Les chercheurs ont mis au point une méthode utilisant la spectroscopie d'absorption différentielle par laser infrarouge accordable (tildas) qui permet de mesurer rapidement et avec une grande précision la composition isotopique en grappes (Δ₆₃₈) dans le dioxyde de carbone, en utilisant deux lasers infrarouges dans les bandes 2250,2 cm⁻¹ et 2285,1 cm⁻₈, tout en mesurant directement les spectres d'absorption de quatre molécules isotopiques clés du co₂ (626, 636, 628, 638), évitant radicalement les interférences isotopiques homogènes dans la spectrométrie de masse. L'aire du pic d'absorption est analysée en temps réel, la constante d'équilibre réactionnel K est déduite en calculant le rapport entre ([628] / [626]) et ([638] / [636]) et finalement convertie en valeur de δ₆₃₈ par rapport au gaz de référence de travail.

Cette méthode permet d'atteindre une erreur type de ± 0009 ‰ en 20 minutes d'analyse avec une précision comparable à celle de la spectrométrie de masse à rapport isotopique (irms) du Sommet, mais nécessite moins de volume d'échantillon (15 µmol de co₂) et une analyse plus rapide. Les valeurs de Δ₆₃₈ résultant des mesures présentent une relation linéaire avec les valeurs prédites calculées sur la base de la Théorie thermodynamique, démontrant ainsi la précision de la méthode. Les mesures de δ₆₃₈ sont extrêmement peu dépendantes de la composition isotopique globale de l'échantillon (δ¹³c et δ¹³o), ce qui signifie que des données isotopiques précises sur les grappes peuvent être obtenues même si l'échantillon diffère considérablement des valeurs isotopiques de fond du gaz de référence. Des tests rigoureux ont confirmé qu'aucun fractionnement isotopique significatif n'a été introduit lors du stockage, du traitement et de l'échantillonnage du gaz, garantissant l'authenticité et la fiabilité des résultats analytiques.

L'équipement utilisé dans l'étude ci - dessus est le système de mesure isotopique tildas Dual Laser Cluster, utilisant une cellule Multi - voies de 36 mètres de portée optique, d'un volume d'environ 250 ml, associée à un détecteur HgCdTe haute sensibilité, utilisant un système d'échantillonnage de gaz automatisé comprenant une vanne électronique, une vanne pneumatique, un orifice critique et un capteur de pression pour assurer l'absence de fractionnement isotopique lors de l'introduction du gaz, l'analyse en temps réel du spectre d'absorption à l'aide du logiciel tdlwintel, le calcul du rapport crête - surface de chaque isotope et, à son tour, la dérivation de la valeur de Δ₆₈.

Le système de mesure isotopique aerodyne carbonate Cluster est un système de mesure isotopique de cluster de dioxyde de carbone (Δ₆₃₈) qui mesure rapidement et avec une grande précision. Les avantages techniques de ce produit sont les suivants:

· Évitez les interférences avec l'isotope: la spectrométrie de masse conventionnelle à rapport isotopique (irms) ne permet pas de distinguer deux molécules ayant un nombre de masse de 47, le système de mesure isotopique par grappes de carbonates mesure directement les empreintes digitales spécifiques d'absorption infrarouge des molécules, ce qui permet d'identifier et de quantifier la molécule cible ¹³c¹⁸o¹⁶o, non perturbée par d'autres molécules d'isotope, ce qui rend la mesure plus directe et plus fiable.

· mesure de haute précision: temps de mesure de 16 min et moins de 1,6 mg d'échantillon de calcite, la précision de Δ₆₃₈ peut atteindre 0,01 ‰, comparable à celle de l'irms, sous réserve de maintenir une haute précision, le système de mesure isotopique en grappes nécessite moins de taille d'échantillon et une vitesse d'analyse plus rapide, permettant aux scientifiques de mener des études à haute résolution temporelle ou spatiale pour débloquer l'analyse d'échantillons traces.

· bonne précision: corrélation de la température 1028 ‰ vs 0928 ‰, les résultats des mesures permettent de suivre les variations de la composition isotopique des clusters causées par les variations de température, les mesures sont très cohérentes avec les valeurs réelles, cette corrélation de température n'est pas significativement influencée par l'origine initiale de l'échantillon, ce qui suggère une large applicabilité de ce thermomètre.