近日，杭州高等研究院環境與氣候變化研究團隊在光學領域頂級期刊Optics Express發表題為Laser spectroscopy applied in radiocarbon dating with the bomb peak的研究成果，創新采用飽和吸收腔衰蕩光譜(SCAR)技術，聯合意大利ppqSense公司成功研制新型激光檢測系統，在全球首次實現激光光譜技術對C-14同位素的高精度測年突破。
此研究聚焦“爆炸峰測年”這一特殊場景——20世紀中葉全球核試驗形成的14C濃度的特征曲線，將SCAR技術另辟蹊徑，通過直接測量14CO2分子光譜吸收強度實現14C濃度測定，從而實現樣品測年。相較于造價逾千萬元、維護復雜的AMS系統，本技術無需復雜且耗時的石墨化樣品制備流程，大大降低了測量成本。
為驗證技術的可靠性，選取多維度樣本開展系統實驗：中國地質科學院沉積物、意大利1979年份白葡萄酒、歷史建筑舊木料及跨越三十余年的印刷品紙張(1968—2000年)。研究顯示，該系統在60分鐘檢測周期內實現0.5 pMC的檢測精度，通過解析F14C特征曲線斜率變化精準鎖定樣品放射性碳年齡，數據與已知參考年齡高度吻合。此項技術突破為食品真實年份認證、藝術品真偽鑒別及生態系統演變研究提供了全新解決方案，標志著我國在精密同位素檢測領域取得重要進展。
此工作由浙江師范大學杭州高等研究院環境與氣候變化研究團隊與激光感知團隊協同攻關，團隊成員凌強博士(第一作者)、管祖光教授(通訊作者)聯合意大利ppqSense頂尖科研力量共同完成。研究依托正在建設的國內首個放射性碳同位素激光光譜檢測實驗室推進，此實驗室將突破我國相關領域技術壁壘。合作方ppqSense團隊凝聚了意大利國家光學研究所(INO-CNR)、歐洲非線性光譜實驗室(LENS)及佛羅倫薩大學等頂尖機構科學家，形成“基礎研究-技術開發-應用轉化”一體化國際創新聯合體。
此成果受到美國光學學會特別新聞報道，被評價為“加速器質譜技術(AMS)革新性替代方案”的新技術，在環境監測與氣候變化研究領域展現出重大應用價值，特別是在碳排放精準溯源、污染物追蹤及氣候數據建模等方面具有顯著優勢。
意大利ppqSense公司研發的C14放射性碳同位素分析儀器設備C14-SCAR具有體積小，操作簡易，維護運營成本低，檢測精度媲美加速器質譜技術(AMS)。
ppqSense C14-SCAR與加速器質譜儀AMS的測量結果比較
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