[发明专利]一种流体包裹体水中氢同位素分析系统

权利要求书

1.一种流体包裹体水中氢同位素分析系统，其特征在于，包括用于收集所述流体包裹体中水样的水样采集仪器、以及用于对所收集的水样进行水中氢同位素分析的TC/EA-IRMS联用仪器；所述水样采集仪器包括真空连通管路、样品爆裂装置和水样收集装置；所述流体包裹体的样品经所述样品爆裂装置爆裂后产生的气样通过所述真空连通管路传入所述水样收集装置；所述水样收集装置包括石英收集管，所述石英收集管在其下端形成有毛细管部，所述毛细管部用于使所传入的气样冷凝到其内部以收集所述流体包裹体中的水样；所述TC/EA-IRMS联用仪器包括高温裂解/元素分析仪(TC/EA)和同位素比值质谱仪(IRMS)，所述高温裂解/元素分析仪包括用于将收集有水样的所述毛细管部熔化释放出水蒸气并使其裂解反应生成包含氢气的混合气体的高温反应管、以及用于从混合气体中分离出氢气的气相色谱柱；所述同位素比值质谱仪接收所分离出的氢气并对其进行水中氢同位素分析以获得氢同位素比值。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水样收集装置还包括套上所述毛细管部并对其进行制冷的冷液，所述冷液包括无水乙醇和液氮配成的混合液，所述混合液的温度在零下50摄氏度左右。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述水样收集装置还包括用于熔封所述毛细管部的液化气火枪，所述高温反应管用于将通过固体自动进样器的样品盘接收的熔封后的收集有水样的毛细管部熔化释放出水蒸气并使其裂解反应生成包含氢气的混合气体。

4.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述样品爆裂装置包括热爆裂装置、压碎爆裂装置或真空球磨爆裂装置，所述热爆裂装置包括用于盛放所述流体包裹体的样品的样品管、以及套上所述样品管并对其进行加热的加热炉。

5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述真空连通管路包括与低真空泵连通的低真空管路、与高真空泵连通的高真空管路、以及与所述水样采集仪器连通的水样采集管路，所述水样采集管路上设有与所述样品爆裂装置或水样收集装置连通的至少两个开口。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述低真空管路上设有开启/关闭与所述水样采集管路的连通的低真空阀门，所述高真空管路上设有开启/关闭与所述水样采集管路的连通的高真空阀门，所述低真空管路上还设有测量所述真空连通管路中真空度的真空规管I，所述高真空管路上还设有测量所述真空连通管路中真空度的真空规管II。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述样品爆裂装置与所述水样采集管路之间设有样品爆裂阀门，所述水样收集装置与所述水样采集管路之间设有水样收集阀门，所述样品爆裂装置和水样收集装置分别通过热缩管与所述样品爆裂阀门和水样收集阀门相连。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少两个开口中未与所述样品爆裂装置或水样收集装置连通的开口上用活塞真空堵头堵上，所述样品爆裂装置和水样收集装置分别与所述水样采集管路连通的开口在位置上相邻；所述低真空管路、高真空管路和水样采集管路上缠绕有伴热带，所述伴热带的加热温度为100～200摄氏度以防止管路有水汽凝结。

9.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述水样采集管路上还设有冷阱，在冷阱上套上装有液氮的杜瓦瓶，所述水样采集管路上的开口对称分布在所述冷阱的两侧，所述冷阱的两端分别设有冷阱阀门，所述低真空管路和高真空管路分别设于所述冷阱的两侧并设有连通两者管路的连接管路，所述连接管路与所述低真空泵之间设有开启/关闭相互连通的低真空连接阀门，所述连接管路与所述高真空泵之间设有开启/关闭相互连通的高真空连接阀门。

10.如权利要求1，2，6-9任一项所述的系统，其特征在于，所述高温反应管中盛放的玻璃碳与所述水蒸气发生高温裂解反应生成包含一氧化碳和氢气的混合气体；所述同位素比值质谱仪与所述高温裂解/元素分析仪之间还设有ConFlo接口装置，所述气相色谱柱分离出的氢气经所述ConFlo接口装置后在所述同位素比值质谱仪中与参考氢气对比以测定氢同位素比值。