用于電子自旋共振儀的裝樣方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電子自旋共振儀的裝樣方法，屬于年代學領(lǐng)域。包括：步驟1：將樣品裝入樣品管中，其中樣品高度為L；步驟2：將樣品管放入度量套管中，當L＜h時，使得樣品管在度量套管中的插入長度為a+L/2；當L≥h時，使得樣品管在度量套管中的插入長度為a+h/2，其中，h為電子自旋共振儀的諧振腔在豎直方向上的高度，a為諧振腔中心到電子自旋共振儀的樣品管夾持部分頂端的距離；步驟3：在相鄰于度量套管頂端的位置處將定位器固定在樣品管上；步驟4：將樣品管從度量套管中取出并放入到電子自旋共振儀中。根據(jù)本發(fā)明的方法能夠使樣品在諧振腔中處于最佳位置。
【專利說明】用于電子自旋共振儀的裝樣方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電子自旋共振儀的裝樣方法，屬于年代學領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]對于從時間和空間的角度研究疊合盆地內(nèi)物質(zhì)的分布規(guī)律和形成演化而言，構(gòu)造年代學是重要的研究內(nèi)容之一，可以用來指導疊合盆地的油氣勘探。地殼或沉積盆地在構(gòu)造活動或形成演化的過程中常常形成具有年代學效應(yīng)的礦物或流體，研究這些礦物或流體的年代學特征對探討構(gòu)造形成和改造的年代和期次有著非常重要的意義。
[0003]上述構(gòu)造年代學問題的研究和解決以礦物、流體在特定條件下釋放的具有年代學意義的物理、化學信號特征的精確測試等為依據(jù)。電子自旋共振儀是實現(xiàn)構(gòu)造年代學研究的重要設(shè)備之一，由它激發(fā)并測定的電子自旋信號強度反映了樣品中未成對電子的濃度，地質(zhì)樣品中的未成對電子由沉積埋藏后圍巖中放射性元素的輻射形成，具有時間累積效應(yīng)，可為裂縫、斷層和溶蝕期次的劃分和定年提供依據(jù)。
[0004]在該研究領(lǐng)域內(nèi)，目前常采用的方法是，首先將粉末或流體樣品裝入樣品管中，然后將樣品管置入諧振腔內(nèi)，諧振腔樣品中的未成對電子在磁場和微波電場的雙重作用下，吸收一定頻率的微波能量實現(xiàn)由低能級到高能級的躍遷，被吸收微波的頻率和能量在被探測器檢測到后，表現(xiàn)為電子自旋信號強度，可反映樣品中未成對電子的濃度。
[0005]為了得到準確性較高的測試數(shù)據(jù)，樣品需放置在電子自旋共振儀的諧振腔的適當位置處，最佳位置通常為中心。由于樣品管的入口位置在平面上位于諧振腔的中央，所以可以保證樣品處在諧振腔的水平中心位置處。
[0006]然而在現(xiàn)有技術(shù)中，樣品管進入諧振腔的豎直(垂直于水平面的方向)深度通常難以精確判定。尤其是在大部分情況中，電子自旋共振儀中的諧振腔及樣品管夾持部分均由不透明材質(zhì)制成，這導致無法通過肉眼觀測到樣品的位置。當然，即使能夠用肉眼進行觀測，也很難保證其精確性。
[0007]因此，迫切需要提供一種裝樣方法，其可以快捷準確地將樣品放入諧振腔的豎直方向上的中央位置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明設(shè)計了一種用于電子自旋共振儀的裝樣方法，可以快捷準確地將樣品放入電子自旋共振儀諧振腔在豎直方向上的最佳位置處，例如中央位置，來獲取準確的測試數(shù)據(jù)。
[0009]通過根據(jù)本發(fā)明的方法的變體，還可以使得樣品在豎直方向上處于諧振腔內(nèi)的任何位置，只要根據(jù)諧振腔的構(gòu)造知曉待測樣品的最佳位置，就能夠獲取最佳測量效果。
[0010]本發(fā)明提出了一種用于電子自旋共振儀的裝樣方法，包括:步驟1:將樣品裝入樣品管中，其中樣品高度為L ;步驟2:將樣品管放入度量套管中，當L < h時，使得樣品管在度量套管中的插入長度為a+L/2 ;當L > h時，使得樣品管在度量套管中的插入長度為a+h/2，其中，h為電子自旋共振儀的諧振腔在豎直方向上的高度，a為諧振腔中心到電子自旋共振儀的樣品管夾持部分頂端的距離；步驟3:在相鄰于度量套管頂端的位置處將定位器固定在樣品管上；步驟4:將樣品管從度量套管中取出并放入到電子自旋共振儀中，并通過將定位器卡在電子自旋共振儀的樣品管夾持部分頂端處來固定樣品管的位置。
[0011]在一個實施例中，度量套管為長度為a+(h/2)的由透明材料制成的管狀體，度量套管上設(shè)有從上向下標示的刻度，最上端標示為O。
[0012]在一個實施例中，在度量套管的在豎直方向上與最上端距離a的位置處作顯目標記。
[0013]在一個實施例中，在步驟2的L彡h的情況中，將樣品管插入直至度量套管的底部。
[0014]在一個實施例中，在步驟2的L < h的情況中，將樣品管插入直至樣品的中心位于顯目標記處。
[0015]在一個實施例中，定位器構(gòu)造為能夠夾緊在樣品管的外周面上的具有彈性的環(huán)狀體。
[0016]在一個實施例中，度量套管的內(nèi)徑比樣品管的外徑大1mm。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的裝置對材質(zhì)要求極低，因為度量套管不需要直接置于電子自旋共振儀之中。并且根據(jù)本發(fā)明的方法可適用于任何此類的電子自旋共振儀，只需通過在度量套管的透明材料上標出刻度來調(diào)整樣品管的插入長度。結(jié)合樣品管中的樣品高度和所選擇的插入長度，樣品的中心可以與最佳位置處準確重合。同時可適當更換定位器的類型，以利于生產(chǎn)。
[0018]上述技術(shù)特征可以各種技術(shù)上可行的方式組合以產(chǎn)生新的實施方案，只要不違背本發(fā)明的原理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]在下文中將基于僅為非限定性的實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細的描述。其中:
[0020]圖1示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于電子自旋共振儀的裝樣裝置10。其中圖1左側(cè)顯示了常用的電子自旋共振儀的諧振腔和樣品管夾持部分，右側(cè)顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于共振儀的裝樣裝置10。
[0021]在圖中，相同的構(gòu)件由相同的附圖標記標示。附圖并未按照實際的比例繪制。

【具體實施方式】
[0022]下面將參照附圖來詳細地介紹本發(fā)明。
[0023]圖1示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于電子自旋共振儀的裝樣裝置10。其中，圖1左側(cè)顯示了常用的電子自旋共振儀的諧振腔(下)和樣品管夾持部分(上)，右側(cè)顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于共振儀的裝樣裝置10。
[0024]圖1左側(cè)顯示的共振儀可以例如為布魯克公司生產(chǎn)的電子自旋共振儀。在圖1所示的示意性結(jié)構(gòu)中，共振儀的諧振腔在豎直方向上的高度為h，樣品管中只有進入諧振腔的部分為有效測量樣品。諧振腔中心O到樣品管夾持部分(位于諧振腔上方的長度為a-h/2的部分)頂端的距離為a。
[0025]通常情況下，電子自旋共振儀中的諧振腔和樣品管夾持部分均由不透明材質(zhì)制成，所以當樣品管從夾持部分插入后，操作者無法觀察樣品管進入諧振腔的長度，從而不容易確定樣品是否在豎直方向上位于適當?shù)奈恢锰幰员ＷC實驗結(jié)果的精準；退一步講，即使能夠通過肉眼觀察，也難以避免較大的誤差。以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，本發(fā)明設(shè)計的裝置10和相應(yīng)的方法可保證樣品管在插入后使得有效樣品處在諧振腔的最佳位置，例如中心位置O。在下面將要介紹的實施例中，例如樣品的最佳位置為諧振腔中心，則本發(fā)明的目的即要使得樣品管插入電子自旋共振儀后，樣品的中心與諧振腔的中心重合。
[0026]圖1的右側(cè)顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置10。裝置10包括通常用來在電子自旋共振儀中盛放被測樣品的樣品管2、用來套在樣品管2之外的度量套管I以及用來固定樣品管2的位置的定位器3。
[0027]定位器3例如可以為能夠夾緊式連接到樣品管2的外周面上的具有彈性的環(huán)狀體，用于卡在電子自旋共振儀的樣品管夾持部分的樣品遞送入口處，或者相鄰于度量套管I卡在其上端。通過重力和定位器3，可以將樣品管2相對于電子自旋共振儀或者度量套管I固定，以確認插入長度。
[0028]在一個例子中，定位器3能夠沿樣品管2的軸向方向相對于樣品管2移動或相對于樣品管2固定，從而達到上述目的。在另一個例子中，定位器3可以從樣品管2上自由地移除或固定在樣品管2上。
[0029]參照圖1，度量套管I套在樣品管2外部。定位器3緊鄰著度量套管I卡在其上部。定位器3可固定在樣品管2的不同位置處進而以調(diào)整樣品管2插入到度量套管I中的長度。該長度確定好后，保持定位器3相對于樣品管2固定，將樣品管2從度量套管I取出后放入電子自旋共振儀，定位器3在重力作用下卡在電子自旋共振儀的樣品管夾持部分的入口處，進而樣品管2插入到度量套管I中的長度即為其后來插入到電子自旋共振儀中的長度。樣品管2插入到電子自旋共振儀中的長度再結(jié)合樣品管2中的樣品4的量(例如以樣品的高度為標志量)，可以使得任意量的樣品4在豎直方向上位于諧振腔的任何位置，在本實施例中優(yōu)選為樣品4的中心與諧振腔中心重合。
[0030]根據(jù)電子自旋共振儀的結(jié)構(gòu)性質(zhì)可以判斷出樣品的最佳位置，通過根據(jù)本發(fā)明的裝置10可以簡便、低成本的方式使樣品放入最佳位置，以保證測量結(jié)果精準。
[0031]度量套管I的內(nèi)徑設(shè)計為略微大于樣品管2的外徑，優(yōu)選大于樣品管2的外徑1mm。例如，度量套管I的長度為a+h/2，內(nèi)徑為p，其中a+h/2為從電子自旋共振儀的諧振腔底端到樣品管夾持部分頂端的距離。例如對于某型號的電子自旋共振儀而言，與其配套的樣品管有直徑長度為m、n等類型(m > n)，則度量套管2的內(nèi)徑p可約大于最大樣品管的直徑，例如為P=m+1 (mm)。
[0032]如此地，同一個套管可以適用于不同尺寸的電子自旋共振儀，只要度量套管I的內(nèi)徑不會小于與該電子自旋共振儀配套使用的最大尺寸的樣品管2的外徑即可。以此方式提高了根據(jù)本發(fā)明的裝置10的適用性。
[0033]在另一個變體中，度量套管I為長度為a+h/2的由透明材料制成的管狀體，其由上至下設(shè)有刻度，最頂端處的刻度設(shè)為O。如此地，可以通過刻度分辨樣品管2插入度量套管I的長度，從而確定樣品管2插入電子自旋共振儀的長度。樣品管2的插入長度選擇為使得當樣品管2插入電子自旋共振儀的諧振腔后，樣品4的中心與電子自選共振儀的諧振腔的中心重合，以此保證最佳的測量效果。
[0034]如圖1所示，可以在度量套管I的在豎直方向上與最頂端的O刻度處相距a的位置處作顯目標記5。如此地當裝有樣品4的樣品管2插入到度量套管I中時，只要使得樣品4的中心位于顯目標記5處，則可以保證樣品管2插入電子自旋共振儀后，樣品4的中心處于諧振腔的中心處。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種用于電子自旋共振儀的裝樣方法，主要包括:
[0036]步驟1:將樣品4裝入樣品管2中，其中樣品4的聞度為L ；
[0037]步驟2:將樣品管2放入度量套管I中，當L < h時，使得樣品管2在度量套管I中的插入長度為a+L/2 ;當L彡h時，使得樣品管2在度量套管I中的插入長度為a+h/2 ；
[0038]步驟3:在相鄰于度量套管I頂端的位置處將定位器3固定在樣品管2上；
[0039]步驟4:將樣品管2從度量套管I中取出并放入到電子自旋共振儀中，并通過將定位器3卡在電子自旋共振儀的樣品管夾持部分頂端處來固定樣品管2的位置。
[0040]對于由透明材料制成的從上至下設(shè)有標度(最上端為O)和顯目標記5的度量套管I而言(其總長度為a+h/2)，將樣品管2插入，通過刻度觀察，當樣品管2到達所要選擇的插入長度時，例如當樣品4的中心位于顯目標記5處時，將定位器3在相鄰于度量套管I的頂部處固定到樣品管2的外周面上，以進行位置標記。
[0041]在一個實施例中，例如樣品4的高度L=h，則根據(jù)本發(fā)明的方法具體實施為:
[0042]首先，將樣品4裝入樣品管2中，其中樣品4的高度L=h ;
[0043]其次，將樣品管2放入度量套管I中，并將定位器3在相鄰于度量套管I頂端的位置處固定在樣品管2的外周面上；將樣品管2插入直至度量套管I的底部；
[0044]最后，將樣品管2取出置入電子自旋共振儀中，并注意保持定位器3的位置不變，樣品管2在進入電子自旋共振儀a+h/2的長度后被定位器3托住，如此保證了有效樣品中心處在諧振腔的中心位置，樣品在豎直方向上占滿整個諧振腔。
[0045]在另一個實施方案中，例如樣品4的高度L=h/2:
[0046]首先，將樣品4裝入樣品管2中，其中樣品4的高度L=h/2 ；
[0047]其次，將樣品管2放入度量套管I中，通過由標有刻度的透明材料制成的度量套管I來選擇樣品管2的適當?shù)牟迦腴L度，例如將插入長度選擇為a+h/4，即使得樣品4的中心處于顯目標記5處，然后將定位器3在相鄰于度量套管I頂端的位置處固定在樣品管2的外周面上；
[0048]最后，將樣品管2取出置入電子自旋共振儀中，并注意保持定位器3的位置不變，樣品管2在進入電子自旋共振儀a+h/4的長度后被定位器3托住，如此保證了有效樣品中心處在諧振腔的中心位置，樣品在豎直方向上居中地占據(jù)一半的諧振腔。
[0049]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電子自旋共振儀的裝樣方法，包括: 步驟1:將樣品裝入樣品管中，其中樣品高度為L ； 步驟2:將樣品管放入度量套管中，當L < h時，使得所述樣品管在度量套管中的插入長度為a+L/2 ;當L > h時，使得所述樣品管在度量套管中的插入長度為a+h/2，其中，h為電子自旋共振儀的諧振腔在豎直方向上的高度，a為諧振腔中心到電子自旋共振儀的樣品管夾持部分頂端的距離； 步驟3:在相鄰于度量套管頂端的位置處將定位器固定在樣品管上； 步驟4:將樣品管從度量套管中取出并放入到電子自旋共振儀中，并通過將定位器卡在所述電子自旋共振儀的樣品管夾持部分頂端處來固定所述樣品管的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述度量套管為長度為a+(h/2)的由透明材料制成的管狀體，所述度量套管上設(shè)有從上向下標示的刻度，最上端標示為O。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述度量套管的在豎直方向上與最上端距離a的位置處作顯目標記。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在步驟2的L> h的情況中，將所述樣品管插入直至所述度量套管的底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟2的L< h的情況中，將所述樣品管插入直至所述樣品的中心位于所述顯目標記處。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述定位器構(gòu)造為能夠夾緊在所述樣品管的外周面上的具有彈性的環(huán)狀體。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述度量套管的內(nèi)徑比所述樣品管的外徑大1mm。
【文檔編號】G01N1/36GK104132839SQ201310161030
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】金之鈞, 周雁, 邱登峰, 樊德華, 汪新偉, 張榮強, 李雙建, 孫冬勝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院