本发明涉及稳定同位素测量，尤其涉及一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法。
背景技术：
1、同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一，在元素周期表上占有同一位置，化学性质几乎相同，但原子质量或质量数不同，从而其质谱性质、放射性转变和物理性质有所差异。其中同位素包括放射性同位素和稳定同位素，稳定同位素的测量在多个领域都具有深远的意义。如稳定同位素由于其独特的性质，被广泛应用于水和土壤管理、环境研究、营养评估研究和法医鉴定等多个方面。例如，通过测量和分析稳定同位素的分布，能够追踪物质的起源、历史、来源，以及它们在环境中的相互作用过程。稳定同位素还可以作为示踪剂，被有意地添加到所研究的系统中，如农业或营养学，以揭示特定过程的机制和速率。在医学领域，稳定同位素的测量也发挥着重要作用。例如，13c呼气试验就是一种利用稳定同位素进行非侵入性医学检测的方法，用于评估消化吸收功能、胃酸分泌情况，以及幽门螺杆菌的检测等。这种检测方法不仅准确度高，而且安全无创，为胃肠道疾病的诊断和监测提供了有力的支持。
2、现阶段对气体样品中的稳定同位素测量方法主要包括质谱法、光谱法和色谱法等。质谱法是通过测量离子质荷比(即质量-电荷比)来进行同位素分析。具有高精度和高灵敏度的优点，能够准确测定同位素比值。然而，质谱法存在操作复杂、样品前处理繁琐、对于干扰元素需要进行复杂的校正和验证等问题；色谱法，通过利用不同同位素在色谱柱上的分离效应来进行分析。但存在分离效果容易受到影响，操作过程繁琐的问题。光谱法，也广泛应用于稳定同位素的测量。其利用不同同位素在光谱上的微小差异来进行分析。具有非破坏性、快速和相对简单的优点。但是，光谱法的精度和灵敏度相对较低，尤其是对于含量较低的同位素，难以准确测定。
3、因此，如何公开一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，提高光谱分析的精度和灵敏度是本领域亟待解决的难题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，以解决现有光谱分析方法精度和灵敏度低，尤其是对于含量较低的同位素，难以准确测定的问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，包括如下步骤：
4、1)收集包含待测稳定同位素的气体样品；
5、2)气体样品预处理：将气体样品顺次进行净化和浓缩，得到预处理后的气体样品；
6、3)光谱扫描：将预处理后的气体样品引入红外光谱仪的光路中，进行分析，得到光谱分析结果；
7、4)对光谱分析结果进行数据处理，得到气体稳定同位素的测量结果；
8、所述气体样品中包含二氧化碳气体。
9、优选的，所述步骤2)中的净化包括顺次进行的过滤、吸附和干燥。
10、优选的，所述过滤为先利用颗粒过滤器过滤，再进行膜分离过滤。
11、优选的，所述吸附采用活性炭进行吸附。
12、优选的，所述干燥采用化学干燥剂进行干燥。
13、优选的，所述浓缩为采用冷凝法得到浓缩的二氧化碳气体。
14、优选的，所述步骤3)中测量的压力为1.2～1.5mpa。
15、优选的，所述步骤4)中数据处理包括对光谱分析结果进行积分，得到不同同位素对应的峰面积，利用峰面积得到同位素丰度。
16、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17、1、本发明通过预处理步骤提高了气体样品的纯度，避免了其他杂质或颗粒物对目标气体分子的相互作用，避免了光谱分析过程中产生的干扰，提高了测量的准确性；同时浓度的提高也有助于增强光谱信号的强度，可以提高测量的灵敏度，还可以减小测量过程中的误差。
18、2、利用光谱分析仪器对二氧化碳气体样品进行光谱扫描，通过获取样品的光谱数据，实现对样品中稳定同位素比例的精准测量；与传统的测量方法相比，本发明具有测量精度高、操作简便、耗时短等优点。
1.一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，其特征在于，所述步骤2)中的净化包括顺次进行的过滤、吸附和干燥。
3.根据权利要求2所述的一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，其特征在于，所述过滤为先利用颗粒过滤器过滤，再进行膜分离过滤。
4.根据权利要求3所述的一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，其特征在于，所述吸附采用活性炭进行吸附。
5.根据权利要求4所述的一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，其特征在于，所述干燥采用化学干燥剂进行干燥。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，其特征在于，所述浓缩为采用冷凝法得到浓缩的二氧化碳气体。
7.根据权利要求6所述的一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，其特征在于，所述步骤3)中测量的压力为1.2～1.5mpa。
8.根据权利要求7所述的一种基于光谱分析的气体稳定同位素测量方法，其特征在于，所述步骤4)中数据处理包括对光谱分析结果进行积分，得到不同同位素对应的峰面积，利用峰面积得到同位素丰度。
