lexsyg釋光探測器 || 在地質(zhì)測年領(lǐng)域應(yīng)用分享

突破測年極限！紫光激發(fā)發(fā)光技術(shù)新進(jìn)展，lexsyg系統(tǒng)助力古老沉積物測年研究

這篇由牛津大學(xué)與伍倫貢大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)發(fā)表的研究，為石英測年技術(shù)帶來了重要突破。團(tuán)隊(duì)使用德國Freiberg Instruments的lexsyg research system高精度發(fā)光測量系統(tǒng)，對紫色受激發(fā)光（VSL）測年法展開系統(tǒng)性驗(yàn)證，揭示了該技術(shù)在突破傳統(tǒng)測年上限中的潛力與挑戰(zhàn)。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計
研究選取歐洲4處考古遺址樣本（年代跨度40-900 ka），通過對比單份樣再生劑量（SAR）與多份樣疊加劑量（MAAD）兩種協(xié)議，系統(tǒng)評估VSL技術(shù)在高劑量樣本中的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)中l(wèi)exsyg system憑借其雙波長（藍(lán)光458nm/紫光405nm）刺激模塊與U340復(fù)合濾光系統(tǒng)，成功捕捉到比傳統(tǒng)藍(lán)光信號弱100倍的VSL信號（如圖1所示）。

圖1 .X6717 (A、B、C)、X6444 (D、E、F)和X6888 (G、H、I)的SAR結(jié)果。(A，D，G)顯示自然信號衰減曲線，紫色三角形表示VSL信號，插圖顯示前面的BSL(藍(lán)色圓圈)用于比較。(B，E，H)顯示了使用長信號間隔(0-300s；400-500s BG)的VSL(三角形)和快速間隔(0-0.9s；BSL(圓圈)的90-100s BG。誤差線顯示標(biāo)準(zhǔn)誤差。(C，F(xiàn)，I)顯示了四個VSL信號間隔的差分分布:0–3秒(背景:3–10.5秒)(黑色方塊)、0–0.9秒(背景:450–500秒)(紅色圓圈)、9–29秒(背景:29–80秒)(綠色三角形)和0–300秒(背景:400–500秒)(橙色菱形)。X6717的BSL De值(藍(lán)色三角形)用于比較。線條表示每個區(qū)間的凸輪。根據(jù)Dietze和Kreutzer (2017年)修改的徑向圖(R重要團(tuán)隊(duì)，2016年)。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)

一、年輕樣本驗(yàn)證成功
對于67.3±3.0 Gy的年輕樣本（約4萬年），VSL-SAR在9-29秒信號區(qū)間測得69.8±11.8 Gy，與傳統(tǒng)BSL測年結(jié)果高度吻合。

二、高劑量樣本瓶頸顯現(xiàn)
對于預(yù)期劑量＞300 Gy的樣本X6444，只有組件B（9-29s）測得339.9±67.4 Gy接近預(yù)期下限，而其他信號區(qū)間低估達(dá)50%。更古老的X6888樣本（預(yù)期600-1190 Gy）所有區(qū)間均出現(xiàn)40-80%低估。

三、MAAD協(xié)議突破嘗試
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整預(yù)熱條件，可將VSL信號飽和劑量提升至690 Gy，但信號強(qiáng)度大幅衰減導(dǎo)致數(shù)據(jù)離散度增加。

這項(xiàng)發(fā)表于《第五屆亞太釋光與電子自旋共振測年會議論文集》的研究證實(shí)，lexsyg系統(tǒng)在條件差的微弱信號檢測中展現(xiàn)的穩(wěn)定性，為深時標(biāo)定研究提供了硬件基礎(chǔ)。盡管VSL技術(shù)尚需優(yōu)化慢藍(lán)光成分消除方案，但已展現(xiàn)出突破百萬年測年瓶頸的可能性。隨著協(xié)議改良，這項(xiàng)搭載于lexsyg平臺的技術(shù)或?qū)⒊蔀榻忾_早期人類遷徙、古氣候演變之謎的新鑰匙。