同位素质谱仪由一台主机和三台外设组成。外设包括一台元素分析仪(EA)，一台痕量气体预浓缩装置(Precon)和一台气相色谱(GC)。主机用于测定HCNOS同位素丰度比。包括电子轰击离子源、扇形磁铁质量分析器和法拉第杯(万用三杯和HD接收杯)。
同位素质谱通过样品中的稳定同位素值的分析，来研究自然界中化学元素在活化、迁移、分散或聚集的物理化学过程中的同位素丰度的变化规律，并利用这些规律去解决有关地质地球化学问题。
可以通过稳定同位素来进行地球化学示踪。如应用氧同位素组成确定岩石的成因(壳源/幔源)或构造背景，成矿物质和成矿流体来源，大气圈、水圈和生物圈循环和环境科学等；
应用氢氧同位素技术，来研究油气田开发过程中的产能变化。
应用碳同位素进行油气源的对比，研究油气藏的成藏规律。
应用稳定同位素技术进行物理化学过程的识别。如对动物化石进行碳同位素分析，确定其是否属于C4(木本)或C3(草本)类植物的食用动物。
同位素质谱可高精度快速分析固体和液体样品中C、H、O和N同位素比值，主要应用于大气环境领域、土壤环境领域、海洋环境领域和流域环境领域所需的高精度稳定同位素组成分析。
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