用于地震监测的He／A及N2／Ar比值质谱计

本文报道为地震监测研制的新型专用He/Ar及N_2/Ar比值质谱计。其精度为0.5%,灵敏度(对He)2ppb。     

用于地质研究和地震监测的稀有气体质谱分析法

利用自行研制的NG-1000型和NG-2型稀有气体同位素比值质谱计测得3He／4He、4He／（20）Ne、4He／（40）Ar和（40）Ar／（36）Ar的比值用于地质研究和地震监测。测定了西藏羊八井地热区和长白山天池火山区的3He／4He和4He／（20）Ne比值,研究了这些地区逸出稀有气体的来源,连续监测了北京塔院断层土壤气4He／（20）Ne、4He／（40）Ar和（40）Ar／（36）Ar比值,并进行了地震预报的探索,获得了一些震例。     

NG—1型全金属稀有气体纯化和质谱分析系统

本文论述了一种比玻璃纯化系统更具优点的稀有气体金属纯化系统和质谱分析系统,系统的静态真空16小时维持在10~(-7)托内。活性碳管在-195℃下将He、Ne与Ar有效地分离,以便Ne同位素的分析。用自制的金属大小球均匀分装稀释剂。质谱计的分辩能力105(峰高百分之五处),精度±2%。最小可检测限:He为1.3×10~(-5),Ar为8×10~(-5),Ne为9×10~(-5)。测得空气的~(40)Ar/~(36)Ar比值为296.05,~4He/~(40)Ar比值为1.94x10~(-4),~4He/~(20)Ne比值为0.167。该质谱分析系统可用于地质学、地震气体地球化学等的研究。     

天然气中稀有气体浓度与同位素比值联测技术及应用

研制了天然气中稀有气体纯化富集的前处理装置,并与稀有气体同位素质谱仪联用,构建了气体样品中He、Ne、Ar、Kr、Xe浓度和同位素比值联测的分析系统,通过1次进样可得到5种稀有气体组分浓度和同位素比值的共计23个数据。稀有气体纯化效果可达99.9%,质谱分析He、Ne、Ar、Kr浓度的相对标准偏差小于10%,同位素比值分析的标准偏差普遍小于5%。将该方法用于分析塔里木盆地天然气样品,得到了丰富的地质地球化学信息,通过稀有气体分布特征进一步明确了塔河和雅克拉气田区域构造活动的差异,以及二者气源岩特性的不同。     

氦、氩同位素分析在天然气成藏规律研究中的应用——以川西盆地中部天然气He、Ar同位素组成分析为例

The purpose of the present paper is to show He, Ar isotopic application to studying the accumulation mechanism of natural gases in the central areas of ( Xiaoquan, Xincheng and Hexinchang ) Western Sichuan Basin. The gas reservoirs occur at depths ranging from 560m to 4566m, in which CH4 dominates, occupying up to 92% to 99% by volum of the gas samples, and being believed to be thermogenetic in source. The samples all have ^40Ar/^36Ar ratios greater than the atmospheric value(295.5). The calculated radiogenic ^40Ar content ranges in 20% to 60% by the total volum of each sample. And the ^3He/^5He ratios(R/Ra=0.01-0.1), suggesting that all the He in these samples is entirely crust radiogenic. The radiogenic ^4He/^40Ar ratios are 1.3 times to 29 times greater than the crustal production ratio(4.92), being attributed to the preferential transport of ^4He relative to ^40Ar in fluxes from the basement into the upper strata. The observed correlation between the CH4/^36Ar and ^4He/^40Ar ratios clearly indicates that the thermogenetic CH4, and crust radiogenic ^4He and ^40Ar, as well as atmopheric ^36Ar are intimately associated. These characteristics require a common carrier intermediate to the sampled reservoirs, where these differentially originated gases are well mixed and stored together in prior to entrapment into gas reservoirs.     

^40Ar—^39Ar法国际标准样BSP—1角闪石的测定

利用RGA—10质谱计和析氢仪联合装置对BSP—1角闪石进行了K—Ar及~(40)Ar—~(39)Ar年龄测定,坪年龄为2054±2Ma;谱线平坦,~(40)Ar~(?)保存性很好,K/Ca和CI/K比值稳定;~(40)Ar—~(39)Ar等时年龄为2053Ma,~(40)Ar/~(36)Ar初始值为294.2,与大气Ar丰度一致。国内外13个实验室参加了该角闪石K和~(40)Ar~(?),的定值分析,其结果为:K=0.725±0.003(%),~(40)Ar~(?)=109.06±0.26(10~(-6)cc-STP/g),由此求出的K—Ar年龄为2060±8Ma,与坪年龄、等时年龄吻合。这些结果表明,BSP—1角闪石结晶时未捕获大气Ar,结晶以来未受过热扰动,保持着良好的~(40)K、~(40)Ar~(?)封闭体系,是很理想的~(40)Ar—~(39)Ar法的国际标准样。     

天然气中Ar同位素对比测定及数据分析

近年实验室研制了高精度、超高真空的净化系统与VG5400质谱计在线连接,实现了天然气中He、Ar同位素的在线测量。在测量过程中为杜绝进样过程的氩同位素质量分馏效应,本次工作采用了“分段静态平衡移样”法,提高了天然气中氩同位素测量的精度。应国家重大基础研究“973”天然气项目的要求和安排,对过去测量过氩同位素的一批钢瓶样(51个)进行了对比测量分析。研究结果表明,过去测量过程中存在空气本底的污染和同位素分馏效应,但两次测量结果有73%的数据在估算源岩年代公式的数据误差范围之内,本实验室认为原测量数据能够满足源岩地质年代段的粗略估算要求。另外,对比研究结果还表明,过去认为同一样品40Ar/36Ar测量结果较高值是正确的这一说法是不全面的。     

四极质谱计在煤矿安全技术中的应用

作者首次利用四极质谱计在四川南桐鱼田堡煤矿现场分析煤瓦斯气样品中的稀有气体He和Ar,发现煤瓦斯气中Ar含量明显低于空气中Ar含量,而He含量明显高于空气中He含量.受采动集中应力的影响,有明显He异常分布.为满足煤瓦斯气分析的需要,对LZL-902型氦四极质谱计做了改进,将最大质量数扩大到60.煤体中δHe、δAr、CH_4%组合特征,在煤瓦斯突出的预报中有潜在的积极意义     

~(40)Ar/~(39)Ar快中子活化年龄测定法的数据处理程序

~(40)Ar/~(39)Ar法年龄测定的数据处理是很复杂的,因此需要用计算机来处理数据与绘制年龄谱、等时线等图形。我们用扩展BASIC高级语言编辑了~(40)Ar/~(39)Ar法年龄测定的数据处理程序,该程序适用于HP-9845(B)计算机。使用该程序时计算机可以给出某阶段温度的表面年龄、照射参数J值、校正因子C_2、C_3、C_4的实验报告;可以输出阶段升温的数据表与绘制年龄谱、~(40)Ar析出曲线,等时年龄与等时线等。结果表明,该程序是可靠的。     

氦、氩同位素分析在天然气成藏规律研究中的应用——以川西盆地中部天然气He、Ar同位素组成分析为例

国内外学者已认识到He、Ar同位素是研究天然气的来源、运移、混合及其成藏机制的可靠地球化学示踪剂。本文以川西盆地中部孝泉、新场与合兴场气田的天然气的He、Ar同位素组成分析为例,探讨He、Ar同位素在天然气成藏规律方面的应用。1 样品同位素质谱分析与组份特征样品采自川西盆地中部孝泉、新场与合兴场气田,采样深度650 m — 4566 m,产气地层为上三叠统海陆交互相富含有机质的黑色砂泥岩层与侏罗系河流湖泊相红色岩系。其He、Ar元素与同位素组成借助中国科学院兰州地质研究所气体地球化学国家重点实验室的MAT-271与MM-5400质谱…     

Argus Ⅵ型多接收稀有气体质谱仪在~(40)Ar/~(39)Ar高精度定年中的应用

影响~(40)Ar/~(39)Ar高精度定年的测试因素主要包括质谱仪的稳定性、质谱仪质量歧视效应,以及小信号离子束测试的准确性等。采用ArgusⅥ多接收稀有气体质谱仪获得高精度~(40)Ar/~(39)Ar定年数据,分别用1012Ω高阻放大器的法拉第杯和电子倍增器(CDD)对小信号离子束36 Ar进行测试对比,发现CDD的测试精度有较大的优势,当离子束信号强度低于5 000cps时,CDD的测试精度比配备1012Ω放大倍数的法拉第杯提高了1个数量级。对电子倍增器效率进行不同时段的连续测定,发现其测试效率存在波动且缺乏规律性,多次测量数据的相对标准偏差达5.3‰,因此需进行日常性的校正,以避免引起较大的测试误差;利用空气标准对仪器进行2个月60次循环测试,获得质量歧视因子d1amu为1.009±0.002(2σ),说明仪器测试性能稳定,对不同气量的空气标准进行测量时,仪器不存在由于气体压力不同而引起的质量歧视效应。通过测试实际样品,CDD可以提高低含量36 Ar样品~(40)Ar/~(39)Ar年龄的测试精度;对于混有一定比例的大气氩,但放射成因40 Ar比例较低的样品,CDD效率的微小变化会对年龄值计算产生显著的影响。证明了电子倍增器效率的日常性校正对于高精度~(40)Ar/~(39)Ar定年的重要性。     

喷吹N_2、Ar对Al-Cu合金组织性能的影响

通过力学性能测试、硬度值测试和金相显微组织分析,研究了通气工艺对Al-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:过滤后通气改善铝合金组织和性能的效果比过滤前通气的显著;而过滤后通Ar的铝合金组织均匀,析出相细小弥散,力学性能最好。其抗拉强度、延伸率和硬度值分别达到382 MPa、7.8%和115HBS10/1000/30,比未进行通气处理分别提高了48%、28%和46%。     

激光+双丝脉冲MAG复合焊的焊接稳定性

研究激光和Ar+He混合气体中He气体体积分数对激光+双丝脉冲MAG复合焊焊接稳定性的影响。搭建激光+双丝脉冲熔化极活性气体保护(Metal active-gas, MAG)复合焊焊接系统,利用LabVIEW信号采集系统采集焊接电流和电弧电压波形,借助高速摄像系统同步拍摄电弧形态和熔滴过渡过程,实时监测焊接过程。观察后丝短路和前丝断弧情况并对前丝电弧电压进行单因素方差分析,研究Ar+He混合气体中He气体体积分数对焊接稳定性影响;比较焊接过程中激光的有无对熔滴过渡的影响,分析激光对焊接稳定性影响。结果发现随着He气体体积分数增大,后丝对应短路次数增多,当He气体体积分数为50%时,前丝出现断弧现象,大于50%,断弧时间随之增加,焊接稳定性变差;激光+双丝脉冲MAG复合焊和双丝脉冲MAG复合焊相比,加入激光可稳定电弧,为熔滴提供一附加力,该力促进熔滴过渡,使熔滴过渡尺寸减小,加大过渡频率,改善熔滴过渡,提高焊接稳定性。     

一次进样分析氩气中碳、硫化物和质量数丰度值与比值

建立了一次进样分析氩气中的碳、硫化物信号和质量数丰度值与比值的方法,并可获知单位氩气内不同质量数的分子、原子分布20,Ar≈3.28%;36 Ar≈0.17%;37 Ar≈0.09%;40 Ar≈62.6%;41 Ar≈33.84%;42 Ar≈0.02%。     

质谱学杂志 第一卷——第五卷(1980～1984)总目录

总目录文肠作者卷(期)页,年同位亲质讼法单带热电离的一个离子发射模型精测氢同位素比值的新型质谱计同位素稀释质谱法的误差问题微量分析的有力手段—同位素稀释质谱法盐湖水中鲤同位素丰度比值的质谱法测定质谱法测定地下水中He/Ar,NZ/A:比值及 共在地震监测中的应用应用稳定性同位素’SN研究冬小麦的氮肥效 应铀同位素丰度的精确测定刘炳寰洪阿实、邱纯一孟宪厚肯应凯、邱纯一、朱腾王蕴蕙、孔令昌、曹海霞霍盛华1(1)9,19802(1)61,19812(2)1,19812(2)10,19813(2)40,19824(1)3,1983陈佑良、4(l)11,1953游文采、4(1)29,1983质谱分析铀和…     

N_2/Ar流量比对HiPIMS技术制备AlCrSiN刀具涂层膜基结合力的影响

近年来多元纳米复合涂层的发展,为制备高速切削、干式切削高质量涂层刀具提供了更优异的解决方案。采用国际新型高功率脉冲磁控溅射技术,制备了不同N_2/Ar流量比的AlCrSiN高铝含量纳米复合涂层。运用电子扫描显微镜、纳米划痕仪对涂层力学性能进行表征。结果表明:N_2/Ar流量比的增加使AlCrSiN涂层膜基结合强度显著下降。N_2/Ar=1/4时临界载荷最大为66N.临界载荷的变化由沉积粒子动能主导同时与涂层显微结构的演化以及HiPIMS技术的工艺特点密切相关。     

四极质谱气体分析装置

为了地震监测和预报,作者研制了一套四极质谱气体分析装置。该装置可测定H_2、He、CH_4、Ne、N_2、CO、O_2、Ar和CO_2等9种气体。与气相色谱法相比,对氦的灵敏度提高近10万倍,达到0.001 ppm,对其余气体灵敏度提高了10倍。该装置测量精度为1～3％,测量准确度为3％。     

新型离子光学的惰性气体同位素质谱计的研究

本文论述了我们1990年研制成的一种新型离子光学质谱计,Φ_m=130°,ε=56°,大斜角λ、出射,R_m=80mm,L_1=L_2=130.32mm,具有高分辨本领。可测~4He、~(20)Ne、~(21)Ne、~(22)Ne、~(36)Ar、~(38)Ar和~(40)Ar的同位素。它是专门为地震监测预报研制的,已用于地震监测,现已获得三个成功的震例。     

用激光微区~(40)Ar/~(39)Ar定年技术测定阿尔金断裂系多期活动的时代

目前阿尔金断裂已成为青藏高原大陆动力学研究的热点，其中，阿尔金断裂多期活动的时代研究是关键。为了很好地确定阿尔金断裂多期活动发生的时间，我们对一些与走滑韧性变形同变形期的多期矿物进行了激光微区40Ar/39Ar测年研究。1 研究区地质概况阿尔金断裂位于青藏高原西北缘，分隔了塔里木和柴达木盆地，呈NEE向延伸。断裂带内的岩石普遍遭受不同程度变形变质作用的改造。在阿尔金断裂中段的当金山口北部、柴达木大门口断谷、格斯断槽等地的断裂带内，采集到侏罗纪煤系地层和加里东期糜棱岩化花岗岩的样品，通过岩石薄片和显微电镜测试…     

一种气体导热系数的瞬态测定法

本文介绍了一种用瞬态热丝法测量气体导热系数的原理,以及根据该原理制成的测量装置和电路框图。用该装置测量时,整个测量时间在100毫秒以内。采用单板机进行测量控制、数据采集与储存。测量结束后,由微型打印机打印出反映热丝温度变化的电压信号。通过理论计算的温升曲线与实测温升曲线的比较,即可求出被测气体的导热系数值。该装置测试的重复精度较高,一般在1%以内。对N_2、Ar、He 在常温常压下的实测结果与国际上公认的推荐值的偏差在5%以内。