沉積物中的礦物顆粒被掩埋之后不斷接受來自周圍環(huán)境的輻射，導致礦物顆粒隨時間的增長不斷累積輻射能。通過加熱或者光束照射激發(fā)礦物顆粒使累積的輻射能以

光的形式被激發(fā)出來，這就是釋光信號。

通過加熱激發(fā)的釋光信號叫熱釋光，通過光束激發(fā)的釋光信號叫光釋光。其測年物質(zhì)是石英或長石，在絕大多數(shù)沉積物中含量豐富，因而被廣泛應(yīng)用。

石英的光釋光測年

光照減少了石英的光釋光(OSL)信號，并為日曬物和沉積物的年代測定提供了依據(jù)。

OSL年代測定

年代范圍：

• 幾年(視lexsyg系統(tǒng)特別開發(fā)設(shè)備的信號強度和靈敏度而定)
• 可達150-20萬年(取決于劑量測定)

沉積物種類

• 沙丘或黃土等風成沉積物非常適合
• 湖泊和河流沉積可以確定年代
• 冰川沉積物相對困難

應(yīng)用于：

• 地貌重建
• 古環(huán)境重建
• 地震的歷史
• 河流系統(tǒng)重建
• 年代地層學

用于石英的激發(fā)波長：

• 藍光
• 綠光
• UV

Murray AS & Wintle AG (2000)《用改進的單分片再生劑量法對石英進行發(fā)光測年》 Radiation Measurements 32, 57-73.

單分片再生法(SAR after Murray & Wintle, 2000)確定古生物劑量的原理，將自然發(fā)光信號插值到同一分片輻照得到的再生信號上

紅外激發(fā)發(fā)光（IRSL）測年

許多類型的沉積物不含石英，為了測定這些沉積物的光照年齡，使用了紅外激發(fā)發(fā)光(IRSL)。

• 由于較高的飽和劑量，其年齡范圍比光釋光法大
• 鉀長石內(nèi)部劑量率降低了對外部劑量率和水分含量的依賴
• 可能會遭受異常信號丟失，導致年齡低估
• 后紅外紅外發(fā)光技術(shù)(p-IRIR)可以確定中更新世沉積物的年代

Preusser, F., Muru, M., and Rosentau, A. (2014). 《愛沙尼亞Ruhnu島全新世海岸前沙丘年代的不同Post-IR IRSL方法比較》 Geochronometria 41, 342-351.

Z?ller, L., Richter, D., Masuth, S., Wunner, L., Fischer, M., and Antl-Weiser, W. (2013). 《奧地利Grub - Kranaweberg遺址的發(fā)光年代學研究》 Eiszeitalter & Gegenwart / Quaternary Science Journal 62, 127–135.

應(yīng)用于多礦物黃土的SAR協(xié)議單片IRSL信號

空間分辨發(fā)光

并不是沉積物樣本中的每一粒顆粒都反映了同樣的漂洗和掩埋歷史。通過分析單一礦物實體(無論是顆粒還是部分)，可以區(qū)分不同的劑量群，并為不同的事件(如擱淺或沉積)推導出模型。

• 空間分辨發(fā)光的單顆粒檢測
• 單顆粒測量
• 生物擾動和混合的檢測
• 沉積組分的分類，如巖石侵蝕與風成作用
• 異質(zhì)樣品的空間分析，例如礦物共生

Chauhan N, Adhyaru P, Vaghela H & Singhvi AK (2014) 《基于EMCCD的發(fā)光成像系統(tǒng)，用于空間分辨的地質(zhì)年代測量和輻射劑量測定的應(yīng)用》 Journal of Instrumentation 9, P11016.

Greilich S & Wagner GA (2006) 《HR-OSL空間分辨測年技術(shù)的開發(fā)》 Radiation Measurements 41, 738-743.

Olko P, Czopyk L, Klosowski M & Waligórski MPR (2008) 《使用配備CCD攝像機的TL檢測儀進行熱釋光劑量測定》 Radiation Measurements 43, 864-869.

由lexsyg research檢測到的石英顆粒前2秒藍色激發(fā)光的偽色空間分辨發(fā)光

技術(shù)參數(shù)

樣品                自動80位換樣機

熱激發(fā)源              可達 710°C

0.1–20°C/s (@Tmax=up to 710°C)

光激發(fā)源              每個OSL 單元可使用3個波長的刺激波長

可選的光刺激波長(LED/激光二極管)

UV (365 nm), Violet (405 nm), Blue (458nm), Green (525 nm), Yellow(590 nm), IR(850 nm) OSL

操作模塊:

· 連續(xù)波長 OSL (CW-OSL)

· 線型調(diào)制OSL (LM-OSL)

· 脈沖OSL (POSL)

檢測單元                UV-VIS PMT (默認), 紅光敏感的 PMT, 近紅外PMT, EMCCD, 分光儀

電腦                   Windows7或以上，有2個以太網(wǎng)端

工作電壓               110–250V AC, 4A

尺寸                   716×1033×850 mm

重量                  ≤200kg

資質(zhì)認證                按照ISO9001標準生產(chǎn)，符合CE標準