ГЭТ 221-2026 (НИЛ 2421)

Название эталона:

ГЭТ 221-2026 — Государственный первичный эталон единицы дельта значения отношения изотопов углерода, кислорода, водорода, азота.

Вид измерения:

Физико-химические измерения состава и свойств веществ

Структурное подразделение: названием НИО\НИЛ:

Лаборатория государственных эталонов и научных исследований в области измерений отношений изотопов

Ученый-хранитель:

Чубченко Ян Константинович, к.т.н.

Год создания:

2026

Принцип действия:

Принцип действия: Для воспроизведения и передачи единицы дельта значения отношения изотопов углерода, кислорода, водорода, азота используются следующие методы:

1. Метод изотопной масс-спектрометрии основан на ионизации молекул анализируемой пробы, пространственном разделении полученных ионов, различающихся по массе, в магнитном поле, регистрации полученных пучков ионов с разной массой на коллекторах Фарадея. Зарегистрированные на коллекторах Фарадея аналоговые сигналы, после предварительного усиления, поступают на аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), далее цифровые сигналы поступают в управляющий компьютер. Полученные цифровые сигналы пропорциональны интенсивностям сигналов ионов с разной массой.

2. Метод изотопной инфракрасной спектроскопии основан на измерении времени экспоненциального затухания излучения, многократно отражающегося в высокодобротном оптическом резонаторе, заполненном парами анализируемой воды. Затухание сигнала происходит вследствие поглощения излучения на специфических длинах волн молекулами воды, содержащими различные изотопы водорода и кислорода. Зарегистрированный детектором аналоговый сигнал затухания преобразуется в цифровую форму и анализируется управляющим компьютером, который определяет постоянную времени затухания для каждой длины волны. Рассчитанные постоянные времени прямо пропорциональны общим оптическим потерям в резонаторе, которые зависят от концентрации отдельных изотопологов воды.

Основные метрологические характеристики

Характеристики ГПЭ	Диапазон значений величины, ‰	Расширенная неопределенность (U) при коэффициенте охвата k = 2, ‰
Дельта значение отношения изотопов углерода (δ¹³C_VPDB)	от минус 50 до 5	от 0,05 до 1,0
Дельта значение отношения изотопов кислорода (δ¹⁸О_VPDB)	от минус 75 до 15	от 0,086 до 2,0
Дельта значение отношения изотопов кислорода (δ¹⁸О_VSMOW)	от минус 50 до 50	от 0,059 до 2,0
Дельта значение отношения изотопов водорода (δ²H_VSMOW)	от минус 700 до 50	от 0,46 до 10
Дельта значение отношения изотопов азота (δ¹⁵N_AIR_-_N₂)	от минус 30 до 20	от 0,083 до 1,0

Поверочная схема:

Государственная поверочная схема для средств измерений дельта значения отношения изотопов углерода, кислорода, водорода, азота утверждена приказом Федерального агенства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) № 1706 от 26 августа 2026 г.

Область применения:

Области экономики и сферы деятельности, где планируется применение стандартного образца: газовая, химическая, пищевая, нефтеперерабатывающая промышленность, здравоохранение, атмосферный мониторинг, научные исследования.

Результаты применения эталона:

Эталон решает проблему зависимости от импортных стандартных образцов, поставка которых на территорию Российской Федерации прекращена. Это позволяет выполнять требования двух технических регламентов (ТР ТС 023/2011, ТР ЕАЭС 047/2018) и более 30 стандартов и методик измерений, где было предписано применение иностранных СО.

Эталон способствует достижениям поставленных целей в документах, определяющих стратегические и приоритетные направления развития Российской Федерации, в частности в Указе Президента Российской Федерации от 28.02.2024 № 145 и Указе Президента Российской Федерации от 07.05.2024 № 309, способствует достижениям в приоритетных направлениях развития науки, технологий и техники в Российской Федерации в соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 7 мая 2024 г. № 309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года», способствует разработке критических технологий Российской Федерации в соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 7 мая 2024 г. № 309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года».

Совокупное количество средств измерений, прослеживаемых к ГЭТ 221-2026:

На территории Российской Федерации эксплуатируется более 100 средств измерений, метрологическое обеспечение которых осуществляется в соответствии с государственной поверочной схемой, возглавляемой ГЭТ ГЭТ 221-2026.

Обеспечение единства измерений, участие в программе CIPM MRA:

Участие в международных сличениях: CCQM-P175 (Дельта значения отношения стабильных изотопов углерода в мёде), CCQM-K167 (Дельта значения отношения стабильных изотопов углерода в ванилине), CCQM-P212 (Согласованность дельта значений отношения стабильных изотопов углерода в международных стандартных образцах), CCQM-P204 (Дельта значения отношения стабильных изотопов углерода и кислорода в чистом диоксиде углерода), CCQM-P239 (Дельта значения отношения стабильных изотопов углерода и кислорода в смесях диоксида углерода с воздухом), CCQM-K193 (Дельта значения отношения стабильных изотопов углерода и азота), CCQM-P247 (Дельта значения отношения стабильных изотопов углерода и азота).

Строки в международной базе данных калибровочных и измерительных возможностей Международного бюро мер и весов: COOMET-QM-RU-00000NV9-1

Уникальные технические установки в составе эталона:

Государственный первичный эталон единицы дельта значения отношения изотопов углерода, кислорода, водорода, азота представляет собой комплекс, состоящий из трех основных компонентов:

1. Набор ГЭТ Н/3 международных первичных эталонных образцов дельта значения отношения изотопов углерода, кислорода, водорода, азота.

2. Установка ГЭТ У/1 на основе метода изотопной
масс-спектрометрии, предназначенная для воспроизведения, хранения
и передачи единицы дельта значения отношения изотопов углерода, кислорода, водорода, азота в газах, твердых и жидких средах.

3. Установка ГЭТ У/2 на основе метода изотопной инфракрасной спектроскопии, предназначенная для воспроизведения, хранения и передачи единицы дельта значения отношения изотопов кислорода, водорода в воде.

В состав первичного эталона входит набор расходуемых и возобновляемых эталонов сравнения единицы дельта значения отношения изотопов углерода, кислорода, водорода, азота переменного состава.

ФОТО:

Рисунок 1 - Набор ГЭТ Н/3

Рисунок 2 - Установка ГЭТ У/1

Рисунок 3 - Установка ГЭТ У/2