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      一種野外用地質(zhì)樣品年代測定儀的制作方法

      文檔序號:10801124閱讀:283來源:國知局
      一種野外用地質(zhì)樣品年代測定儀的制作方法
      【專利摘要】本實用新型涉及一種野外用地質(zhì)樣品年代測定儀,包括主機、激發(fā)光源模塊、光探測模塊、取樣器、取樣驅(qū)動設(shè)備和控制系統(tǒng)。主機內(nèi)設(shè)有隔離板,激發(fā)光源模塊和光探測模塊固定于隔離板上。激發(fā)光源模塊包括激光光源和激發(fā)聚焦透鏡,激光光源的前端設(shè)有激發(fā)濾光片,激發(fā)聚焦透鏡位于激發(fā)光源的下部。光探測模塊包括光電倍增管和探測聚焦透鏡,光電倍增管的前端設(shè)有探測濾光片,探測聚焦透鏡位于光電倍增管的前部。取樣器的底部設(shè)有齒條,取樣器驅(qū)動設(shè)備包括齒輪電機和齒輪,齒輪電機通過齒輪與齒條連接。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕和便于安裝、更換與攜帶的優(yōu)點,優(yōu)化了樣品年代測定儀的結(jié)構(gòu),提高了測定儀的測量準確度。
      【專利說明】
      一種野外用地質(zhì)樣品年代測定儀
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]本實用新型屬于測定分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種地質(zhì)年代測定儀,具體涉及一種野外用地質(zhì)樣品年代測定儀。
      【背景技術(shù)】
      [0002]地質(zhì)年代就是指地球上各種地質(zhì)事件發(fā)生的時代。它包含兩方面含義:其一是指各地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序,稱為相對地質(zhì)年代;其二是指各地質(zhì)事件發(fā)生的距今年齡,由于主要是運用同位素技術(shù),因此,稱為同位素地質(zhì)年齡(絕對地質(zhì)年代)。這兩方面相結(jié)合,才構(gòu)成對地質(zhì)事件及地球、地殼演變時代的完整認識。
      [0003]針對固體礦物晶體的本身特性,其生長于自然環(huán)境中,晶體生成過程中產(chǎn)生的缺陷和后天環(huán)境帶給它的輻射都會造成其晶體內(nèi)部的晶格缺陷,形成游離的儲能電子,而存儲在晶體里的這些儲能電子一經(jīng)外部能量的刺激,就會發(fā)射出光子,采用光能來激發(fā)礦物晶體的方法就稱為光釋光。光釋光是一種磷光,在固定的光源和相同的激發(fā)條件下,這種磷光的光子總量與固體中儲能電子的總量成正比。這就是光釋光技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)礦物樣品測年的理論依據(jù)。
      [0004]礦物樣品年代測定要求年代測定儀器體積小、重量輕、便于攜帶,而現(xiàn)有的年代測定儀器多為國外產(chǎn)品,價格昂貴,操作復(fù)雜,體積龐大,無法滿足其要求,激發(fā)光源作為年代測定儀的主要部件,同樣要求體積小、重量輕、便于攜帶。現(xiàn)有技術(shù)的野外采樣裝置,采樣之后需要馬上密封,而后在密封狀態(tài)下運輸?shù)桨凳?暗室里只允許采用650nm左右的低強度紅外光進行照明),在暗室中進行樣品的前處理、劑量輻照和測試等過程。
      【實用新型內(nèi)容】
      [0005]本實用新型的目的是提供一種野外用地質(zhì)樣品年代測定儀,以優(yōu)化測定儀的結(jié)構(gòu),方便地質(zhì)樣品年代野外取樣與測量,提高測定儀的測量準確度。
      [0006]本實用新型的技術(shù)方案是:野外用地質(zhì)樣品年代測定儀,包括主機、激發(fā)光源模塊、光探測模塊、取樣器、取樣驅(qū)動設(shè)備和控制系統(tǒng)。主機內(nèi)設(shè)有隔離板,激發(fā)光源模塊和光探測模塊固定于隔離板上,取樣器與取樣驅(qū)動設(shè)備連接。激發(fā)光源模塊包括激光光源和激發(fā)聚焦透鏡,激光光源的前端設(shè)有激發(fā)濾光片,激發(fā)聚焦透鏡位于激發(fā)光源的下部。光探測模塊包括光電倍增管和探測聚焦透鏡,光電倍增管的前端設(shè)有探測濾光片,探測聚焦透鏡位于光電倍增管的前部。取樣器的底部設(shè)有齒條,取樣器驅(qū)動設(shè)備包括齒輪電機和齒輪,齒輪電機通過齒輪與齒條連接??刂葡到y(tǒng)設(shè)有位置檢測模塊、激發(fā)光源控制模塊、齒輪控制模塊、光電倍增管控制模塊、加熱控制模塊和光電三極管。位置檢測模塊與光電三極管連接,激發(fā)光源控制模塊與激發(fā)光源模塊連接,齒輪控制模塊與齒輪電機連接,光電倍增管控制模塊與光電倍增管連接,加熱控制模塊與取樣器的樣品加熱片連接。
      [0007]測定儀設(shè)有電腦和外接電源,控制系統(tǒng)與電腦和外接電源連接。主機設(shè)有紅光LED,紅光LED位于取樣器的下部。激光光源為雙排LED燈。取樣器由取樣鉆頭和鉆頭外殼構(gòu)成,取樣鉆頭與鉆頭外殼通過螺紋連接。鉆頭外殼設(shè)有外殼孔,取樣鉆頭設(shè)有樣品孔。取樣鉆頭內(nèi)部設(shè)有溫度傳感器和樣品加熱片,溫度傳感器和樣品加熱片位于溫度傳感器位于樣品孔的下部。
      [0008]本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕和便于安裝、更換與攜帶的優(yōu)點,優(yōu)化了樣品年代測定儀的結(jié)構(gòu),提高了測定儀的測量準確度。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的優(yōu)點是:①取樣器分為鉆頭外殼和取樣鉆頭,通過旋轉(zhuǎn)鉆頭外殼,可以完成樣品取樣、樣品封閉和樣品年代測定的功能。②取樣鉆頭內(nèi)部具有圓柱形的加熱片,對樣品進行加熱。③取樣鉆頭與鉆頭外殼階梯式封閉,并采用蓋子進行密封,方便取樣時與取樣電機相連接。④取樣器的電機孔蓋上有雙向接頭,用于連接加熱控制線和年代測定儀主機。⑤鉆頭外殼上有取樣電機控制電路和按鈕,用于控制取樣過程。⑥鉆頭外殼下部有齒條結(jié)構(gòu),可以與年代測定儀主機的齒輪相連接,將樣品傳送到測試位置。
      【附圖說明】
      [0009]圖1為本實用新型野外用地質(zhì)樣品年代測定儀的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0010]圖2為野外用地質(zhì)樣品年代測定儀的控制系統(tǒng)示意圖;
      [0011 ]圖3為取樣器的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0012]圖4為圖3的A-A圖;
      [0013]圖5為野外用地質(zhì)樣品年代測定儀的工作流程圖。
      [0014]其中:
      [0015]I—激發(fā)光源模塊、2—光纖束、3—探測聚焦透鏡、4 一探測濾光片、5—光探測模塊、6—光電倍增管、7—隔尚板、8—取樣器、9一外接電源、10—電腦、11一主機、12—齒輪電機、13—齒輪、14一控制系統(tǒng)、15—齒條、16—樣品17—光電二極管、18—激發(fā)聚焦透鏡、19 一激發(fā)光源底座、20激發(fā)濾光片、21—激發(fā)光源、22—取樣鉆頭、23—固定板、24—鉆頭外殼、25一電機孔、26一按鈕、27一取樣控制板、28一電機孔蓋、29一加熱接口、30一溫度傳感器、31—加熱片、32—外殼孔、33—樣品孔、34—位置檢測模塊、35—取樣電機、36—激發(fā)光源控制模塊、37—齒輪控制模塊、38—光電倍增管控制模塊、39—加熱控制模塊、40—紅光LED。
      【具體實施方式】
      [0016]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型進行詳細說明。本實用新型保護范圍不限于實施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動也屬于本實用新型保護的范圍。
      [0017]本實用新型野外用地質(zhì)樣品年代測定儀如圖1所示,包括主機11、激發(fā)光源模塊1、光探測模塊5、取樣器8、取樣驅(qū)動設(shè)備、控制系統(tǒng)14、電腦10和外接電源9,控制系統(tǒng)14與電腦和外接電源連接。主機內(nèi)設(shè)有隔離板7,激發(fā)光源模塊和光探測模塊固定于隔離板上,方便兩者的更換,且與儀器其它部分進行隔離,保證暗室的密封。取樣器的底部設(shè)有齒條15,取樣器驅(qū)動設(shè)備包括齒輪電機12和齒輪13,齒輪電機通過齒輪與齒條連接。取樣器8可以自由取出,在外部完成取樣后,將取樣器放入年代測定儀主機11中,對樣品16進行年代測定。激發(fā)光源模塊包括激光光源21和激發(fā)聚焦透鏡18,激光光源為雙排LED燈,激光光源的前端設(shè)有激發(fā)濾光片20,激光光源和激發(fā)濾光片固定在激發(fā)光源底座19上,激發(fā)聚焦透鏡位于激發(fā)光源的下部。光探測模塊包括光電倍增管6和探測聚焦透鏡3,光電倍增管的前端設(shè)有探測濾光片4,探測聚焦透鏡位于光電倍增管的前部。如圖2所示,控制系統(tǒng)設(shè)有位置檢測模塊34、激發(fā)光源控制模塊36、齒輪控制模塊37、光電倍增管控制模塊38、加熱控制模塊39和光電三極管17。鉆頭外殼設(shè)有外殼孔32,取樣鉆頭設(shè)有樣品孔33。取樣器結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示,主要包括兩個部分:取樣鉆頭22和鉆頭外殼24,取樣鉆頭與鉆頭外殼階梯式封閉,并采用蓋子進行密封。鉆頭外殼通過螺紋與取樣鉆頭連接,在鉆頭外殼上開有外殼孔32,取樣鉆頭上開有樣品孔33。取樣時,外殼孔32為樣品16進入樣品孔33提供通道。測定樣品時,外殼孔32為激發(fā)光和釋光提供通道,樣品孔33則用于盛放樣品16。測定狀態(tài)時,通過旋轉(zhuǎn)鉆頭外殼24使得兩個孔重合,使激發(fā)光能夠照射到樣品16,并使釋光能夠傳輸出去。取樣狀態(tài)時,兩個孔重合,使樣品通過外殼孔進入樣品孔。取樣結(jié)束后,旋轉(zhuǎn)鉆頭外殼使兩個孔完全錯開,使樣品保留在樣品孔內(nèi),保證樣品的避光和密封性。取樣鉆頭22內(nèi)部設(shè)有加熱片31,加熱片位于樣片16的正下方,其控制電纜通過固定板23固定。取樣鉆頭設(shè)有電機孔、加熱接口29和電機孔蓋28,電機孔蓋上具有雙向接頭,用于連接加熱控制線和年代測定儀主機。取樣狀態(tài)下,蓋住加熱接口,電機孔接上取樣電機連接。樣品測試狀態(tài)下,取下電機孔蓋28,加熱接口 29與主機11相連,通過控制系統(tǒng)14對樣品16的加熱進行控制。在鉆頭外殼底部的齒條15與主機11內(nèi)的齒輪13結(jié)合使用,通過齒輪與齒條的傳動,將樣品16傳送到測試位置。
      [0018]位置檢測模塊與光電三極管連接,激發(fā)光源控制模塊與激發(fā)光源模塊連接,齒輪控制模塊與齒輪電機連接,光電倍增管控制模塊與光電倍增管連接,加熱控制模塊與取樣器的樣品加熱片連接。主機內(nèi)設(shè)有光纖束2,激發(fā)聚焦透鏡通過光纖束連接到樣品孔33,樣品孔通過光纖束連接到探測濾光片。取樣鉆頭內(nèi)部設(shè)有溫度傳感器30和樣品加熱片31,溫度傳感器30和樣品加熱片31位于溫度傳感器位于樣品孔33的下部。測定儀設(shè)有主機11設(shè)有紅光LED,紅光LED位于取樣器的下部。紅光LED的規(guī)格為630nm。
      [0019]野外用地質(zhì)樣品年代測定儀的工作流程如5所示,將取樣器8插入主機11中,然后,按動“對齊”按鈕,樣品外殼24旋轉(zhuǎn),外殼孔32與樣品孔33對齊,進入測試狀態(tài)。按動“測試”按鈕,齒輪電機12工作,驅(qū)動齒輪13運動,再通過齒輪齒條結(jié)構(gòu)帶動樣品16前進到測試位置。光電三極管17進行樣片位置檢測,并判斷位置是否準確,并根據(jù)誤差自動調(diào)整,直至樣品16位置正確。然后依次打開光電倍增管(PMT)6和激發(fā)光源22,根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的釋光測定程序,測定年代樣品16。樣品檢測完成后,判斷是否是最后一個樣品,如果不是最后的樣品,則程序返回到測試步驟,將下一個樣品傳送到達測定位置,進行樣品測定,直到所有樣品檢測完成。
      【主權(quán)項】
      1.一種野外用地質(zhì)樣品年代測定儀,包括主機(11)、激發(fā)光源模塊(I)、光探測模塊(5)、取樣器(8)、取樣驅(qū)動設(shè)備和控制系統(tǒng)(14),所述主機內(nèi)設(shè)有隔離板(7),激發(fā)光源模塊和光探測模塊固定于隔離板上;取樣器與取樣驅(qū)動設(shè)備連接,其特征是:所述激發(fā)光源模塊包括激光光源(21)和激發(fā)聚焦透鏡(18),激光光源的前端設(shè)有激發(fā)濾光片(20),激發(fā)聚焦透鏡位于激發(fā)光源的下部;所述光探測模塊包括光電倍增管(6)和探測聚焦透鏡(3),光電倍增管的前端設(shè)有探測濾光片(4),探測聚焦透鏡位于光電倍增管的前部;所述取樣器的底部設(shè)有齒條(15),取樣器驅(qū)動設(shè)備包括齒輪電機(12)和齒輪(13),齒輪電機通過齒輪與齒條連接;所述控制系統(tǒng)設(shè)有位置檢測模塊(34)、激發(fā)光源控制模塊(36)、齒輪控制模塊(37),光電倍增管控制模塊(38 )、加熱控制模塊(39 )和光電三極管(17);所述位置檢測模塊與光電三極管連接,所述激發(fā)光源控制模塊與激發(fā)光源模塊連接,所述齒輪控制模塊與齒輪電機連接,所述光電倍增管控制模塊與光電倍增管連接,所述加熱控制模塊與取樣器的樣品加熱片(31)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外用地質(zhì)樣品年代測定儀,其特征是:所述測定儀設(shè)有電腦(1 )和外接電源(9 ),所述控制系統(tǒng)(14)與電腦和外接電源連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外用地質(zhì)樣品年代測定儀,其特征是:所述主機(11)設(shè)有紅光LED,所述紅光LED位于取樣器的下部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外用地質(zhì)樣品年代測定儀,其特征是:所述取樣器(8)由取樣鉆頭(22)和鉆頭外殼(24)構(gòu)成,取樣鉆頭與鉆頭外殼通過螺紋連接;所述鉆頭外殼設(shè)有外殼孔(32),所述取樣鉆頭設(shè)有樣品孔(33)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的野外用地質(zhì)樣品年代測定儀,其特征是:所述取樣鉆頭(22)內(nèi)部設(shè)有溫度傳感器(30)和樣品加熱片(31),溫度傳感器(30)和樣品加熱片(31)位于溫度傳感器位于樣品孔(33)的下部。
      【文檔編號】G01N21/63GK205484043SQ201620061110
      【公開日】2016年8月17日
      【申請日】2016年1月21日
      【發(fā)明人】梁萍, 亢俊健, 劉強
      【申請人】石家莊經(jīng)濟學(xué)院
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