專利名稱:粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
地球磁場(chǎng)產(chǎn)生于地球形成后不久,它的存在阻擋了大量的宇宙以及來(lái)自太陽(yáng)的高速粒子,對(duì)地球上的生態(tài)環(huán)境起到了至關(guān)重要的保護(hù)作用。地球磁場(chǎng)會(huì)隨著空間和時(shí)間發(fā)生變化,這些變化蘊(yùn)藏著地球本身的一些規(guī)律,而且還可能與氣候變化、生物活動(dòng)等具有直接或間接的聯(lián)系。同時(shí),地球磁場(chǎng)的變化在某種尺度上具有全球一致性,例如距今最近的一次地磁場(chǎng)南北極倒轉(zhuǎn)事件發(fā)生在78萬(wàn)年前,這次倒轉(zhuǎn)事件就可以作為地質(zhì)歷史研究中的一個(gè)時(shí)間控制點(diǎn)。沉積 物(如海洋、湖泊沉積物)在其形成的過(guò)程中,沉降物中的磁性礦物會(huì)在地磁場(chǎng)的作用下順著地磁場(chǎng)的方向按照一定的效率進(jìn)行排列,當(dāng)沉積物被壓實(shí)、固結(jié)之后,這些沿著地磁場(chǎng)方向排列的磁性礦物就為沉積物記錄了一個(gè)可以反映沉積時(shí)的磁場(chǎng)信息,稱之為沉積剩磁。當(dāng)然,有一部分沉積物,由于粒度較粗,空隙較大,壓實(shí)作用不強(qiáng)等原因,導(dǎo)致里面的磁性礦物沒(méi)有被完全的固定,它們會(huì)沿著后期地磁場(chǎng)的方向排列,那么這時(shí)的剩磁就不能反映沉積物沉積時(shí)的地磁場(chǎng)信息,稱之為沉積后剩磁。為了研究過(guò)去地磁場(chǎng)的變化規(guī)律,同時(shí)為地質(zhì)歷史的研究提供一定的時(shí)間標(biāo)尺,海洋沉積物的剩磁機(jī)制得到了比較多的關(guān)注。而作為陸相風(fēng)成沉積物的黃土,盡管其已經(jīng)被證明可以記錄地球磁場(chǎng)的信息,但由于其沉積環(huán)境與海洋不同,海洋沉積物的剩磁獲得機(jī)制則不能直接拿來(lái)應(yīng)用到黃土中,因此需要對(duì)風(fēng)成沉積的黃土的剩磁獲得機(jī)制進(jìn)行研究。這樣的研究在過(guò)去并沒(méi)有十分成熟的例子,本專利所涉及的設(shè)計(jì)能夠成功應(yīng)用在這方面的研究上。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,以提供一種研究粉塵的沉降過(guò)程中的可能物理機(jī)制的裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,包括:模擬自然界中粉塵揚(yáng)起、飄移擴(kuò)散以及沉降三個(gè)過(guò)程的封閉循環(huán)風(fēng)洞,具有供粉塵在其中揚(yáng)起、飄移擴(kuò)散、沉降的沙塵倉(cāng);在沙塵倉(cāng)中產(chǎn)生強(qiáng)度和方向變化磁場(chǎng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置,設(shè)于沙塵倉(cāng)之外;在沙塵倉(cāng)中模擬降雨的降雨模擬裝置,具有向沙塵倉(cāng)中降雨的噴頭;樣品收集裝置,設(shè)置在沙塵倉(cāng)中的底部;以及對(duì)沙塵倉(cāng)中包括風(fēng)速、溫度、濕度、磁場(chǎng)在內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和實(shí)時(shí)記錄的監(jiān)控記錄裝置,與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置、降雨模擬裝置、封閉循環(huán)風(fēng)洞中提供循環(huán)風(fēng)的風(fēng)扇之間電連接。優(yōu)選地,循環(huán)風(fēng)洞還包括:設(shè)于沙塵倉(cāng)之外并與之連通的風(fēng)管、以及由具有粉塵入口的粉塵進(jìn)給裝置;其中,提供循環(huán)風(fēng)的風(fēng)扇為兩個(gè)、且設(shè)在風(fēng)管中,粉塵入口設(shè)在兩個(gè)風(fēng)扇之間與風(fēng)管連通。優(yōu)選地,磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括三軸相互垂直的亥姆霍茲線圈,粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置還包括:與線圈和兩個(gè)風(fēng)扇電連接的電源裝置。
優(yōu)選地,降雨模擬裝置還包括水泵,水泵位于沙塵倉(cāng)之外、并通過(guò)水管與噴頭連接。優(yōu)選地,監(jiān)控記錄裝置包括:根據(jù)從沙塵倉(cāng)中檢測(cè)的磁場(chǎng)參數(shù),控制電源裝置供給線圈的電流強(qiáng)度與方向的磁控模塊,磁控模塊與電源裝置電連接;根據(jù)從沙塵倉(cāng)中檢測(cè)的風(fēng)速參數(shù),控制電源裝置供給風(fēng)扇的電流強(qiáng)度的風(fēng)扇控制模塊,風(fēng)扇控制模塊與電源裝置電連接;根據(jù)從沙塵倉(cāng)中檢測(cè)的濕度參數(shù),控制水泵供水量和供水時(shí)間的供水模塊,供水模塊與水泵電連接;控制進(jìn)給裝置的粉塵進(jìn)給量的粉塵控制模塊,粉塵控制模塊與驅(qū)動(dòng)進(jìn)給裝置粉塵刷的馬達(dá)電連接,其中粉塵刷向粉塵入口輸送粉塵。優(yōu)選地,監(jiān)控記錄裝置還包括:檢測(cè)風(fēng)速參數(shù)的傳感器、檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向的傳感器、檢測(cè)濕度的傳感器、檢測(cè)溫度的傳感器,所有這些傳感器均設(shè)在沙塵倉(cāng)中。優(yōu)選地,沙塵倉(cāng)內(nèi)的上部空間為粉塵擴(kuò)散區(qū)、下部空間為粉塵沉降區(qū),樣品收集裝置設(shè)置在粉塵沉降區(qū)的底部。優(yōu)選地,樣品收集裝置包括:水槽、收集離散樣品的樣品盒陣列、收集塊狀樣品的柱狀樣品盒。本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:提供一種研究粉塵的沉降過(guò)程中的可能物理機(jī)制的裝置,尤其有利于對(duì)黃土等風(fēng)成沉積物的剩磁獲得機(jī)制進(jìn)行更好的研究,亦可對(duì)海洋或湖泊沉積物的剩磁機(jī)制進(jìn)行研究,以提供不同沉積環(huán)境之間的相互對(duì)比研究,對(duì)促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域(如古地磁,古氣候,古環(huán)境)的研究具有積極意義。
圖1是本發(fā)明粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明中·樣品盒陣列的俯視正視圖;圖3是圖2的俯視圖,為簡(jiǎn)化目的省略了樣品盒固定底座;圖4是柱狀樣品盒的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下參見(jiàn)附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。參見(jiàn)圖1,本發(fā)明粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,包括:循環(huán)風(fēng)洞、磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置、降雨模擬裝置,樣品收集裝置,以及監(jiān)測(cè)控制裝置。循環(huán)風(fēng)洞能比較真實(shí)的模擬自然界中粉塵揚(yáng)起、飄移擴(kuò)散以及沉降三個(gè)過(guò)程,其具有供粉塵在其中揚(yáng)起、飄移擴(kuò)散以及沉降的沙塵倉(cāng)19 ;而磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置設(shè)置在沙塵倉(cāng)19之外,能夠在沙塵倉(cāng)19中提供一個(gè)在方向與強(qiáng)度上都能變化的磁場(chǎng);降雨模擬裝置能夠在沙塵倉(cāng)19中簡(jiǎn)單模擬自然降雨的過(guò)程,具有向沙塵倉(cāng)19中降雨的噴頭13 ;樣品收集裝置具有多種樣品收集方式以滿足不同實(shí)驗(yàn)的需求,設(shè)置在沙塵倉(cāng)19中的底部;監(jiān)測(cè)控制記錄裝置能起到對(duì)沙塵倉(cāng)19中包括風(fēng)速、溫度、濕度磁場(chǎng)等的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、實(shí)時(shí)記錄的作用,該監(jiān)測(cè)控制裝置與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置、降雨模擬裝置、以及封閉循環(huán)風(fēng)洞中提供循環(huán)風(fēng)的風(fēng)扇之間電連接。繼續(xù)參見(jiàn)圖1,循環(huán)風(fēng)洞中用以提供循環(huán)風(fēng)的風(fēng)扇為兩個(gè),即圖1中示出的風(fēng)扇6和7,循環(huán)風(fēng)洞還包括風(fēng)管20、粉塵進(jìn)給裝置8,風(fēng)扇6、7即設(shè)置在風(fēng)管20中,粉塵樣品在后前兩個(gè)風(fēng)扇6、7的吹吸作用下在風(fēng)洞中移動(dòng)。其中,風(fēng)管20在沙塵倉(cāng)19之外并與沙塵倉(cāng)19連通,并且風(fēng)洞20整體封閉,這使得循環(huán)風(fēng)動(dòng)力的強(qiáng)度得到保障,并且可以防止粉塵外泄,污染實(shí)驗(yàn)室周圍環(huán)境;粉塵進(jìn)給裝置8具有存儲(chǔ)粉塵的物源倉(cāng)25、粉塵刷(未示出)、以及驅(qū)動(dòng)粉塵刷將粉塵輸送到粉塵入口的馬達(dá)9。從圖1中可看出粉塵入口在風(fēng)扇6和7之間與風(fēng)管20連通。另外圖1中還示出了支撐沙塵倉(cāng)19的支架14。從圖1中還可看出,粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置還包括電源裝置11。作為一種實(shí)施方式,磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括三軸相互垂直的亥姆霍茲線圈4。電源裝置11與該線圈4和兩個(gè)風(fēng)扇6、7電連接以向其供電。圖1中示出,本發(fā)明中的降雨模擬裝置還包括水泵10,水泵10位于沙塵倉(cāng)19之夕卜、并通過(guò)水管23與噴頭13連接。沙塵倉(cāng)19內(nèi)的上部空間為粉塵擴(kuò)散區(qū)1、下部空間為粉塵沉降區(qū)2。在粉塵擴(kuò)散區(qū)I由于具有湍流的空氣動(dòng)力,使得樣品粉塵能夠得到比較充分的擴(kuò)散飄移,以模擬粉塵在空氣中的 狀態(tài)。沉降區(qū)2與擴(kuò)散區(qū)I在尺寸和形狀上都發(fā)生了變化,使得沉降區(qū)2具有相對(duì)平靜的空氣動(dòng)力環(huán)境,因此樣品粉塵能夠得以沉降。顯然,樣品收集裝置設(shè)置在粉塵沉降區(qū)2內(nèi)的底部。樣品收集裝置可以包括:如圖1所示的水槽3(有水模擬海洋,湖泊和沼澤環(huán)境,無(wú)水模擬干燥環(huán)境),水槽3中的有無(wú)水狀態(tài)能夠模擬粉塵沉降在干地和水中的兩種情形;如圖2和圖3所示的收集離散樣品的樣品盒陣列17,可以一次收集同條件下的平行樣品若干;以及如圖3所示的收集塊狀樣品的柱狀樣品盒18。進(jìn)一步,水槽3僅僅是用來(lái)模擬有水環(huán)境的,無(wú)水環(huán)境不需要使用,因此水槽3是一個(gè)可以移動(dòng)的裝置,與樣品盒陣列17無(wú)直接關(guān)系。從圖2和圖3中可看出,樣品盒陣列17由16個(gè)樣品盒22以4行4列方式陣列,陣列在樣品盒固定底座23上。樣品盒固定底座23是放置在沙塵倉(cāng)19內(nèi)部的。本發(fā)明中監(jiān)控記錄裝置包括:根據(jù)從沙塵倉(cāng)19中檢測(cè)的磁場(chǎng)參數(shù),控制電源裝置11供給線圈4的電流強(qiáng)度與方向的磁控模塊,磁控模塊與電源裝置11電連接;根據(jù)從沙塵倉(cāng)19中檢測(cè)的風(fēng)速參數(shù),控制電源裝置11供給所述風(fēng)扇6、7的電流強(qiáng)度(實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇啟停、風(fēng)扇風(fēng)量的控制)的風(fēng)扇控制模塊,風(fēng)扇控制模塊與電源裝置11電連接;根據(jù)從沙塵倉(cāng)19中檢測(cè)的濕度參數(shù),控制水泵10供水量和供水時(shí)間(實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量供水)的供水模塊,供水模塊與水泵10電連接;控制進(jìn)給裝置8的粉塵進(jìn)給量的粉塵控制模塊,粉塵控制模塊與驅(qū)動(dòng)粉塵刷的馬達(dá)8電連接,以控制進(jìn)給裝置向風(fēng)管20中定時(shí)定量供應(yīng)粉塵,即控制粉塵供給量、供給速度等參數(shù)。例如,作為一種優(yōu)選方式,磁控模塊控制電源裝置11使得線圈4在沙塵倉(cāng)20中產(chǎn)生任意方向的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)是強(qiáng)度介于0-100 μ T范圍的固定磁場(chǎng),以及在這個(gè)范圍之內(nèi)的變化磁場(chǎng)。電源裝置11可以通過(guò)監(jiān)控記錄裝置(計(jì)算機(jī))12編程自動(dòng)控制。另外除了上述的借助于供水模塊控制供水量,也可以采用方式控制定時(shí)定量的噴水。監(jiān)控記錄裝置還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)包括上述的環(huán)境參數(shù)、以及粉塵進(jìn)給量、進(jìn)給速度等實(shí)驗(yàn)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。顯然可以理解,為了與監(jiān)控記錄裝置的上述模塊的動(dòng)作傳遞相應(yīng)參數(shù),監(jiān)控記錄裝置還應(yīng)包括:檢測(cè)風(fēng)速參數(shù)的傳感器、檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向的傳感器16、檢測(cè)濕度的傳感器、檢測(cè)溫度的傳感器15,所有這些傳感器均設(shè)在沙塵倉(cāng)19中。在使用本裝置時(shí),首先要根據(jù)需求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,確定實(shí)驗(yàn)環(huán)境參數(shù),如磁場(chǎng),溫度,有無(wú)水,有無(wú)降雨模擬以及采樣的要求。將樣品收集裝置放入粉塵樣品沉降區(qū),確認(rèn)整個(gè)系統(tǒng)的封閉性,然后通過(guò)監(jiān)控記錄裝置來(lái)設(shè)定所需要的環(huán)境參數(shù),接著就可以把準(zhǔn)備好的粉塵樣品放入進(jìn)樣裝置的物源倉(cāng),粉塵樣品在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的進(jìn)樣刷的帶動(dòng)下,定時(shí)定量的輸入進(jìn)循環(huán)風(fēng)洞。粉塵樣品在循環(huán)風(fēng)的帶動(dòng)下被搬運(yùn)到擴(kuò)散區(qū),在重力和磁力的作用粉塵樣品會(huì)在沉降區(qū)緩慢沉降進(jìn)入樣品收集裝置。待實(shí)驗(yàn)完成后,將樣品取出進(jìn)行后續(xù)的研究分析。綜上,本發(fā)明提供一種研究粉塵的沉降過(guò)程中的可能物理機(jī)制的裝置,尤其有利于對(duì)黃土等風(fēng)成沉積物的剩磁獲得機(jī)制進(jìn)行更好的研究,對(duì)促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域(如古地磁,古氣候,古環(huán)境)的研究具有積極意義。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等, 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,包括: 模擬自然界中粉塵揚(yáng)起、飄移擴(kuò)散以及沉降三個(gè)過(guò)程的封閉循環(huán)風(fēng)洞,具有供粉塵在其中揚(yáng)起、飄移擴(kuò)散、沉降的沙塵倉(cāng)(19); 在所述沙塵倉(cāng)(19)中產(chǎn)生強(qiáng)度和方向變化磁場(chǎng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置,設(shè)于所述沙塵倉(cāng)(19)之外; 在所述沙塵倉(cāng)(19)中模擬降雨的降雨模擬裝置,具有向所述沙塵倉(cāng)中降雨的噴頭(13); 樣品收集裝置,設(shè)置在所述沙塵倉(cāng)(19)中的底部;以及 對(duì)所述沙塵倉(cāng)(19)中包括風(fēng)速、溫度、濕度、磁場(chǎng)在內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和實(shí)時(shí)記錄的監(jiān)控記錄裝置,與所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置、降雨模擬裝置、封閉循環(huán)風(fēng)洞中提供循環(huán)風(fēng)的風(fēng)扇(6、7)之間電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于, 所述循環(huán)風(fēng)洞還包括:設(shè)于所述沙塵倉(cāng)(19)之外并與之連通的風(fēng)管(20)、以及由具有粉塵入口的粉塵進(jìn)給裝置(8); 其中,所述的提供循環(huán)風(fēng)的風(fēng)扇(6、7)為兩個(gè)、且設(shè)在所述風(fēng)管(20)中,所述粉塵入口在所述兩個(gè)風(fēng)扇(6、7)之間與所述風(fēng)管(20)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于, 所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括三軸相互垂直的亥姆霍茲線圈(4),所述粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置還包括:與所述線圈(4)和所述兩個(gè)風(fēng)扇(6、7)電連接的電源裝置(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于, 所述降雨模擬裝置還包括水泵(10),所述水泵(10)位于所述沙塵倉(cāng)(19)之外、并通過(guò)水管(23)與所述噴頭(13)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,所述監(jiān)控記錄裝置包括: 根據(jù)從沙塵倉(cāng)(19)中檢測(cè)的磁場(chǎng)參數(shù),控制所述電源裝置(11)供給所述線圈(4)的電流強(qiáng)度與方向的磁控模塊,所述磁控模塊與所述電源裝置(11)電連接; 根據(jù)從沙塵倉(cāng)(19)中檢測(cè)的風(fēng)速參數(shù),控制所述電源裝置(11)供給所述風(fēng)扇(6、7)的電流強(qiáng)度的風(fēng)扇控制模塊,所述風(fēng)扇控制模塊與所述電源裝置(11)電連接; 根據(jù)從沙塵倉(cāng)(19)中檢測(cè)的濕度參數(shù),控制所述水泵(10)供水量和供水時(shí)間的供水模塊,所述供水模塊與所述水泵(10)電連接;以及 控制所述進(jìn)給裝置(8)的粉塵進(jìn)給量的粉塵控制模塊,所述粉塵控制模塊與驅(qū)動(dòng)所述進(jìn)給裝置(8)粉塵刷的馬達(dá)(8)電連接,其中所述粉塵刷向所述粉塵入口輸送粉塵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于, 所述監(jiān)控記錄裝置還包括:檢測(cè)所述風(fēng)速參數(shù)的傳感器、檢測(cè)所述磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向的傳感器(16)、檢測(cè)所述濕度的傳感器、檢測(cè)所述溫度的傳感器(15),所有這些傳感器均設(shè)在所述沙塵倉(cāng)(19)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于, 所述沙塵倉(cāng)(19)內(nèi)的上部空間為粉塵擴(kuò)散區(qū)(I)、下部空間為粉塵沉降區(qū)(2),所述樣品收集裝置設(shè)置在所述粉塵沉降區(qū)(2)的底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,所述樣品收集裝置包括:水槽(3)、收集離散樣品的樣品盒陣列(17)、收集塊狀樣品的柱狀樣品盒(18) 。
全文摘要
本發(fā)明提供一種粉塵沉降實(shí)驗(yàn)裝置,包括模擬自然界中粉塵揚(yáng)起、飄移擴(kuò)散以及沉降三個(gè)過(guò)程的封閉循環(huán)風(fēng)洞,具有供粉塵在其中揚(yáng)起、飄移擴(kuò)散、沉降的沙塵倉(cāng)(19);在沙塵倉(cāng)(19)中產(chǎn)生強(qiáng)度和方向變化磁場(chǎng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置,設(shè)于沙塵倉(cāng)(19)之外;在沙塵倉(cāng)(19)中模擬降雨的降雨模擬裝置,具有向沙塵倉(cāng)中降雨的噴頭(13);樣品收集裝置,設(shè)置在沙塵倉(cāng)(19)中的底部;對(duì)沙塵倉(cāng)(19)中包括風(fēng)速、溫度、濕度、磁場(chǎng)在內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和實(shí)時(shí)記錄的監(jiān)控記錄裝置,與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置、降雨模擬裝置、封閉循環(huán)風(fēng)洞中提供循環(huán)風(fēng)的風(fēng)扇(6、7)之間電連接。以提供一種研究粉塵的沉降過(guò)程中的可能物理機(jī)制的裝置。
文檔編號(hào)G01N15/04GK103245599SQ201210026749
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者趙翔, 安德魯·羅伯茨, 劉青松, 劉雙遲, 秦華峰, 朱日祥, 王華沛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所