磷灰石和硅酸盐玻璃水含量和氢同位素的纳米离子探针分析
本文主要介绍使用纳米离子探针分析磷灰石和硅酸盐玻璃水含量和H同位素的方法，主要探讨影响纳米离子探针H本底的相关因素、仪器分馏效应和基体效应。使用Cs源进行水含量和氢同位素分析，束流约0.5nA，束斑约l微米。分析时，先用2nA束流对15×15m2的区域进行表面剥蚀2分钟，之后用分析束流对中间的10×10m2的区域进行分析，分析区域最外边约50％的面积不计数(Blanking)，避免周围可能的污染。所有信号均由电子倍增器接收。分析标准有磷灰石和硅酸盐玻璃，水含量变化范围为lppm-2.43wt.%。分析标准需制备成铟靶，降低树脂放气对水含量本底的影响。根据不同的分析要求，可以进行下面三种设置：(1)跳峰同位素模式，先接收1H-、2D-和12C-，再跳磁场接收18O-或其他挥发性元素，该模式可获得水和其他挥发性元素含量，以及H同位素，单点分析时间约20分钟；(2)多接收同位素模式，同时接收IH-、2D-、12C-和18O-，该模式只能获得水含量和H同位素，单点分析时间约8分钟；(3)多接收元素模式，接收16OIH-和18O-(或其他挥发性元素)，该模式可测定挥发性元素含量，单点分析时间约8分钟。在模式(l)和(2)中，12C-可作为污染检测元素，18O-为内标，这两种模式下需要1800质量分辨来避免H2-对2D-的干扰，5000质量分辨避免170IH-对180-的干扰。模式(3)只能测定水含量，6000貭量分辨可避免170-对16OIH-的干扰。仪器的H本底与真空度相关，随真空度提升至5×10-lOtor时，仪器的H本底可降至lOppm。此外H本底与分析的束流也相关，可以通过提高束流／密度来降低H本底。分析时所用的Blanking技术和每个像素的驻留时间对H本底没有影响。不同分析模式下，水含量的校正曲线明显不同。模式(1)和(2)中，磷灰石和硅酸盐玻璃的水含量校正曲线在误差范围内(6.9%)没有差异，且MORB玻璃和磷灰石的H同位素仪器分馏效应在误差范围内(60‰)也一致。相比，在模式(3)中，磷灰石的水含量校正斜率明显高于硅酸盐玻璃。
磷灰石 硅酸盐玻璃 水含量 氢同位素 纳米离子探针
胡森 林杨挺 张建超 郝佳龙 杨蔚 邓力维
中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院地球与行星物理重点实验室,北京,100029
国内会议
北京
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27-29
2014-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）