lexsyg系统助力古老沉积物测年研究领域---基于紫光激发发光技术的突破性进展

创新实验设计
研究选取欧洲4处考古遗址样本(年代跨度40-900 ka),通过对比单份样再生剂量(SAR)与多份样叠加剂量(MAAD)两种协议,首次系统评估VSL技术在高剂量样本中的表现。实验中lexsyg system凭借其双波长(蓝光458nm/紫光405nm)激发模块与U340复合滤光系统,成功捕捉到比传统蓝光信号弱100倍的VSL信号(如图1所示)。

图1 .X6717 (A、B、C)、X6444 (D、E、F)和X6888 (G、H、I)的SAR结果。(A,D,G)显示自然信号衰减曲线,紫色三角形代表VSL信号,插图显示前面的BSL(蓝色圆圈)用于比较。(B,E,H)显示了使用长信号间隔(0-300s;400-500s BG)的VSL(三角形)和快速间隔(0-0.9s;BSL(圆圈)的90-100s BG。误差线显示标准误差。(C,F,I)显示了四个VSL信号间隔的差分分布:0–3秒(背景:3–10.5秒)(黑色方块)、0–0.9秒(背景:450–500秒)(红色圆圈)、9–29秒(背景:29–80秒)(绿色三角形)和0–300秒(背景:400–500秒)(橙色菱形)。X6717的BSL De值(蓝色三角形)用于比较。线条表示每个区间的凸轮。根据Dietze和Kreutzer (2017年)修改的径向图(R核心团队,2016年)。
关键发现
1.年轻样本验证成功
对于67.3±3.0 Gy的年轻样本(约4万年),VSL-SAR在9-29秒信号区间测得69.8±11.8 Gy,与传统BSL测年结果高度吻合,验证了VSL技术在常规测年范围内的可靠性。
2.高剂量样本瓶颈显现
对于预期剂量>300 Gy的样本,测量结果呈现显著差异。样本X6444(预期剂量>300 Gy)仅组件B(9-29s)测得339.9±67.4 Gy接近预期下限,其他信号区间低估达50%。对于更古老的X6888样本(预期600-1190 Gy),所有区间均出现40-80%低估。
3.MAAD协议突破尝试
研究团队通过调整预热条件,成功将VSL信号饱和剂量提升至690 Gy。然而,信号强度的显著衰减导致数据离散度增加,表明MAAD协议仍需要进一步优化。
这项发表于《第五届亚太释光与电子自旋共振测年会议论文集》的研究证实,lexsyg系统在极端微弱信号检测中具有优异的稳定性,为深时标定研究提供了重要硬件支撑。尽管VSL技术目前仍存在一些技术挑战,如慢蓝光成分消除方案尚需优化,但已展现出突破百万年测年瓶颈的潜力。随着测量协议的持续改良,这项搭载于lexsyg平台的技术有望成为探索早期人类迁徙、古气候演变等重大科学问题的新利器。