同位素質譜儀由一臺主機和三臺外設組成。外設包括一臺元素分析儀(EA)，一臺痕量氣體預濃縮裝置(Precon)和一臺氣相色譜(GC)。主機用于測定HCNOS同位素豐度比。包括電子轟擊離子源、扇形磁鐵質量分析器和法拉第杯(萬用三杯和HD接收杯)。
同位素質譜通過樣品中的穩(wěn)定同位素值的分析，來研究自然界中化學元素在活化、遷移、分散或聚集的物理化學過程中的同位素豐度的變化規(guī)律，并利用這些規(guī)律去解決有關地質地球化學問題。
可以通過穩(wěn)定同位素來進行地球化學示蹤。如應用氧同位素組成確定巖石的成因(殼源/幔源)或構造背景，成礦物質和成礦流體來源，大氣圈、水圈和生物圈循環(huán)和環(huán)境科學等；
應用氫氧同位素技術，來研究油氣田開發(fā)過程中的產(chǎn)能變化。
應用碳同位素進行油氣源的對比，研究油氣藏的成藏規(guī)律。
應用穩(wěn)定同位素技術進行物理化學過程的識別。如對動物化石進行碳同位素分析，確定其是否屬于C4(木本)或C3(草本)類植物的食用動物。
同位素質譜可高精度快速分析固體和液體樣品中C、H、O和N同位素比值，主要應用于大氣環(huán)境領域、土壤環(huán)境領域、海洋環(huán)境領域和流域環(huán)境領域所需的高精度穩(wěn)定同位素組成分析。
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