Description de l’instrument :

Spectromètre de masse à secteur magnétique isoprime PrecisION (Elementar^®) couplé à un analyseur élémentaire à Haute température vario PYRO cube (Elementar^®).

Principe de l’analyse :

Les échantillons solides (pesés dans des capsules en argent) subissent une pyrolyse à 1400°C. Ils sont convertis en CO gazeux. Le gaz échantillon est ensuite introduit dans la source du spectromètre sous flux d’hélium et est analysé par rapport à un gaz CO standard commercial.

Les molécules du gaz sont ionisées dans la source, accélérées par un champ électrique et déviées en fonction de leur masse par un champ magnétique. Trois cages de Faraday sont placées en sortie et permettent de récupérer les masses 28, 29 et 30.

δ¹³C and δ¹⁸O sont déterminés simultanément à partir du même échantillon avec une précision  de 0.15‰ pour δ¹³C et 0.30‰ pour δ¹⁸O (voir Loader et al. 2014, pour une description de la méthode : DOI: 10.1021/ac502557x).

Analyses réalisées sur l’instrument :

Rapports des isotopes stables du carbone et de l’oxygène dans la cellulose et le bois

Financements :

Projet : RIOCAS, IDF-DIM-MAP-2021-3-001

Contacts :

Monique Pierre : 01.69.08.31.20 / monique.pierre[a]sce.ipsl.fr

Michel Stievenard : 01.69.08.71.70 / michel.stievenard[a]lsce.ipsl.fr

Description de l’instrument :

Spectromètre de masse à secteur magnétique isoprime (Elementar^®) couplé à un analyseur élémentaire vario MICRO cube (Elementar^®).

Principe de l’analyse :

Les échantillons solides (qui ont été pesés dans des capsules en étain) subissent une combustion à env. 1000°C. Ils sont convertis en CO₂ gazeux. Le gaz échantillon est ensuite introduit dans la source du spectromètre sous flux d’hélium et est analysé par rapport à un gaz CO₂ standard commercial.

Les molécules du gaz sont ionisées dans la source, accélérées par un champ électrique et déviées en fonction de leur masse par un champ magnétique. Trois cages de Faraday sont placées en sortie et permettent de récupérer les masses 44, 45 et 46. La précision de l’analyse de δ¹³C est de 0.10‰.

Analyses réalisées sur l’instrument :

Rapports des isotopes stables du carbone dans la cellulose et le bois

Financements :

Projet : RIOCAS, IDF-DIM-MAP-2021-3-001

Contacts :

Monique Pierre : 01.69.08.31.20 / monique.pierre[a]sce.ipsl.fr

Michel Stievenard : 01.69.08.71.70 / michel.stievenard[a]lsce.ipsl.fr

Description de l’instrument :

Les échantillons d’eau (3mL) sont équilibrés pendant 8 heures avec du CO₂. Ce gaz est ensuite introduit dans le spectromètre de masse en mode de double injection.

Les mesures des échantillons se font par rapport à nos standards pendant 15 minutes.

Le principe du spectromètre de masse est basé sur l’ionisation dans la source, l’accélération par un champ électrique et la déviation en fonction de la masse par un champ magnétique. Trois cages de Faraday sont placées en sortie et permettent de récupérer les masses 44, 45 et 46.

Principe de l’analyse :

http://www.thermo.com.cn/Resources/200802/File_28763.pdf

Analyses pouvant être faites sur l’instrument :

L’appareil est dédié à des analyses en routine de la composition isotopique en oxygène (δ¹⁸O) des eaux naturelles.

Précision fournie par le laboratoire : 2s = 0.05‰ pour le δ¹⁸O

Contacts :

Bénédicte Minster (équipe GLACCIOS au LSCE)

Description de l’instrument :

Le principe de l’analyseur isotopique est basé sur le temps de décroissance d’un faisceau laser pour mesurer les caractéristiques spectrales des molécules H₂¹⁶O, H₂¹⁸O et HD¹⁶O en phase gazeuse dans une cavité optique. Les échantillons sont automatiquement injectés (2 microlitres) dans un module de vaporisation à 110 °C avant d’être envoyé dans la cavité laser. Le temps nécessaire à la mesure d’un échantillon est de 9 minutes.

Principe de l’analyse :

https://www.picarro.com/products/l2130i_isotope_and_gas_concentration_analyzer

Analyses pouvant être faites sur l’instrument :

L’appareil L2120-i est dédié à des analyses en routine de la composition isotopique en oxygène (δ¹⁸O) et hydrogène (δD) des eaux naturelles.

Précisions fournies par le laboratoire : 1s = 0.2‰ pour le δ¹⁸O

                                                                       1s = 0.7‰ pour le δD

Contacts :

Bénédicte Minster

Description de l’instrument :

Le principe de l’analyseur isotopique est basé sur le temps de décroissance d’un faisceau laser pour mesurer les caractéristiques spectrales des molécules H₂¹⁶O, H₂¹⁸O, H₂¹⁷O et HD¹⁶O en phase gazeuse dans une cavité optique. Les échantillons sont automatiquement injectés (2 microlitres) dans un module de vaporisation à 110 °C avant d’être envoyé dans la cavité laser. Le temps nécessaire à la mesure d’un échantillon est de 9 minutes pour les rapports δ²H et δ¹⁸O et plusieurs heures pour l’analyse combinée δ¹⁷O – δ¹⁸O.

Principe de l’analyse :

https://www.picarro.com/isotope_analyzers/h2o_isotopes_liquid_and_vapor

Analyses réalisées sur l’instrument :

L’appareil L2140-i est dédié à des analyses en routine de la composition isotopique en oxygène (δ¹⁸O, δ¹⁷O) et hydrogène (δ²H) des eaux naturelles.

Précisions fournies par le laboratoire :

• 1s = 0.2‰ pour le δ¹⁸O
• 1s = 0.7‰ pour le δ²H
• 1s = 10 ppm pour le ¹⁷O-excess

Contacts :

Frédéric Prié : frederic.prie[a]lsce.ipsl.fr

Description de l’instrument :

Le principe du spectromètre de masse est basé sur l’ionisation dans la source, l’accélération par un champ électrique et la déviation en fonction de la masse par un champ magnétique. 10 cages de Faraday sont placées en sortie et permettent de récupérer les masses 28, 29, 30, 32, 33, 34, 36, 38, 40 et 44. Il est équipé d’un module de double injection.

Cet instrument peut être couplé à une ligne d’extraction des gaz de la glace, à différents systèmes de purification de l’air utilisant des colonnes chromatographiques ou des systèmes d’adsorption et à une ligne de fluorination de l’eau. A la sortie de ces différentes lignes de préparation, les échantillons d’air purifié sont piégés dans l’hélium liquide et connectés au spectromètre de masse.

Principe de l’analyse :

http://www.thermo.com/eThermo/CMA/PDFs/Product/productPDF_26513.pdf

Analyses réalisées sur l’instrument :

• δ¹⁵N de N₂ dans l’air (1s = 5 ppm)
• δ¹⁸O de O₂ dans l’air (1 s = 15 ppm)
• δ⁴⁰Ar/³⁶Ar, δ⁴⁰Ar/³⁸Ar dans l’air (1 s = 20 ppm)
• Δ¹⁷O de O₂ dans l’air (1 s = 5 ppm)
• ¹⁷O-excess de H₂O (1 s = 5 ppm)

Contacts :

Frédéric Prié : frederic.prie[a]lsce.ipsl.fr

Amaelle Landais : Amaelle.Landais[a]lsce.ipsl.fr

Description de l’instrument :

Le principe du spectromètre de masse est basé sur l’ionisation dans la source, l’accélération par un champ électrique et la déviation en fonction de la masse par un champ magnétique. Différentes cages de Faraday sont placées en sortie et permettent de récupérer les masses 28, 29, 30 ; 32, 33, 34 ; 36, 38, 40 ; 82, 86. Il est équipé d’un module de double injection.

Cet instrument peut être couplé à une ligne d’extraction des gaz de la glace, à différents systèmes de purification de l’air utilisant des colonnes chromatographiques ou des systèmes d’adsorption et à une ligne de fluorination de l’eau. A la sortie de ces différentes lignes de préparation, les échantillons d’air purifié sont piégés dans l’hélium liquide et connectés au spectromètre de masse.

Principe de l’analyse :

http://www.thermoscientific.com/en/product/mat-253-stable-isotope-ratio-mass-spectrometer.html

Analyses réalisées sur l’instrument :

• δ¹⁵N de N₂ dans l’air (1s = 5 ppm)
• δ¹⁸O de O₂ dans l’air (1 s = 15 ppm)
• δ⁴⁰Ar/³⁶Ar, δ⁴⁰Ar/³⁸Ar dans l’air (1 s = 20 ppm)
• Δ¹⁷O de O₂ dans l’air (1 s = 5 ppm)
• ¹⁷O-excess de H₂O (1 s = 5 ppm)

Contacts :

Frédéric Prié : frederic.prie[a]lsce.ipsl.fr

Amaelle Landais : Amaelle.Landais[a]lsce.ipsl.fr

Spectromètre d’Absorption Atomique en flamme et four pour l’analyse des concentrations en cations (Al, As, Ba, Ca, Cr, Co, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Pt, Sb, Sn, Sr, Zn)

Description de l’instrument

Le spectromètre d’Absorption Atomique (Agilent Technologies AAS 240 FS et GTA 120) permet de mesurer les concentrations de nombreux éléments. En fonction des concentrations des solutions, il peut être utilisé en mode flamme ou en mode four. Il est muni de diluteurs automatiques (flamme/four) et de passeurs automatiques (flamme/four).

Principe de l’analyse

Un échantillon liquide est injecté sous forme de brouillard dans une flamme (en mode flamme) ou une goutte est déposée dans un four (en mode four). La chaleur vaporise les éléments contenus dans l’échantillon et excite leurs atomes. Ceux-ci perturbent un signal lumineux en diminuant son intensité (absorption) ou en émettant des photons (émission). La lumière émise par une (des) lampe(s) à cathode creuse ou par les électrons des atomes excités est envoyée via un jeu de miroir et un réseau cristallin jusqu’à un détecteur qui effectue une mesure optique du signal comparé à un signal de référence non-perturbé. La différence d’intensité lumineuse est proportionnelle à la concentration de l’élément dans la solution. La calibration est faite en injectant une solution étalon diluée par l’appareil pour obtenir la gamme adéquate. Voir principe de la mesure ici : http://spin.mines-stetienne.fr/sites/default/files/specatom.pdf

Analyses réalisées sur l’instrument

• Cations majeurs (Ca, Mg, Na et K) entre 0,05 et 100 ppm en flamme avec une précision de +/- 5% ;
• Métaux (Al, As, Ba, Cr, Co, Cu, Fe, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Pt, Sb, Sn, Sr, Zn) entre 0,01 et 1000 ppm en flamme selon les éléments et de quelques dizaines de ppt à quelques dizaines de ppb en mode four pour certains éléments avec une précision de +/- 5% ;
• Uniquement des solutions liquides (filtrées et acidifiées) mais possibilité de faire les mesures sur des mises en solutions par attaques acides de roches, de sédiments ou d’autres échantillons solides.

Contacts

Gaël Monvoisin : 01.69.15.71.74 / gael.monvoisin[a]universite-paris-saclay.fr

Financements

CNRS – INSU / Université Paris-Sud : AAS flamme Année 2010 – AAS four Année 2012

Description de l’instrument :

Spectromètre de masse IRMS ISOPRIME 100 est couplé à une ligne d’extraction spécifique à ce type d’analyse. L’ensemble a été mis en service en 2012. Ce spectromètre est de type Dual Inlet. Il est dédié à l’analyses des clumped isotopes (D47) des (bio)carbonates et en particulier des foraminifères spélépthèmes Les précisions sont de l’ordre de 10ppm sur la mesure du D47. La quantité de matériel nécessaire pour une mesure est de l’ordre de 1-3 milligrammes.

Principe de l’analyse :

http://daeron.fr/wiki/doku.php?id=papers#theory_methods_and_calibration

Analyses réalisées sur l’instrument :

Mesure du D47 sur matrice carbonatée.

Contacts :

M. Daëron-D : mathieu.daeron[a]lsce.ipsl.fr

D. Blamart : dominique.blamart[a]lsce.ipsl.fr

Description de l’instrument :

Spectromètre de masse IRMS ISOPRIME 100 est couplé à une ligne d’extraction. L’ensemble a été mis en service en 2014. Ce spectromètre est de type Dual Inlet. Il est dédié à l’analyses des (bio)carbonates, et en particulier les foraminifères benthiques et planctoniques. Les précisions sont de l’ordre de 0,08 et 0,05 respectivement pour l’oxygène et le carbone. La quantité de matériel nécessaire pour une mesure est de l’ordre de 15-200 microgrammes. La spécificité de ce spectromètre est la possibilité de mesurer un seul foraminifère (15 microgrammes).

Principe de l’analyse :

http://en.wikipedia.org/wiki/Isotope-ratio_mass_spectrometry

Analyses réalisées sur l’instrument :

Analyses isotopiques des carbonates, isotopes du carbone et de l’oxygène.

Contacts :

D. Blamart : dominique.blamart[a]lsce.ipsl.fr

P. Richard : patricia.richard[a]lsce.ipsl.fr