陆地以及生命体中的重要组成元素之一。Mg的三个稳定同位素
24
Mg(78.99％)、
25
Mg(10.00％)和
26
Mg(11.01％)之间最大的质量色散约为8％，Mg同位素在许多地质过程中(风化、岩浆分异、热液蚀变和壳幔循环等)分馏强烈。因此，Mg同位素体系已广泛应用于各种地质过程的示踪之中。
[0003]Mg同位素组成分析一般采用化学消解样品然后经离子交换树脂纯化，并采用多接收电感耦合等离子体质谱进行测定，然而该方法属于全岩整体分析，只能得到岩石或矿物的整体同位素组成信息。分析单个矿物颗粒在微米尺度上的Mg同位素组成可以提供全岩分析不能获取的信息，可以对了解特定的地质演化提供独特的视角和证据。近年来，利用二次离子质谱技术进行微区原位Mg同位素分析已经在橄榄石和辉石等单矿物研究中取得重要的研究成果，其原位微区Mg同位素的精度高达0.2
‰
，已成为目前原位微区Mg同位素分析的主要测试技术。然而，其存在价格较高、国内数量较少并且基体效应较强等缺点。随着仪器技术科学的发展，激光剥蚀
‑
多接收电感耦合等离子体质谱凭借其基体效应弱、价格较低以及应用广泛等优点，逐渐成为原位微区同位素测定技术中的“潜力股”。然而，激光分析过程中缺少前处理分离纯化流程，前处理分离纯化流程的缺少使得基体元素对激光原位微区Mg同位素的测定产生重要的影响。其中，基体元素的存在以及复杂性使得其测定Mg同位素的精度(δ
26
Mg：0.1
‑
0.2
‰
)远远低于溶液的测定精度(δ
26
Mg：0.02
‑
0.06
‰
)。基体元素的存在主要引起质谱干扰和基体效应两个问题，因此，如何同时降低质谱干扰和基体效应是在激光原位微区测定Mg同位素时的关键问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种激光原位微区Mg同位素测定方法，旨在提供一种能同时有效地降低质谱干扰和基体效应的激光原位微区Mg同位素测定方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种激光原位微区Mg同位素测定方法，包括以下步骤：
[0006]对标样和样品进行激光剥蚀，得到标样气溶胶颗粒和样品气溶胶颗粒；
[0007]将水雾化，得到水气溶胶颗粒；
[0008]将所述标样气溶胶颗粒和所述水气溶胶颗粒混合后，进行多接收电感耦合等离子体质谱检测，得到标样质谱数据；
[0009]将所述样品气溶胶颗粒和所述水气溶胶颗粒混合后，进行多接收电感耦合等离子体质谱检测，得到样品质谱数据；
[0010]利用所述标样质谱数据外标校正所述样品质谱数据，得到所述样品的Mg同位素组成。
[0011]可选地，所述水为超纯水。
[0012]可选地，所述激光剥蚀采用飞秒激光剥蚀系统进行。
[0013]可选地，所述飞秒激光剥蚀系统为257nm 300fs Yb:YAG飞秒激光剥蚀系统。
[0014]可选地，所述飞秒激光剥蚀系统的激光剥蚀池为双体积剥蚀池。
[0015]可选地，所述多接收电感耦合等离子体质谱检测采用低质量分辨率。
[0016]可选地，所述标样包括BHVO
‑
2G玄武岩玻璃。
[0017]可选地，所述样品包括玄武岩、安山岩、科马提岩和石英闪长岩中的一种。
[0018]可选地，所述玄武岩为BCR
‑
2G玄武岩、BIR
‑
1G玄武岩、KL2
‑
G玄武岩和ML3B
‑
G玄武岩中的一种，所述安山岩为StHs6/80
‑
G安山岩，所述科马提岩为GOR128
‑
G科马提岩和GOR132
‑
G科马提岩中的一种，所述石英闪长岩为T1
‑
G石英闪长岩。
[0019]可选地，所述Mg同位素包括δ
25
Mg和δ
26
Mg。
[0020]本专利技术的技术方案中，通过水气溶胶颗粒的加入，以在激光剥蚀
‑
多接收电感耦合等离子体质谱测定Mg同位素组成时形成湿等离子体条件。湿等离子体的使用消除了激光剥蚀
‑
多接收电感耦合等离子体质谱测定Mg同位素组成中的
12
C
14
N
+
和
48
Ca
2+
的干扰，并为采用低质量分辨率进行测定提供条件，避免了高质量分辨率的使用对信号强度、测定精度和准确度造成的影响；此外，湿等离子体的使用也消除了不同岩性样品之间Mg同位素分析时的基体效应，为实现硅酸盐样品(玄武岩、安山岩、科马提岩和石英闪长岩)之间Mg同位素组成的非基体匹配校正提供条件，从而解决了基体匹配标准物质极其匮乏的问题；湿等离子体的使用还可以提高激光剥蚀
‑
多接收电感耦合等离子体质谱测定Mg同位素组成的信噪比。其中，Mg的三个同位素的背景信号强度降低了51.9
‑
59.5％，而标样/样品的信号强度仅仅降低7.0
‑
8.5％，即信噪比提高了1
‑
1.3倍，信噪比的提高可以大大提高激光剥蚀
‑
多接收电感耦合等离子体质谱分析Mg同位素组成的空间分辨率；该测定方法适用于飞秒激光剥蚀系统，简单、有效，可以快速地在其他实验室进行广泛推广。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为本专利技术提出的激光原位微区Mg同位素测定方法的实施例的流程示意图；
[0023]图2为本专利技术提供的激光原位微区Mg同位素测定方法所使用的装置的示意图；
[0024]图3为本专利技术提供的实施例1测得的Mg同位素组成情况图；
[0025]图4为本专利技术提供的实施例2测得的
12
C
14
N
+
干扰的谱峰情况图；
[0026]图5为本专利技术提供的实施例3测得的
48
Ca
2+
干扰引起的Mg同位素的非质量分馏情况图。
[0027]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中
的技术方案进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光原位微区Mg同位素测定方法，其特征在于，包括以下步骤：对标样和样品进行激光剥蚀，得到标样气溶胶颗粒和样品气溶胶颗粒；将水雾化，得到水气溶胶颗粒；将所述标样气溶胶颗粒和所述水气溶胶颗粒混合后，进行多接收电感耦合等离子体质谱检测，得到标样质谱数据；将所述样品气溶胶颗粒和所述水气溶胶颗粒混合后，进行多接收电感耦合等离子体质谱检测，得到样品质谱数据；利用所述标样质谱数据外标校正所述样品质谱数据，得到所述样品的Mg同位素组成。2.如权利要求1所述的激光原位微区Mg同位素测定方法，其特征在于，所述水为超纯水。3.如权利要求1所述的激光原位微区Mg同位素测定方法，其特征在于，所述激光剥蚀采用飞秒激光剥蚀系统进行。4.如权利要求3所述的激光原位微区Mg同位素测定方法，其特征在于，所述飞秒激光剥蚀系统为257nm 300fs Yb:YAG飞秒激光剥蚀系统。5.如权利要求3或4所述的激光原位微区Mg同位素测定方法，其特征在于，所述飞秒激光剥蚀系统的激光剥蚀池为双体积剥蚀池。6.如权利要求1所述的激光原位微区Mg同位素测定方法，其特征在于，所述多接收电感耦合等离子体质谱检测采用低质...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺洁，刘勇胜，杨傲，陈唯，胡兆初，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：