稳定同位素_稳定核素

原理：基于同位素比值质谱（IRMS）技术，样品经前处理转化为纯净的目标气体（如CO₂、N₂、H₂、SO₂等），通过双路进样系统或连续流进样系统引入离子源。气体分子在电子轰击下电离为带电离子，经磁场分析器按质荷比（m/z）分离，由法拉第杯检测器阵列同时接收不同质量数的离子束（如m/z 44、45、46对应¹²C¹⁶O₂、¹³C¹⁶O₂、¹²C¹⁸O¹⁶O），计算各同位素比值（如¹³C/¹²C、¹⁵N/¹⁴N、¹⁸O/¹⁶O、²H/¹H、³⁴S/³²S等），并以相对于国际标准物质（如VPDB、VSMOW、AIR等）的千分差（δ值，‰）形式报告。

分析对象：各类含碳、氮、氧、氢、硫的固态或液态样品，包括植物组织、土壤及沉积物、动物组织（骨胶原、肌肉、毛发、指甲、鱼类）、食品及农产品、煤炭及石油、大气及水样（经前处理转化）、微生物培养物等。

应用领域：生态学与食物网（碳氮同位素示踪营养级、食性分析、食物网结构）；环境科学（水体污染物溯源、土壤有机质来源识别、氮循环追踪）；地质与古气候（碳酸盐氧同位素古温度重建、硫同位素矿床成因）；农业与食品溯源（产地判别、有机产品鉴别、掺假鉴定）；考古与古人类学（古人类食谱重建、迁徙路径）；海洋科学（洋流示踪、海洋生产力）；医学（呼气试验中¹³C标记追踪代谢）。