同位素质谱技术与应用

　　第一章  同位素质谱仪
　　第一节  进样系统
　　一、气体进样系统
　　二、直接进样器
　　三、色谱一质谱联用仪进样系统
　　第二节  离子源
　　一、电子轰击电离离子源
　　二、热电离离子源
　　三、电感耦合等离子体(ICP)离子源
　　四、快原子轰击和离子轰击离子源
　　五、场解吸离子源
　　第三节  质量分析器
　　一、单聚焦质量分析器
　　二、双聚焦质量分析器
　　三、四极杆质量分析器
　　四、飞行时间质量分析器
　　五、离子阱质量分析器
　　第四节  离子收集检测器
　　一、直接收集检测器
　　二、二次电子倍增器
　　三、离子一电子转换型闪烁检测器(Daly探测器)
　　四、微通道板检测器
　　第五节  真空系统
　　第六节  计算机系统
　　一、谱峰强度的归一化
　　二、扣除本底或相邻组分的干扰
　　三、用总离子流强度对谱峰强度进行修正
　　四、实现测定功能的快速转换
　　五、其他应用
　　第七节  同位素质谱仪的主要性能参数
　　一、质量范围
　　二、分辨本领
　　三、灵敏度和丰度灵敏度
　　四、精密度和准确度
　　参考文献
　　第二章  气体稳定同位素质谱分析技术
　　第一节  气体同位素分馏效应及δ值
　　第二节  碳、氧同位素质谱分析
　　第三节  氢同位素质谱分析
　　第四节  硫同位素质谱分析
　　第五节  氮同位素质谱分析
　　第六节  稳定同位素质谱分析方法误差讨论
　　一、偶然误差
　　二、系统误差
　　第七节  δ值互换公式
　　第八节  气体稳定同位素的主要应用
　　一、同位素地质温度计
　　二、稳定同位素地层学研究
　　三、气体稳定同位素的示踪应用
　　参考文献
　　第三章  静态真空质谱仪分析技术
　　第一节  静态真空质谱仪
　　一、真空、动态真空和静态真空
　　二、静态真空质谱仪
　　第二节  静态超高真空的获得
　　一、放气和漏气
　　二、静态超高真空的获得
　　第三节  静态真空质谱仪的熔样装置和其他进样装置
　　一、高频电炉
　　二、电子轰击炉
　　三、电阻加热炉
　　四、激光熔样装置
　　五、包体击碎装置
　　六、气体进样装置
　　第四节  静态真空质谱仪的纯化系统
　　第五节  静态真空质谱仪主机的配置
　　第六节  静态真空质谱仪的主要技术指书
　　一、静态气体上升速率
　　二、全流程空白本底水平
　　三、峰顶平滑度
　　第七节  Ar同位素分析
　　一、Ar同位素分析方法
　　二、Ar含量计算方法
　　三、K-Ar法测年
　　四、40Ar／39 Ar测年
　　五、Ar同位素测年在地学中的应用
　　第八节  He同位素分析
　　一、He同位素分析方法
　　二、He含量计算方法
　　三、(U-Th)／He法定年
　　四、He同位素在研究地球演化史中的应用
　　五、He在天然气勘探和成因研究中的应用
　　六、He在地震预报中的应用
　　第九节  Ne同位素分析
　　一、Ne同位素分析方法
　　二、Ne同位素研究进展及其应用
　　第十节  Kr同位素分析
　　第十一节  Xe同位素分析
　　一、Xe同位素分析方法
　　二、Xe同位素的测年应用
　　第十二节  稀有气体同位素在核监控中的某些应用
　　参考文献
　　第四章  热电离同位素质谱分析方法
　　第一节  热电离的基本原理
　　第二节  高强度稳定离子流的获得
　　一、带材料的选择
　　二、合理的带结构配置
　　三、带的真空烘烤
　　四、涂样技术
　　第三节  离子束流的分离与检测
　　第四节  影响同位素准确测定的主要因素与对策
　　一、质量歧视效应和同位素分馏效应
　　二、谱峰叠加的干扰
　　三、记忆效应
　　四、仪器的死时间
　　第五节  痕量样品和低丰度同位素分析
　　一、痕量样品分析
　　二、低丰度同位素分析
　　参考文献
　　第五章  同位素质谱分析的样品制备
　　第一节  超净实验室
　　一、实验室超净化
　　二、试剂的超纯净化
　　三、器皿的清洗
　　第二节  样品的分解和溶解
　　一、碳酸盐岩石、矿物的分解和溶解
　　二、氧化物矿物的分解和溶解
　　三、硫化物矿物的分解和溶解
　　四、磷酸盐矿物的分解和溶解
　　五、硅酸盐矿物的分解和溶解
　　六、硅酸盐类岩石的分解
　　七、陨石、月岩的分解和溶解
　　八、有机物的分解和溶解
　　第三节  元素分离原理
　　一、离子交换分离法基本原理
　　二、阳离子交换分离
　　三、盐酸体系中阴离子交换分离
　　四、氢溴酸体系中阴离子交换分离
　　五、硝酸体系中阴离子交换分离
　　六、氢氟酸体系中阴离子交换分离
　　第四节  离子交换分离方法
　　一、铀一铅年代学样品中铅、铀、钍阴离子交换分离
　　二、铷一锶年代学试样中铷、锶阳离子交换分离
　　三、钐一钕年代学试样中钐、钕分离
　　四、玄武岩中Pb、U、Th、Rb、Sr、Sm、Nd分离
　　五、海山岩石中Pb、U、Th、Rb、Sr、Sm、Nd分离
　　六、稀土矿物中Pb、U、Th、Rb、Sr、Sm、Nd分离
　　七、岩石中Lu、Hf的分离
　　八、岩石中La、Ce分离
　　九、岩石中铅、锶、钕的分离
　　十、硫化物中Pb的分离
　　十一、氧化物矿物中铅的分离
　　十二、食品中锌、镉、铁、铜、钙、铅、汞的分离
　　十三、血清、血浆、红细胞、全血、生物组织中微量元素的分离
　　十四、生物排泄物中微量元素的分离
　　参考文献
　　第六章  稳定同位素标记示踪质谱技术
　　第一节  稳定同位素示踪质谱技术发展概况
　　第二节  标记同位素的制备方法
　　一、精馏法
　　二、化学交换法
　　第三节  稳定同位素
　　一、标记化合物合成的基本方法
　　二、标记同位素的选择
　　三、标记化合物的合成技术与装置
　　四、各类稳定性同位素标记化合物的合成方法
　　第四节  示踪产物样品的制备方法
　　一、制备简单分子气体样品的方法
　　二、制备无机化合物(无机盐)样品的方法
　　第五节  示踪产物的质谱测量方法
　　一、同位素稀释质谱法
　　二、标准曲线法
　　三、13C02呼气质谱测量方法
　　四、天然同位素示踪法
　　参考文献
　　第七章  同位素质谱测量值的不确定度
　　第一节  相关参数术语的定义
　　一、精密度、准确度
　　二、真值、约定真值
　　三、测量与计量
　　四、误差
　　五、统计术语
　　六、不确定度
　　第二节  误差分析
　　一、分馏效应
　　二、质量歧视效应
　　三、空间电荷效应
　　四、“记忆”效应
　　五、基体效应
　　六、同量异位素干扰
　　七、噪声和中性粒子的本底
　　八、强峰拖尾
　　九、测量系统的“本底”
　　第三节  测量值的溯源性
　　一、溯源性的含义
　　二、化学测量量值的溯源
　　三、同位素测量量值的溯源
　　参考文献
　　第八章  同位素标准物质
　　第一节  基本概念
　　一、标准物质和有证标准物质
　　二、有证标准物质的分类与分级
　　三、有证标准物质的特点
　　四、有证标准物质的作用
　　第二节  同位素标准物质
　　一、同位素与核素
　　二、研制同位素标准物质的意义
　　三、同位素标准物质的分类
　　四、同位素标准物质的现状
　　第三节  同位素标准物质的研制方法
　　一、标准物质的均匀性
　　二、标准物质的稳定性
　　三、标准物质的定值
　　四、量值不确定度分析
　　五、标准物质特性量量值的表示
　　第四节  锌同位素丰度比标准物质的研制
　　一、锌同位素丰度比标准物质的制备
　　二、锌同位素标准物质均匀性检验
　　三、标准物质的定值
　　四、锌同位素标准物质的稳定性检验
　　五、不确定度评定
　　六、锌同位素标准物质量值的确定
　　参考文献
　　第九章  同位素质谱技术在地学中的应用
　　第一节  天然元素同位素组成的测定
　　第二节  同位素质谱技术在地质年代学中的应用
　　一、同位素地质年代学的理论基础
　　二、同位素地质年代学基本原理
　　三、同位素地质年代学测定技术
　　四、同位素质谱技术在矿床年代学中的应用
　　五、同位素质谱技术在岩石年代学中的应用
　　六、陨石、地球、月球年龄
　　第三节  同位素质谱技术在矿床成因研究中的应用
　　一、铀、钍矿床成因及物质来源
　　二、金属硫化物矿床成因及其物质来源
　　第四节  同位素质谱技术在岩石成因研究中的应用
　　一、花岗岩类成因及物质来源
　　二、火山岩成因及物质来源
　　第五节  同位素质谱技术在壳、幔演化研究中的应用
　　一、中国大陆地幔的不均一性
　　二、全球地幔的不均一性
　　三、壳、幔的锶、钕、铅同位素特征
　　第六节  同位素质谱技术在找矿方面的应用
　　一、铅同位素在找铀矿中的应用
　　二、铅同位素在找铜铅锌矿床中的应用
　　参考文献
　　第十章  同位素质谱技术在核工业中的应用
　　第一节  同位素质谱技术在铀矿地质中的应用
　　第二节  同位素质谱技术在核燃料生产中的应用
　　一、核燃料生产过程
　　二、同位素质谱技术在铀水冶过程中的应用
　　三、同位素质谱技术在铀精炼过程中的应用
　　四、同位素质谱技术在235U富集过程中的应用
　　五、同位素质谱技术在核燃料元件制备中的应用
　　六、同位素质谱技术在核燃料回收过程中的应用
　　第三节  同位素质谱技术在核动力反应堆工程中的应用
　　一、反应堆用过的核燃料元件的检测
　　二、核燃料燃耗的测定
　　三、核动力堆辐照元件中裂变产物含量的测定
　　第四节  同位素质谱技术在浓缩同位素生产与核管理中的应用
　　一、在浓缩同位素生产中的应用
　　二、在核管理中的应用
　　参考文献
　　第十一章  同位素质谱技术在环境生物医学和农业中的应用
　　第一节  在环境科学中的应用
　　一、利用同位素自然丰度比研究环境污染过程和来源
　　二、利用同位素分析技术表征复合型大气铅污染过程
　　三、放射性核素钚污染来源的探讨
　　第二节  在生物医学研究中的应用
　　一、稳定同位素示踪技术的原理和特点
　　二、用标记物质作定量分析的内标
　　三、在过程示踪中的应用
　　第三节  在农业科学中的应用
　　一、样品处理
　　二、在稳定同位素标样分析中的应用
　　三、同位素示踪技术的应用
　　参考文献
　　第十二章  原子量的测量
　　第一节  原子量测量的历史背景
　　第二节  原子量测量的意义
　　第三节  原子量的标度和物质的量的单位
　　一、原子量的标度(atomic weight scale)
　　二、物质的量的基本单位——摩尔
　　第四节  同位素绝对丰度
　　第五节  原子量的质谱测量法
　　一、质谱测量法原理
　　二、实验方法
　　三、实例
　　第六节  原子量测定的现状及其展望
　　参考文献
　　第十三章  原子质量和基本常数的测定
　　第一节  原子质量测定
　　第二节  阿伏加德罗常数、法拉第常数、普适气体常数等基本常数的测定
　　一、阿伏加德罗常数NA的测量
　　二、法拉第常数F
　　三、气体普适常数
　　四、其他常数
　　五、结束语
　　参考文献
　　第十四章  双同位素稀释质谱法
　　第一节  双同位素稀释质谱法的基本原理
　　一、建立分馏归一方程和稀释法质量方程
　　二、方程的求解条件
　　三、基本方程的求解方法
　　四、双同位素稀释质谱法的应用
　　第二节  测量有机化合物的双同位素稀释质谱法
　　一、测量丁基锡物种浓度和裂解系数的双同位素sIDMS
　　二、测量甲基汞物种浓度和转换的双同位素SIDMs
　　参考文献
　　附录
　　Ⅰ．国际同位素与原子量委员会2005年公布的元素原子量
　　Ⅱ．选定的放射性核素的原子质量和半衰期
　　Ⅲ．元素同位素组成(2001年)
　　Ⅳ．元素的基本参数

　　本书立足于使用，着重介绍应用同位素质谱技术的研究方向和实验；包括：同位素质谱仪器、同位素质谱技术的主要内容和实验方法等；同时也阐述了同位素质谱的主要应用，并对近期国内外同位素质谱的主要文献进行了整理和参考；力求给从事同位素质谱工作的提供相关同位素质谱技术的基础知识和实验技巧。