1、千克是國際上規(guī)定的七個(gè)基本計(jì)量單位之一，準(zhǔn)確測量阿伏加德羅常數(shù)是實(shí)現(xiàn)用原子質(zhì)量重新定義千克的一個(gè)有效途徑。準(zhǔn)確測量硅的原子量是準(zhǔn)確測量阿伏加德羅常數(shù)的重要組成部分。而準(zhǔn)確測量硅同位素豐度是準(zhǔn)確測量硅的原子量的前提。本研究通過兩種不同的樣品制備方法，對硅同位素豐度測量進(jìn)行了深入的研究。
　　 本論文系統(tǒng)研究了校準(zhǔn)質(zhì)譜法準(zhǔn)確測定硅同位素豐度比的樣品的兩種制備方法：BrF5法和混合酸溶解法，探索實(shí)驗(yàn)方法，優(yōu)化制備工藝，考察了制備過程和

2、質(zhì)譜分析精度，并比較了兩種實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 BrF5法測定硅同位素豐度比的研究表明，通過對設(shè)備的材質(zhì)優(yōu)選、設(shè)計(jì)優(yōu)化和調(diào)試改進(jìn)，本實(shí)驗(yàn)室成功搭建了BrF5法硅同位素制備系統(tǒng)。該制備系統(tǒng)穩(wěn)定性好，測量數(shù)據(jù)具有很好的一致性，滿足硅同位素豐度精確測量的工作需要。單晶硅清除表面雜質(zhì)后，在高真空反應(yīng)器中直接與強(qiáng)氧化劑五氟化溴于300℃下反應(yīng)15h制得四氟化硅氣體；冷阱多次提純分離后，液氮冷凍于接收管；以四氟化硅標(biāo)準(zhǔn)氣為參照，用氣體同

3、位素質(zhì)譜儀測定樣品四氟化硅同位素豐度。結(jié)果顯示，此方法所制得的四氟化硅氣體純度很高，樣品間δ30Si/28Si(‰)標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過0．036‰，達(dá)到國際最先進(jìn)水平，再現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度高。
　　 混合酸溶法制備四氟化硅氣體測定單晶硅同位素豐度比方法的研究表明，此方法用于測定單晶硅同位素豐度比是可行的。單晶硅清除表面雜質(zhì)后，50mg樣品采用0．2m165％硝酸和1．8m148％氫氟酸混合酸消解；然后將氟硅酸溶液濃度配置成0．2 m m

4、ol/g，；然后滴加O．1％氯化鋇溶液，過量6％，將氟硅酸溶液100％轉(zhuǎn)化為氟硅酸鋇沉淀；在真空系統(tǒng)中，600℃高溫下，氟硅酸鋇完全熱分解得四氟化硅氣體；以四氟化硅標(biāo)準(zhǔn)氣為參照，用氣體同位素質(zhì)譜儀測定樣品四氟化硅同位素豐度。結(jié)果表明該方法制備出的四氟化硅氣體純度較高，樣品間δ30Si/28Si(‰)標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過0．067‰，達(dá)到國際最先進(jìn)水平，再現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度高，為硅摩爾質(zhì)量的準(zhǔn)確測量打下了良好的基礎(chǔ)。
　　 最后，對上述兩種

5、方法進(jìn)行了比較。酸溶法和氣相法制備四氟化硅氣體工藝再現(xiàn)性都很好，測量精度都很高。相比較而言，氣相法制備的四氟化硅氣體純度更高。但是兩種方法相差不多，都達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
　　 雖然我國已經(jīng)有二級水分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和卡爾·費(fèi)休水分儀的檢定規(guī)程，但是缺少用于檢測水分儀的國家一級水分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。本論文所研制的水飽和癸醇水分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和水飽和正辛醇水分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)將解決水分儀測量的溯源性問題，滿足國內(nèi)有關(guān)水分測試儀標(biāo)定的需要。
　　 本實(shí)驗(yàn)

6、室制得了含水量為38．2 mg/g，的水飽和癸醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；制得的水飽和癸醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有良好的均勻性、穩(wěn)定性，其擴(kuò)展不確定度為0．9 mg/g(k=2)；復(fù)制的水飽和正辛醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有良好的重現(xiàn)性，水飽和正辛醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)含水量為47．5mg/g，擴(kuò)展不確定度為1．2mg/g(k=2)；對水飽和正辛醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行了18個(gè)月的持續(xù)考察表明，水飽和正辛醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)只要在規(guī)定的儲(chǔ)存、保管和使用條件下，具有良好的穩(wěn)定性；水飽和癸醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和水飽和正辛醇