用激光光谱法(CRDS、TDLAS、QCL)测大气甲烷,绕不开标定。仪器波长准不准、浓度读数偏不偏,都要用已知成分、已知浓度的标准气体核对。氘代甲烷-D4(CD4)是这类标定里常用的同位素标气。
为什么用氘代甲烷而不是普通甲烷?普通甲烷大气里到处都是,配气本底残留不好扣;氘代甲烷天然丰度接近零,标气信号和环境本底完全分开。而且氘代甲烷在中红外有独立吸收峰,和¹²CH₄、¹³CH₄、CH₃D挨得近但不重叠,正好用来核对仪器波长轴。

红外标定三类场景:仪器出厂和周期校准,这一块因为波长随温度振动漂移,通氘代甲烷看峰位偏差;方法开发就是可以多通道同时测¹²CH₄/¹³CH₄/CH₃D,用混合标气验证分离度和线性;而现场质控就是走航车、监测站每天开工前通零气和跨度气。
实验室标气定制是另一个角色。纯氘代甲烷钢瓶满足不了所有实验,常见定制维度:浓度定制可以用氮气或合成空气基体里配成ppm/ppb级,覆盖仪器量程;组分定制就是氘代甲烷加一些惰性气体,按比例混装,这个主要就是看实验所需要的底气。
技术细节:10ppm级以下的低浓度标气,钢瓶必须做内壁钝化处理,避免壁吸附导致浓度随时间漂移,也就是我们俗称的使用涂层瓶。
国产99 atom%以上氘代甲烷我们尚澜气体常备现货;定制混合标气一般几个工作日到一两周充装周期,看浓度精度和组分数量。课题组做红外光谱仪校准、甲烷同位素方法开发、大气示踪,直接报仪器型号和测量通道就能配气。



