標準樣品的研制是制約高精度同位素原位分析的瓶頸。中國科學院地質與地球物理研究所地球與行星物理院重點實驗室林楊挺研究員及其團隊提出了一種創(chuàng)新性的標準樣品研制思想，即利用納米晶體粉未燒結生長出均一的大晶體。他們以合成方解石為例，成功地用20-40nm大小的CaCO3粉未，在1000°C溫度和1GPa壓力的條件下，經(jīng)過24小時的燒結，生長出100-500mm大小的方解石晶體。這些晶體的生長是基于微晶間的固相擴散，沒有發(fā)生熔融，因而避免了結晶分異而產(chǎn)生的不均一性。燒結實驗的1000°C高溫也有利于合成均一的晶體。此外，由于納米粉未顆粒極小，確保了微區(qū)（如10x10mm2）之間的均一性。利用納米離子探針NanoSIMS 50L和Cameca ims 1280對合成方解石的18O/16O比值，以及P和Sr等微量元素的分析，證實了其同位素和化學組成的均一性（如圖）。
該新方法不僅合成出成分均一的標準樣品，并且所合成樣品的同位素和化學組成標定十分簡單，可直接用納米粉未進行精確分析得到。
該項研究成果于2014年7月25日發(fā)表在國際分析技術刊物Journal of Analytical Atomic Spectrometry 上（Lin et al. Sintering nano-crystalline calcite: a new method of synthesizing homogeneous reference materials for SIMS analysis. Journal of Analytical Atomic Spectrometry，2014，Advance Article ）。
圖：合成的粗粒方解石晶體標準
