穩定性同位素分析儀是同位素質譜儀,其原理在於將待測物質進行前處理,比如將H2O分解為H2和CO2等,將離子載入電荷,通過真空的電磁場,不同重量的分子會發生偏移,落在不同的靶位,根據靶位上的電信號確定穩定性同位素的豐度。
用於測量穩定性同位素豐度的儀器。
最近市場上出現了以雷射為測量介質,以比爾定律為測量依據的雷射穩定性同位素分析儀。比爾定律是指,特定波長的光經過特定物質,光強會衰減,衰減的大小與光經過的長度成正相關,與物質的濃度成正相關。很多儀器都是利用這樣一條原理。因為含有穩定性同位素的分子含量很低,所以需要大大延長測量的光路,隨著在19世紀80年代,高發射率的鏡片的出現,雷射可以在光腔內上萬次反射,光路可以達到上千公里。
目前最新雷射分析技術,精度已經超過0.1ppb級別。
以水為例,常見的穩定性同位素分子有H2O,HDO和H218O,這三種分子對與雷射分析儀來講,是三種不同的分子,可以直接測量出其濃度,進而計算出同位素的豐度。
CO2氣體中的常見的穩定性同位素的分子有13CO2,CO17O和CO18O。