Isotope ratio measurement of Rb using wavelength modulation-direct absorption spectroscopy

XU Jizheng ,  

MENG Yuan ,  

LU Xingji ,  

HUANG Jun ,  

YANG Tao ,  

ZHAO Qiang ,  

SHOU Huanhuan ,  

HUANG Yinbo ,  

CAO Zhensong ,  

摘要

Die Analyse der Rubidiumisotope kann Informationen über den Ursprung und die Geschichte einer unbekannten Probe liefern, was in den Bereichen Geologie, medizinische Biologie und nukleare Kriminalistik von großer Bedeutung ist. Die Wellenlängen-Modulations-Direktabsorptionsspektroskopie (WM-DAS) bietet den Vorteil eines hohen Signal-Rausch-Verhältnisses und erfordert keine Kalibrierung, was eine schnelle und empfindliche Messung von gasförmigen Molekülen oder Atomen ermöglicht und damit für die schnelle Messung der Isotopenfülle gasförmiger Rubidiummetallatome geeignet ist. Durch Verwendung einer festen Probe von RbCl als Untersuchungsobjekt wurden gasförmige Rubidiumatome mit einem elektrisch-thermischen Reduktionsverfahren gewonnen, dann wurde die Absorptionsfunktion der D2-Linie der Rubidiumatome mit der Direktabsorptionsspektroskopie gemessen und nach Hinzufügung eines Schwellenwertes zur Rauschunterdrückung. Die Funktion wurde mit einer Gauß-Linie angepasst, was das Signal-Rausch-Verhältnis um das 1,40-fache für die Direktabsorption und das 1,84-fache für WM-DAS nach Hinzufügung einer periodischen Struktur D2 erhöhte, und die Temperatur der gasförmigen Rubidiumatome wurde in gesättigtem Dampf auf 439 K umgekehrt, und der Druck des gesättigten Dampfes betrug 1,826 Pa. Das Isotopenverhältnis 85Rb: 87Rb beträgt 2,613 / 0,007, die Genauigkeit erreicht 0,779 %, was die Genauigkeit und Unsicherheit der DAS-Methode übertrifft, und die Nachweisgrenze für 85Rb beträgt 0,23 %, was den Bedarf an Rubidiumerzdetektion befriedigen kann. Die Kombination von WM-DAS mit einer elektrisch-thermischen Atomisierungsvorrichtung weist Vorteile wie hohe Erkennungsgenauigkeit und starke Störfestigkeit auf, was für eine schnelle Messung im Feld mehr geeignet ist und gute Anwendungsaussichten für die Analyse der Isotopenfülle bietet.

关键词

wavelength modulation-direct absorption spectroscopy;Rb isotope;hyperfine structure;absorptivity function

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