lexsyg系統助力古老沉積物測年研究領域---基于紫光激發發光技術的突破性進展

創新實驗設計
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)兩種協議,首次系統評估VSL技術在高劑量樣本中的表現。實驗中lexsyg system憑借其雙波長(藍光458nm/紫光405nm)激發模塊與U340復合濾光系統,成功捕捉到比傳統藍光信號弱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結果。(A,D,G)顯示自然信號衰減曲線,紫色三角形代表VSL信號,插圖顯示前面的BSL(藍色圓圈)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。誤差線顯示標準誤差。(C,F,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(藍色三角形)用于比較。線條表示每個區間的凸輪。根據Dietze和Kreutzer (2017年)修改的徑向圖(R核心團隊,2016年)。
關鍵發現
1.年輕樣本驗證成功
對于67.3±3.0 Gy的年輕樣本(約4萬年),VSL-SAR在9-29秒信號區間測得69.8±11.8 Gy,與傳統BSL測年結果高度吻合,驗證了VSL技術在常規測年范圍內的可靠性。
2.高劑量樣本瓶頸顯現
對于預期劑量>300 Gy的樣本,測量結果呈現顯著差異。樣本X6444(預期劑量>300 Gy)僅組件B(9-29s)測得339.9±67.4 Gy接近預期下限,其他信號區間低估達50%。對于更古老的X6888樣本(預期600-1190 Gy),所有區間均出現40-80%低估。
3.MAAD協議突破嘗試
研究團隊通過調整預熱條件,成功將VSL信號飽和劑量提升至690 Gy。然而,信號強度的顯著衰減導致數據離散度增加,表明MAAD協議仍需要進一步優化。
這項發表于《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,lexsyg系統在極端微弱信號檢測中具有優異的穩定性,為深時標定研究提供了重要硬件支撐。盡管VSL技術目前仍存在一些技術挑戰,如慢藍光成分消除方案尚需優化,但已展現出突破百萬年測年瓶頸的潛力。隨著測量協議的持續改良,這項搭載于lexsyg平臺的技術有望成為探索早期人類遷徙、古氣候演變等重大科學問題的新利器。