CN107478468B - 微区取样仪附件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微区取样仪附件，通过壳体、盖板和底板的配合提供了一个密闭的环境，以避免内部流体物质散出造成流失、或外部空气进入造成流体物质污染；钻机和真空吸头均设置在盖板上，样品的钻取和收集一气呵成，把损失降到最低；样品台底部设有加热器，可以通过加热促进包裹体样品中油和气体等的挥发，以便于收集。通过上述设备，大大增加了包裹体样品中流体物质的回收率和稳定性，有效降低减少流体物质的流失和污染的概率，显著提高了对包裹体中包括气体和液体在内的流体物质测量的准确性，适合广泛应用于地质研究中。
Description
技术领域
本发明属于矿物样品分析设备领域，特别涉及一种微区取样仪附件。
背景技术
在矿物形成的过程中，由于各种因素的影响，使正在形成或形成后的矿物产生各种晶格缺陷，被矿物圈闭于这些缺陷中而保留、保存下来的介质称为流体包裹体。流体包裹体是地质时代中形成各种矿物、岩石、矿床时被留在其中的地质流体的样品，代表着古流体的形成条件和成分特征，通过对其定性或定量分析可解释地壳乃至地幔中流体参与下的各种地质作用过程，可以得出各种矿床的形成条件和成矿流体特征，及石油天然气的贮藏、迁移、演化资料。此外，通过研究古老海相地层中的流体包裹体，还可以开展关于古海水、古气候等方面的研究，对于地质考古学的研究具有重要意义。
目前，研究流体包裹体的难点主要在于，包裹体内的流体不易收集、并且接触空气后容易发生变质和污染。授权公告号为CN105215728B的发明专利公开了一种流体包裹体水中氢同位素分析系统，通过毛细管收集气体样品，并通过全封闭的进样和检测系统对包裹体中氢同位素进行分析。但是该系统只能用于测定气体样品，对包裹体中可能存在的油、盐溶液等液体则无法进行分析，因此适用范围有限。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微区取样仪附件。
本发明具体技术方案如下：
本发明一方面提供了一种微区取样仪附件，所述壳体顶部和底部分别设有盖板和底板，所述盖板中心设有透明观察窗；所述壳体内位于所述透明观察窗下方设有样品台，所述样品台上设有至少一个测微尺，所述测微尺通过外置于所述壳体外的调节机构进行调节；所述盖板上设有钻机插口，用于插设微型钻机，所述盖板或所述壳体上设有样品出口，所述钻机插口和所述样品出口均与所述壳体内部连通；所述壳体为密封式结构，所述壳体内位于所述样品台下方设有加热器。
进一步地，所述钻机插口为沿所述盖板顶部向外延伸的倾斜的圆柱体；所述样品出口设在所述盖板上与所述钻机插口相对的一端，所述样品出口为与所述钻机插口相同的圆柱体，并且所述钻机插口和所述样品出口的延长线相交于所述样品台上；所述样品出口用于插设真空吸头；所述真空吸头上远离所述样品台的一端连接有进样软管，所述进样软管远离所述真空吸头的一端连接气相色谱仪的进样口。
进一步地，所述样品出口设在所述壳体侧壁上，所述样品出口呈圆柱体；所述样品出口连接有进样软管，所述进样软管远离所述样品出口的一端连接气相色谱仪的进样口。
进一步地，所述钻机插口侧壁上设有支管，所述支管与所述钻机插口内部连通，所述支管上远离所述钻机插口的一端套接有进气管。
进一步地，所述壳体顶部与所述盖板连接的位置以及所述壳体底部与所述底板连接的位置分别设有密封圈。
进一步地，所述壳体顶部设有与所述盖板边缘相适配的凹槽，所述盖板安装在所述凹槽内。
进一步地，所述底板顶部边缘设有与所述壳体边缘相适配的环形嵌槽，所述壳体底部安装在所述环形嵌槽内。
进一步地，所述底板底部边缘设有若干固定螺孔。
本发明另一方面提供了一种应用上述微区取样仪附件对流体包裹体样品进行取样的方法，包括如下步骤：
S1：将所述微区取样仪附件固定在显微镜的载物台上，打开所述盖板，将流体包裹体样品置于所述样品台上，通过所述调节测微尺调节样品台，通过所述透明观察窗确定样品位置；
S2：向所述壳体内通入保护气体，将壳体内的空气排出，所述保护气体为惰性气体或氮气；
S3：用钻机钻开所述流体包裹体样品，并开启加热器进行加热，使样品内的流体物质加快挥发，同时持续通入所述保护气体，将挥发的流体物质带入样品出口中。
进一步地，所述保护气体为氮气，通入氮气的速度为0.8～1.2ml/s；所述加热器的加热温度为150～220℃，加热时间为2～5min。。
本发明的有益效果如下：本发明提供了一种微区取样仪附件，通过壳体、盖板和底板的配合提供了一个密闭的环境，以避免内部流体物质散出造成流失、或外部空气进入造成流体物质污染；钻机和真空吸头均设置在盖板上，样品的钻取和收集一气呵成，把损失降到最低；样品台底部设有加热器，可以通过加热促进包裹体样品中油和气体等的挥发，以便于收集。通过上述设备，大大增加了包裹体样品中流体物质的回收率和稳定性，有效降低减少流体物质的流失和污染的概率，显著提高了对包裹体中包括气体和液体在内的流体物质测量的准确性，适合广泛应用于地质研究中。
附图说明
图1为实施例1所述的一种微区取样仪附件的结构示意图；
图2为实施例1所述的一种微区取样仪附件的纵向剖面图；
图3为实施例2所述的一种微区取样仪附件的结构示意图；
图4为实施例2所述的一种微区取样仪附件的纵向剖面图；
图5为实施例3所述的一种微区取样仪附件中钻机插口的结构示意图；
图6为实施例4所述的一种微区取样仪附件的结构拆解示意图；
图7为实施例4所述的一种微区取样仪附件的结构组装示意图；
图8为实施例4所述的一种微区取样仪附件中底板的结构示意图。
其中：1、壳体；11、密封圈；12、凹槽；2、盖板；21、透明观察窗；3、底板；31、环形嵌槽；32、固定螺孔；4、样品台；41、测微尺；5、钻机插口；51、支管；52、进气管；6、微型钻机；7、样品出口；8、加热器；9、真空吸头；91、进样软管。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1～2所示，本发明实施例1提供了该微区取样仪附件的一种形式，包括呈圆柱形的中空的壳体1，壳体1顶部和底部分别设有盖板2和底板3，盖板2中心设有透明观察窗21；壳体1内位于透明观察窗21下方设有样品台4，样品台4两侧分别设有测微尺41，测微尺41上远离样品台4的一侧伸出壳体1外，用于调节样品台4的位置，从而调整样品的位置；盖板2上设有钻机插口5，用于插设微型钻机6；盖板2或壳体1上设有样品出口7，用于插设真空吸头9；钻机插口5和样品出口7均与壳体1内部连通，并且钻机插口5和样品出口7的延长线相交于样品台4上；样品出口7设在盖板2上与钻机插口5相对的一端，样品出口7与钻机插口5均为倾斜的圆柱体；真空吸头9上远离样品台4的一端连接有进样软管91，进样软管91远离真空吸头9的一端连接气相色谱仪的进样口；壳体1内位于样品台4下方设有加热器8。
使用时，将包裹体样品置于样品台4上，再将微区取样仪附件安装在显微镜或其他取样仪上，调节测微尺41，同时通过透明观察窗21观察显微镜视野，从而将样品调整至显微镜视野可以观察到的位置；透明观察窗21优选为玻璃材质，透明度高、透光率好，便于观察。调整好样品的位置后，将微型钻机6和真空吸头9分别通过钻机插口5和样品出口7插入壳体1内并置于样品上方，开启控制微型钻机6的电机和控制真空9吸头的真空泵，同时开启加热器8，微型钻机6将包裹体样品钻开，通过加热促进包裹体样品内的油、盐溶液以及二氧化碳等气体挥发，由真空吸头9将上述流体样品吸收，并通过进样软管91送入气相色谱仪进行上样分析。
通过上述设备，大大增加了包裹体样品中流体物质的回收率和稳定性，有效降低减少流体物质的流失和污染的概率，显著提高了对包裹体中流体物质测量的准确性，适宜广泛应用于包裹体的研究中。
实施例2
如图3～4所示，本实施例2提供了该微区取样仪附件的另一种形式，该实施例2与实施例1的区别在于，所述样品出口7设在壳体1侧壁上，呈圆柱体；样品出口7连接有进样软管91，进样软管91远离样品出口7的一端连接气相色谱仪的进样口。
该实施例2中，将样品出口7由设在盖板2上调整为设在壳体1侧壁上，使壳体1内的所有气体均可以被吸收至进样口中、并送至气相色谱仪进行分析，由此可以最大限度避免壳体1内存在死角、导致有流体物质残留其中，进一步提高测量的准确性。
实施例3
如图5所示，本实施例3在实施例1或2的基础上提供了一种微区取样仪附件，该实施例3进一步限定了所述钻机插口5侧壁上设有支管51，所述支管51与所述钻机插口5内部连通，所述支管51上远离所述钻机插口5的一端套接有进气管52。
实验开始前，先通过支管51向壳体1内通入氮气，将空气排出，在无氧的状态下钻取样品，并以氮气为载体将得到的流体物质送入样品出口7、最终送至气相色谱仪进行分析。在此过程中，流体样品全程处于无氧的稳定状态下，可以充分保证测定结果的准确性。
实施例4
如图6～7所示，本实施例4在实施例1或2的基础上提供了一种微区取样仪附件，该实施例4进一步限定了所述壳体1顶部与所述盖板2连接的位置以及所述壳体1底部与所述底板3连接的位置分别设有密封圈11。所述壳体1顶部设有与所述盖板2边缘相适配的凹槽12，所述盖板2安装在所述凹槽12内。所述底板3顶部边缘设有与所述壳体1边缘相适配的环形嵌槽31，所述壳体1底部安装在所述环形嵌槽31内。
通过凹槽12和环形嵌槽31，将盖板2和底板3分别安装在壳体1顶部和底部，并通过设置密封圈11分别将盖板2和底板3与壳体1固定，使壳体1内形成密封环境，以避免内部流体物质散出造成流失、或外部空气进入造成流体物质污染。
如图8所示，所述底板3底部边缘还可设置若干固定螺孔32，以便将取样仪附件固定在显微镜载物台上，或是其他取样仪上。
实验例5
本实施例4提供了一种前述微区取样仪附件对流体包裹体样品进行取样的方法，包括如下步骤：
S1：将所述微区取样仪附件固定在显微镜的载物台上，打开所述盖板，将流体包裹体样品置于所述样品台上，通过所述调节测微尺调节样品台，通过所述透明观察窗确定样品位置；；
S2：向所述壳体1内通入保护气体，将壳体1内的空气排出，所述保护气体为惰性气体或氮气；
从成本角度考虑，保护气体优选为氮气，既能节约成本，又能提供与惰性气体同样优良的稳定、无氧的条件；通入氮气的速度为0.8～1.2ml/s，既可以充分排出空气，又可以避免气流过大对流体样品造成影响；
S3：用钻机钻开所述流体包裹体样品，并开启加热器8进行加热，使样品内的流体物质加快挥发，同时持续通入所述保护气体，将挥发的流体物质带入样品出口7中；
加热器采用厚度薄、体积小的电加热板，功率以55～75W为宜，便于放置在样品台底部；根据不同样品，加热温度在150～220℃之间，每个样品加热2～5min即可完成取样工作。
实施范例：
采用实施例5提供的方法对桂林七星岩采集的石笋样品进行分析，氮气流速为1ml/s，加热温度为200℃，加热时间为3min，并与不使用该微区取样仪附件的传统方法进行对比。结果显示，应用实施例5提供的方法，得到的色谱峰数量多于传统方法，主要色谱峰的峰面积也高于传统方法。说明本发明提供的微区取样仪附件以及应用该附件的取样方法，可以提高对包裹体中流体物质测量的准确性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种微区取样仪附件，包括中空的壳体（1），其特征在于，所述壳体（1）顶部和底部分别设有盖板（2）和底板（3），所述盖板（2）中心设有透明观察窗（21）；所述壳体（1）内位于所述透明观察窗（21）下方设有样品台（4），所述样品台（4）上设有至少一个测微尺（41），所述测微尺（41）通过外置于所述壳体（1）外的调节机构进行调节；
所述盖板（2）上设有钻机插口（5），用于插设微型钻机（6），所述盖板（2）或所述壳体（1）上设有样品出口（7），所述钻机插口（5）和所述样品出口（7）均与所述壳体（1）内部连通；
所述壳体（1）为密封式结构，所述壳体（1）内位于所述样品台（4）下方设有加热器（8）；
所述钻机插口（5）为沿所述盖板（2）顶部向外延伸的倾斜的圆柱体；所述样品出口（7）设在所述盖板（2）上与所述钻机插口（5）相对的一端，或所述样品出口（7）设在所述壳体（1）侧壁上，所述样品出口（7）为与所述钻机插口（5）相同的圆柱体，并且所述钻机插口（5）和所述样品出口（7）的延长线相交于所述样品台（4）上；所述样品出口（7）用于插设真空吸头（9）；所述真空吸头（9）上远离所述样品台（4）的一端连接有进样软管（91），所述进样软管（91）远离所述真空吸头（9）的一端连接气相色谱仪的进样口；
所述底板（3）底部边缘设有若干固定螺孔（32）。
2.如权利要求1所述的微区取样仪附件，其特征在于，所述钻机插口（5）侧壁上设有支管（51），所述支管（51）与所述钻机插口（5）内部连通，所述支管（51）上远离所述钻机插口（5）的一端套接有进气管（52）。
3.如权利要求1所述的微区取样仪附件，其特征在于，所述壳体（1）顶部与所述盖板（2）连接的位置以及所述壳体（1）底部与所述底板（3）连接的位置分别设有密封圈（11）。
4.如权利要求1所述的微区取样仪附件，其特征在于，所述壳体（1）顶部设有与所述盖板（2）边缘相适配的凹槽（12），所述盖板（2）安装在所述凹槽（12）内。
5.如权利要求1所述的微区取样仪附件，其特征在于，所述底板（3）顶部边缘设有与所述壳体（1）边缘相适配的环形嵌槽（31），所述壳体（1）底部安装在所述环形嵌槽（31）内。
6.一种应用权利要求1~5中任一项所述微区取样仪附件对流体包裹体样品进行取样的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将所述微区取样仪附件固定在显微镜的载物台上，打开所述盖板（2），将流体包裹体样品置于所述样品台（4）上，通过调节所述测微尺（41）调节样品台（4），通过所述透明观察窗（21）确定样品位置；
S2：向所述壳体（1）内通入保护气体，将壳体（1）内的空气排出，所述保护气体为惰性气体或氮气；
S3：用钻机钻开所述流体包裹体样品，并开启加热器（8）进行加热，使样品内的流体物质加快挥发，同时持续通入所述保护气体，将挥发的流体物质带入样品出口（7）中。
7.如权利要求6所述的对流体包裹体样品进行取样的方法，其特征在于，所述保护气体为氮气，通入氮气的速度为0.8~1.2ml/s；所述加热器（8）的加热温度为150~220℃，加热时间为2~5min。
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