同位素指纹识别

食品和饮料产品具有指纹图谱，即，可让人们识别产品的独特化学特征。要显示这类指纹图谱，可以使用 IRMS，此技术可鉴别产品的同位素指纹图谱。食品和饮料产品的同位素指纹图谱因地区或过程而异，这意味着产品可根据地理区域（奶酪、咖啡、糖、鱼和动物饲养区域）、植物学过程（豆类、种子、橄榄油、香草）、土壤和施肥过程（水果和蔬菜）和欺诈做法（蜂蜜中加糖、葡萄酒和烈酒中掺水）加以区分。这些过程可通过碳、氮、硫、氧和氢同位素进行追踪，通过其变化可以了解到食品和饮料产品的来源和历史。

• 如何使用稳定同位素测定食品和饮料产品的来源和真实性？
• 我的葡萄酒是否掺水了？
• 我的龙舌兰酒是否贴了正确标签？
• 我的产品是否为有机种植产品？
• 我的烘焙咖啡源自何处？
• 我的生咖啡源自何处？
• 我的蜂蜜是否加了糖？

• 我的糖是从甘蔗还是甜菜而来？
• 我的葡萄酒源自何处？
• 我的牛肉源自何处？
• 我的椰子水是否含有真正的椰子？
• 我的米饭真正从何而来？
• 我的摩洛哥坚果油是否正宗？
• 我的薄荷醇来源是什么？

保护我们的环境免受污染是一项全球性挑战，需要国际社会共同关注，并就空气、水和土地资源展开合作。我们的空气和水中以及土地上的天然和合成物质具有指纹图谱，即，可让人们识别和区分它们的独特化学特征。可实现这种差异化的独特化学特征就是污染物中的稳定同位素，我们将其称为同位素指纹图谱。要显示这种指纹图谱，可以使用 IRMS。天然样本材料中的同位素指纹图谱因地区或过程而异，这意味着样本可以根据地理区域（空气中的颗粒物）、植物学来源（有机物来源和运移）和矿化过程（物质的实质性分解）加以区分。这些过程通常可采用同位素指纹图谱进行追踪，从而提供来源识别范围，并追踪我们的环境从现代到近代再到远古的变化。

法医调查会对检材进行检验，以确定检材的相似或不同程度，或鉴定材料的来源。材料的不同之处或来源是可以鉴定的，因为材料具有指纹图谱那样的独特化学特征。为了显示这种指纹图谱，法医使用 IRMS 来测量检材的稳定同位素，此类同位素的化学性质基本相同。与法医调查中其他类型的推断证据（例如，咬痕、轮胎或鞋履的印记、笔迹）不同，同位素测量结果是定量的实证证据，既可重现，又易于验证。基于严谨的科学基础而建立的可靠分析技术，同位素指纹图谱在法医调查中的应用已变得更加普遍。应用领域包括人类法医学、刑事、环境、生态、食品和考古材料开展的调查。

• 同位素指纹图谱如何支持法医调查？
• 在法医场景中使用 IRMS 的示例？
• 可卡因的种植区是哪个？
• 使用氢和氧同位素指纹图谱追踪人类起源
• 人类和动物的饮食习惯是怎样的？

• 使用碳、氢和氧同位素指纹图谱追踪爆炸物的来源
• 同位素指纹图谱如何支持兴奋剂检测调查？
• 利用同位素指纹图谱对抗新兴的药物滥用威胁
• 这种木材从何而来？

核保障、环境控制和核燃料加工以产生核能等核应用的监管非常严格，需要对铀及其他锕系元素进行精准的同位素分析。核保障和环境控制需要最终检测系统能够在较小样本（如组织）中发现铀和锕系同位素特征。对于核电厂而言，在核裂变过程中使用正确数量的核燃料混合物至关重要，因此需要进料和产品材料精准的 ²³⁵U 和 ²³⁹Pu 同位素信息。

Thermo Scientific 同位素比质谱仪特别适用于核应用。RPQ 能量过滤器可减少主要同位素对相邻微量同位素的拖尾效应，从而能够准确测定极端同位素比。定制核多离子计数包可在 fg 水平测定低丰度 ²³⁴U 和 ²³⁶U。 

污染控制对于半导体和高纯度金属行业至关重要。尤其的是无机杂质会影响制造半导体器件所使用的绝缘层和导电层的电气特性。同样，高纯度金属（如铜）是合成先进材料（包括太阳能电池和超导陶瓷中使用的化合物半导体）的重要前体材料。因此，微量元素污染会降低半导体器件的生产良率和操作可靠性。为了较大程度地减少污染，必须对工艺化学品和最终金属产品的元素杂质含量进行超痕量（ng/L；ppt）水平的监测。

可使用 Thermo Scientific 同位素比质谱仪产品组合中的多种仪器进行微量元素分析。这些高灵敏度仪器的设计旨在具有较低的检测限，可用于监测超微量元素杂质，同时仍保持高样本处理量。 

• 6N 高纯度铜的常规分析
• 高精度镍合金分析
• 氧化铝粉分析
• 利用辉光放电质谱分析進行高纯铝分析
• 利用辉光放电质谱分析進行太阳能电池硅分析
• 超痕量水平的硫 GD-MS 分析

• 利用脉冲式高流速 GD-MS 对薄膜进行全面的化学调查分析
• 利用 HR-ICP-MS 对硝酸-过氧化氢溶液中的杂质进行亚 ppt 水平的自动分析
• 利用扇形磁场 ICP-MS 分析半导体级矿物酸
• 半导体级 TMAH 显影液中超微量元素的测定
• 液晶中超微量元素的测定
• 使用 HR-ICP-MS 单一工作条件下的硫酸分析

同位素比质谱仪也可用于电池研究。锂离子电池的一个主要问题是随时间推移会老化，并丧失性能。电解液中的老化部分大多是有机化合物。将高分辨率 ICP-MS 与色谱系统相结合，研究人员可以定量电解液中因老化产生的未知反应产物。使用辉光放电 MS 的深度剖析技術可用于确定在电池老化过程中锂离子向不同电池组件的迁移情况。