專利名稱：?jiǎn)蝹€(gè)油氣包裹體的顯微熒光光譜測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯微熒光光譜儀，具體說(shuō)是一種單個(gè)油氣^^的顯微熒光光譜測(cè)背景技術(shù)地質(zhì)流體^ 1^己錄了原始的離流體盼〖頓，鍵體的ttM可M它們的熒光光 譜加以分析。所謂流體鍵體是指礦物結(jié)晶生長(zhǎng)時(shí)，原先存在于儲(chǔ)層中的微型流#|皮成 巖作用膠結(jié)物所捕獲而^^在礦物晶格的缺陷或窩穴內(nèi)的物質(zhì)，發(fā)育于儲(chǔ)層巖石中的自 生礦物包裹體及賦予其中的微量的束纟m態(tài)的流^t/質(zhì).流體M體記錄了烴類流體和 孔隙水的性質(zhì)、組分、物化斜牛忍也球動(dòng)力條件.由于，體形成之后沒(méi)有外^t/質(zhì)的 力口ASi自身物質(zhì)的流出，因m作為原始成礦物質(zhì)來(lái)研究具有可靠的原生性。在一定 地區(qū)水平和垂直方向上有規(guī)律地取樣，對(duì),巖^^礦物中流體^^進(jìn)行，、特征、 豐度、組分等對(duì)比研究以及均一驗(yàn)的測(cè)定,可以域了解盆地深部流體的運(yùn)移方向、運(yùn) 移iiit體系^7jC動(dòng)力狀況的模擬研究，確定烴類運(yùn)移的時(shí)間、深度和運(yùn)移相態(tài)、方向和逝鼠為石油 指明方向。除了油氣^^外， 一些晶#^才料中也含有^#，生物體也含有M體。以下以 油氣^f本為例說(shuō)明本發(fā)明的，。油氣^ ^是流體^體的一種，其成分中包含有l(wèi)flM，如甲烷、瀝青、高^(guò) 碳 氫化,等。其中的芳香經(jīng)在紫外光盼微下會(huì)發(fā)出熒光，這是油氣^^體和船Jc爐 體的區(qū)別之一，人們常用油氣^^的這Ht點(diǎn)在熒，微鏡下區(qū)別油氣^^和^K ^#，并依據(jù)油氣^^的熒光的Mfe判斷其成熟度。然而通常的熒，微fMffl的 ^3^賣發(fā)光光源，其光譜范圍很寬，盡管顯微鏡的熒光顛各中采用了翻濾色片和熒光 濾塊，但得到的激發(fā)光具有一定的帶寬，而不是光譜范圍很窄的單色光；itW卜，單4^M體的大小普遍集中在5—25|nm，顯微鏡附斤射式顯微物鏡聚焦的焦斑大于25mhi，因此 顯微鏡的焦斑實(shí)際上鶴了多^^#，致使現(xiàn)有技術(shù)測(cè)量的^ ^的顯微熒光光譜實(shí) 際上是寬帶單色光皿下的多^ 的熒光光譜。以上兩個(gè)因素導(dǎo)致了不同成分的兩個(gè)油氣^j本的光譜相似而難以M;光譜區(qū)分它們。為了區(qū)分這樣的^ ，需要用窄帶單色光去激發(fā)，且焦斑的面積與單^*#^&即單色光只、皿單^ ，這樣 不同成分的油氣^#的光譜不同而會(huì)嫩區(qū)分它們。已有的測(cè)量單個(gè)油氣^ ^的顯微熒^ ^了深紫外正置熒，微鏡，由于深 紫外顯微鏡非常昂貴， 一臺(tái)奧林巴,職外熒艦微鏡18萬(wàn)新，而一臺(tái)徠卡深紫外熒光顯微鏡30萬(wàn)歐元，這樣高的價(jià)格導(dǎo)致了 ^的造價(jià)太高，因此大大限制了它的普及 ^頓；另夕卜采用折射^E縮邀竟聚焦，聚焦焦玖孜隹以達(dá)到10 ，對(duì)于^f只較小的M 體難以準(zhǔn)確測(cè)量其熒光光譜。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是掛共一種單個(gè)油氣，體的顯微熒光光譜測(cè) 置，它不僅能測(cè)量 群體鍵體的熒光光譜，還能測(cè)量單個(gè)流體M的微熒光光譜，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明是在已有的帶有 的計(jì),的熒光^:，計(jì)和正置熒，微鏡的基 礎(chǔ)上，艮贓帶有 處理的計(jì)嶽幾與光纖基座的熒光分光爐計(jì)和包括顯微物鏡、載物 臺(tái)在內(nèi)的正置熒^M微鏡的基礎(chǔ)上，專門在正置熒^M微H1:設(shè)有一個(gè)高精度調(diào)節(jié)架， 高精度調(diào)節(jié)架與一 Y形光纜的一端(即激發(fā)光纖與劍t光鄉(xiāng)搶二為一的一端)連接，Y 形光纜的另兩端分別與熒光^;鵬計(jì)上的光纖基座的激發(fā)光纖端口和激寸光纖端口連 接，纖光纖與Mf光纖在與高精度調(diào)節(jié)架相連聯(lián)的一端合二為一，中間一根的、微光 纖前端設(shè)一^f竟組，其周邊圍繞多tl^l寸光纖，激發(fā)光纖用于導(dǎo)出熒光^6光度計(jì)中 的單色光，此單色形5 ^§/ 平行光并聚焦至1^ ^片上，用以、M:單一油氣 ^ 發(fā)出熒光，熒形纖寸光纖fliJ到熒光分光鵬iHt行光譜測(cè)量。本發(fā)明的技術(shù)方案包括帶有 處理的計(jì) 111與含有光纖基座10的熒光^^ ，計(jì)9和包括顯微物鏡2、載物臺(tái)3在內(nèi)的正置熒 微鏡1，其特征是它還包括^h 述正置熒光顯微鏡1上設(shè)有的高精度調(diào)節(jié)架4，并且高精度調(diào)節(jié)架4與一根Y形光纜6 的一端的光纖WI彭且合體5相連，光纜6的另外的兩端B端與C端分別接入熒光分光 計(jì)9的光纖基座10的皿光纖端口 B和^lt光纖端口 C，光纜6的激發(fā)光纖7的A 端M"設(shè)一與其共軸的^tl彭且12，而JJ^的光纖Mf彭且合體5與熒光iEa顯微鏡 1的顯微物鏡2共軸。此檳M^且12是兩端均為凸3H竟(E與F)的石英柱，在技術(shù)上保 證纖光纖的A端面與凸纖E的焦平面重合，Mf光纖8圍繞MI^且12跡形封咧。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，倉(cāng)^充分利用現(xiàn)有的正置熒艦微纟凝口熒光分光計(jì)及其附件， S3lY型光纟f^MI竟組將它們有拋也結(jié)合在一起，將顯微定位、單色光^23:熒光收 難成為一體，解決了單一油氣^ ^由于術(shù)只微小難以準(zhǔn)確定位聚焦的問(wèn)題，且能測(cè) fi/人深紫外到可見光范圍的熒光光譜。以普通正置熒艦微鏡代替深紫外顯微鏡，大大 斷氐了儀器的造價(jià)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于調(diào)節(jié)。本^Sfflitr泛，不僅可以測(cè)量群體爐 體的熒光光譜，還可測(cè)量單一油氣M體的熒光光譜，也可以用于其他固術(shù)，片中的包 :及其他材料的微區(qū)熒光光譜的測(cè)量.


圖1本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本發(fā)明的Y形光纜結(jié)構(gòu)示意圖。圖3本發(fā)明的光纖^tl彭且合體的截面示意圖。圖4本發(fā)明的Y形光纜C端截面示意圖。圖5本發(fā)明的Y形光纜的B端截面示意圖。圖6本發(fā)明的光纖Wf彭且合體縱向剖面示意7單個(gè)油氣^^的定位和微示意圖。其中，l正置熒艦微鏡2顯微物鏡3載物臺(tái)4高精度調(diào)節(jié)架5光纖WI竟 組合體 6光纜7激發(fā)光纖8Mt光纖 9熒光分光^W計(jì) IO光纖基座11 帶有數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)12微透鏡組 13視場(chǎng) 14單個(gè)油氣包裹體 15焦斑 A—激發(fā)光纖一端 B—激發(fā)光纖端口 C一劍寸光纖端口 E， F"^titlt^且的兩個(gè) 凸邀竟 L, 一正置熒，微鏡的光源系統(tǒng)L ^^光M，計(jì)的光源系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
如圖l一6，本發(fā)明的技術(shù)方案包括帶有f[^處理的計(jì)嶽幾11與含有光纖基座10 的熒光分光M計(jì)9和包括顯微物鏡2、載物臺(tái)3在內(nèi)的!Eg熒，微鏡1 ，其特征是它 還包括^h^正置熒，微鏡1上設(shè)有的高精度調(diào)節(jié)架4，并且高精度調(diào)節(jié)架4與一根Y 形光纜6的一端的光纖Mfl^且合體5相連，光纜6的另外的兩端B端與C端分別接入熒光分光 計(jì)9的光纖基座io的 光纖端口 b和mt光纖端口 c，光纜6盼M:光纖7的A端 設(shè)一與其共軸的 ^且12，而_&±^的光纖^111彭且合體5與熒光正 置顯微鏡1的顯微物鏡2共軸。此 ||組12是兩端均為凸邀竟(E與F)的石英柱，在 技術(shù)上保證^;光纖的A端面與凸邀竟E的焦平面重合，^M光纖8圍繞^^彭且12 形排列。，的高精度調(diào)節(jié)架，技術(shù)上要求在空間三個(gè)方向上的衍MM少為土5m空間辨, 率為1賬上述的光纜為Y形(見圖2)，長(zhǎng)度l-2叫光纜內(nèi)有多根光纖，中間為一根，周圍均 布有多棍中間一根為^:光纖，用于導(dǎo)出從熒光絲爐計(jì)的光源系統(tǒng)U出射的光， 此光經(jīng)貨MI竟組12的凸纖E頓平行光，再紹M^且12的凸纖F聚焦至崎測(cè)樣品上。標(biāo)mi彭且12周圍均布的多根光纖為激寸光纖，用于M熒光并導(dǎo)入熒光^bfete計(jì)，m熒光絲鵬十測(cè)量熒光光譜。本發(fā)明的測(cè)量單個(gè)油氣M體的熒光光譜的測(cè)M^驟如下(見圖7):(1)調(diào)節(jié)高精度調(diào)節(jié)架使光納l3tl彭且合體的Mf竟組與顯微物鏡共軸開啟熒光分光 光度計(jì)，將其光柵設(shè)為0級(jí)，此時(shí)激發(fā)光纖導(dǎo)出的光為白光，此光經(jīng)貨MI彭腺焦后照亮載玻片；調(diào)節(jié)高精度調(diào)節(jié)架并通過(guò)目鏡觀察使焦斑最小最亮并處于視場(chǎng)的中心，此時(shí) 光纖鵬魏合體中的鵬激與顯微鵬共軸；(2) M正置熒艦微鏡尋,姘定位待領(lǐng)啲油氣^^:調(diào)節(jié)高精度調(diào)節(jié)架的Z軸(注意 X^軸不動(dòng))，使焦斑稍稍變大，再調(diào)節(jié)顯微鏡，使目鏡中看到的^ 晰；用一不透 光的遮擋物遮擋熒光^^it計(jì)的出光口，使熒光分光M計(jì)的白光不會(huì)^A激發(fā)光纖，然后開啟正置熒光顯微鏡的光源"選用標(biāo)準(zhǔn)紫外熒光濾換，m目徵見察該^^是否發(fā)熒光，若發(fā)熒光，貝嚇定為油氣^#，并將該^#調(diào)節(jié)到視場(chǎng)中心；(3) 去掉遮擋熒光分光鵬計(jì)的出光口遮的擋觀再將熒光分光爐計(jì)的光柵設(shè)為1級(jí) 將殿波長(zhǎng)設(shè)置在可見光范圍，如500n叫調(diào)節(jié)高精度調(diào)節(jié)架的z軸，使焦斑最小，進(jìn) 一步細(xì)調(diào)節(jié)高精度調(diào)節(jié)架的x 、 y旋鈕，使^S逐漸與待測(cè)^M疊，此時(shí)關(guān)閉正置 熒光顯微鏡的光源U;(4) 然后將熒光^^ 計(jì)的#^:波長(zhǎng)^8在紫外區(qū)，如320nm^ 熒光， 計(jì)和 帶有織處理的計(jì),己錄和分析光譜。若是要求測(cè)量多個(gè)離體包割本的熒光光譜，貝識(shí)要調(diào)節(jié)高精度調(diào)節(jié)架的z軸調(diào)大焦斑即可。下面以 例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1正置熒，微鏡1為實(shí)驗(yàn)室常用儀器，含有內(nèi)置的連續(xù)光源和標(biāo)準(zhǔn)熒光濾塊，用于 觀察單個(gè)油氣包 14在可見光和單色光照謝下的顏M熒:)feM色，以i朋鵬氣， 體，并利用載物臺(tái)上的可調(diào)旋紐，將該油氣條體定位在鄉(xiāng)湯的中心。正置熒艦微鏡l細(xì)德國(guó)Leica的公司產(chǎn)品，例如DM 1000型。高精度調(diào)節(jié)架4 ^H維的(x， y， z)調(diào)節(jié)架，在空間三個(gè)方向的可調(diào)范圍至少為土5mm， 空間^f,率為1〗 ?？刹捎蒙虾Ｂ?lián)誼形千激光親iT的產(chǎn)品。光纜6為Y形(見圖2)，光纜6內(nèi)由9根光纖纟賊，它們呈WE狀分布，在230 一800皿波長(zhǎng)范圍的皿率可達(dá)90% 。中間的一根為激發(fā)光纖7其直徑為800Mm，用于 導(dǎo)出熒光分光M計(jì)的光源發(fā)出的光，皿光纖A端設(shè)一^3gf^且12，此MI彭腿一 個(gè)兩端都為凸iil竟(E與F)的碟柱，石英柱長(zhǎng)lcn^直徑l咖，凸纖E的焦距為0. 5咖， 凸透鏡F的焦距為1.5m激發(fā)單色形5凸透鏡E后^^平行光，再經(jīng)凸透鏡F聚焦，焦 斑面積5pm，在K7lt上保證^:光纖7與 |^且12共軸，激發(fā)光纖的A端面與凸M E的焦平面重合，8 f,寸光纖8圍繳t^組12鵬形排列，其直徑均為為600Mm， 用于收集熒光并導(dǎo)入熒光分光;)W計(jì)9， M熒光^i，計(jì)9和帶有 處理的計(jì)算 機(jī)11進(jìn)行光譜記錄和分析。光纜6的B端、C端與光纖基座10的#^光纖端口 B與發(fā) 射光纖端口C相連.熒光分光光度計(jì)9采用PerlinElmer公司的產(chǎn)品，如LS50/55型.其脈沖氤燈的功 率為20kW， m^:激寸光柵均為閃耀光柵，每M^U線為1800條.微和對(duì)寸光譜范 圍為200-950rm對(duì)^fMi器為R298高靈驗(yàn)光電倍增管，靈驗(yàn)高達(dá)750:1 ,波長(zhǎng)分 辨率為0. Iran.以上配制可測(cè)ii:徑大于5Mm的單個(gè)油氣^^:的激發(fā)光譜、二維熒光光譜、三維 熒光光譜及同步熒光光譜。實(shí)施例2正置熒，微鏡為實(shí)驗(yàn)室常用儀器，含有內(nèi)置的ii^光源和標(biāo)準(zhǔn)熒光濾塊，用于觀察鵬枯可見光和單色光照射下的顏M熒糨色，以鄉(xiāng)咖氣 #，并利用載物 臺(tái)上的可調(diào)旋紐，將油氣^j本定位在視場(chǎng)的中心。采用正置熒，微鏡1為日本NIK0N公司產(chǎn)品，例如Eclipse 80i型。高精度調(diào)節(jié)架是4四維的(x，y，z,0z)調(diào)節(jié)架，在空間三個(gè)方向的可調(diào)范圍至少為 土5mm，空間^f，率為l|om， 9z的可調(diào)范圍至少為i211,可采用北京大恒光電廠等廠家的^z: 口 廣叩*光纜6為Y形(見圖2)，光纜內(nèi)由12根光維賊，它們呈梅花狀分布，在230—800nm 波長(zhǎng)范圍的3131率可達(dá)90%.中間的一根為^:光纖，其直徑為800pm，用于導(dǎo)出熒光 分光光度計(jì)的單色光，激發(fā)光纖A端設(shè)一^I^且12，此^Ht組是一個(gè)兩端都為凸透 鏡(E與F)的石英柱，石英柱長(zhǎng)lcn^直徑1. 2mm，凸,E的焦距為0. 6mm，凸igf竟F 的焦距為2皿激發(fā)單色光經(jīng)凸纖E后^j^平行光，再經(jīng)凸邀竟F聚焦，焦斑面積5叫 在技術(shù)上保證^:光纖的A端與MI彭I^軸，、M:光纖的A端面與凸邀竟E的焦平面 重合，11根激寸光纖8圍繞MI^IjW形排列，其直徑均為為400mhi，用于收集熒光 并導(dǎo)入熒光分光鵬十9，艦熒光儲(chǔ)爐計(jì)9和鮪 處理的計(jì)穀幾11進(jìn)行光譜 記錄和分析。光纜6的B端、C端與光纖基座10的激發(fā)光纖端口 B與激t光纖端口 C相 連.熒光分光鵬計(jì)9細(xì)H0RIBA Jobin Yvon公司的產(chǎn)品(FloraMAX4)，熒光分光光 度計(jì)的連續(xù)箭燈的功率為150W， ^^aU"光柵均為閃耀光柵，每11 踐為1400條.激 發(fā)和魁寸光譜范圍為200-950rm ^^測(cè)器為光^i十?dāng)?shù)光電倍增管.靈鵬高達(dá)3000:1. 波敬辨率為0. lrm以上配制可測(cè)Sl:徑大于5mhi的單個(gè)油氣^^體的激發(fā)光譜、二維熒光光譜、三維 熒光光譜及同步熒絲譜.
權(quán)利要求
1、一種單個(gè)油氣包裹體的顯微熒光光譜測(cè)量裝置，其包括帶有數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)(11)與含有光纖基座(10)的熒光分光光度計(jì)(9)和包括顯微物鏡(2)、載物臺(tái)(3)在內(nèi)的正置熒光顯微鏡(1)，其特征是其還包括在上述正置熒光顯微鏡(1)上設(shè)有的高精度調(diào)節(jié)架(4)，并且高精度調(diào)節(jié)架(4)與一根Y形光纜(6)一端上的光纖微透鏡組合體(5)相接，光纜(6)的另外的兩端(B)端與(C)端分別接入熒光分光光度計(jì)(9)的光纖基座(10)的激發(fā)光纖端口(B)和發(fā)射光纖端口(C)，而且上述的光纖微透鏡組合體(5)與正置熒光顯微鏡(1)的顯微物鏡(2)共軸。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種單個(gè)油氣包裹體的顯微熒光光譜測(cè)量裝 置，其特征是上述的光纖微透鏡組合體(5)是在激發(fā)光纖(7)的(A)端前 方設(shè)一與其共軸的微透鏡組(12)，發(fā)射光纖(8)圍繞微透鏡組(12)成 環(huán)形排列。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種單個(gè)油氣包裹體的顯微熒光光譜測(cè)量裝 置，其特征是上述的微透鏡組(12)是兩端均為凸透鏡(E)與(F)的石英柱， 且激發(fā)光纖(7)的(A)端面與凸透鏡(E)的焦平面重合。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種單個(gè)油氣包裹體的顯微熒光光譜測(cè)量裝 置，其特征是上述的高精度調(diào)節(jié)架(4)，在空間三個(gè)方向上的行程至少為 土5mm，空間分辨率為1微米。
全文摘要
一種單個(gè)油氣包裹體的顯微熒光光譜測(cè)量裝置。其包括帶有數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)與熒光分光光度計(jì)和正置熒光顯微鏡，其特征是它還包括上述正置熒光顯微鏡上設(shè)有的高精度調(diào)節(jié)架，且高精度調(diào)節(jié)架與一根Y形光纜的一端的光纖微透鏡組合體相連，光纜另外的兩端B端與C端分別接入熒光分光光度計(jì)的光纖基座的激發(fā)光纖端口B和發(fā)射光纖端口C，光纜的激發(fā)光纖的A端前方設(shè)一與其共軸的微透鏡組，而且上述光纖微透鏡組合體與熒光正置顯微鏡的顯微物鏡共軸。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于調(diào)節(jié)，造價(jià)大大降低，且用途廣泛，不僅可以測(cè)量群體包裹體的熒光光譜，還可測(cè)量單一油氣包裹體的熒光光譜，也可以用于其他固體薄片中的包裹體及其他材料的微區(qū)熒光光譜的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N21/64GK101315333SQ20081012677
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日
發(fā)明者劉宗林, 張金亮, 楊愛玲, 鄧美寅 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)