碳原子在自然界中以C-12和C-14两种同位素形式存在，通过测量两种碳原子的相对含量可以揭示碳的来源。但是，由于测量成本太高，碳同位素测量技术的应用受到限制。NIST研究人员基于腔体衰减光谱（CDRS）技术研制了一种低成本测量碳元素的新设备。在碳测量中，C-14的测量是关键。由于化石燃料中的C-14非常稀少，研究人员需要能够在低至十万亿分之一的浓度下进行测量。NIST的新设备通过检测吸收光的波长来分析气体，测量CO2中含C-14 CO2（重CO2）的数量。研究者将样品注入设备的测量腔，测量腔内部两端装有两面镜子。然后，将激光器调整到只有重CO2才能吸收的波长，并向测量腔中照射一束激光。激光在镜子之间反射，它的一些能量会被气体吸收。能量吸收得越多，说明重CO2的浓度越大。为了实现所需的灵敏度，研究者在CDRS上配备了冷却系统，将腔体温度降至-55°C，并最大限度地减少可能影响测量的温度波动，这样能够检测到非常微弱的光吸收信号，从而提高了测量的灵敏度。
NIST研制的新设备可提高温室气体排放估算的可靠性，对于全球无法获得高质量排放数据的国家和地区尤为有用。此外，该设备成本低，能够满足许多行业的CO2测量需求。
信息整理：规划战略与信心中心 图书馆
内容编译：武汉文献情报中心 周 洪
信息来源：https://www.nist.gov/news-events/news/2017/09/new-method-identifying-carbon-compounds-derived-fossil-fuels
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