CN114235478A - 一种地外样品原位微区取样方法 - Google Patents

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张川统
夏志鹏
张亦恺
司博文
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Abstract

本发明公开了一种地外样品原位微区取样方法，运用金刚石线切割机切开样品，制作薄片并拍背散射图片，结合立体显微镜拍摄样品全拼图，将特定矿物及结构取出进行专门分析研究，减少对珍贵地外样品(陨石及地外返回样品如嫦娥五号月壤样品)的破坏与损耗，可通过抽风机对钻取过程中的矿物碎屑进行吸取，防止矿物碎屑影响视线，同时所收集到的矿物碎屑也能用于日后的科学研究中，而且尽可能保证样品及其边缘的完整性，以便减少后续试验出现误差。

Description

一种地外样品原位微区取样方法
技术领域
本发明涉及地质矿产研究技术领域，具体为一种地外样品原位微区取样方法，精准提取地外样品中的特定矿物及结构。
背景技术
在研究地外样品(陨石及地外返回样品如嫦娥五号月壤样品)时，对于特定矿物及结构等的研究不可或缺。将特定矿物及结构取出进行专门分析研究，能够减少对珍贵地外样品的破坏与损耗。现提出一种地外样品原位微区取样方法，以便精准提取样品中的特定矿物及结构，进而确保后续高精度化学分析测试的进行。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地外样品原位微区取样方法，包括金刚石线切割机，
S1：运用金刚石线切割机切开样品，制作薄片并拍背散射图片，结合立体显微镜拍摄样品全拼图，精准提取地外样品中的特定矿物及结构；
S2：将样品放置于载物台中，眼睛正对显微镜目晶，确保需要钻取的样品区域处于视域中央，启动抽风机，以备在钻取过程中吸取矿物碎屑，防止矿物碎屑影响视线，同时所收集到的矿物碎屑也能用于日后的科学研究中；
S3：启动电机，踩动脚踏板，将钻头控制在适当速度下开始钻取，经本人测试研究得出，以30°—60°的切入角度最为合适，尽可能不要超过此范围，否则会使金属钻头断裂；
S4：在钻取过程中，如矿物碎屑过多，抽风机来不及收集，导致视域内样品表面模糊，导致无法辨认需要钻取的区域，可以适当滴加酒精等不与样品发生反应且挥发性强的溶液的化学试剂，以便帮助辨认样品轮廓；
S5：尽可能保证样品及其边缘的完整性，以便减少后续试验出现误差，立即使用特制容器保存；
S6：将特制容器与钻取成功的矿物颗粒一同放入灌满酒精的烧杯内，利用超声波振动仪，对其进行清洗以及震去附着在矿物表面的其他残样碎屑，之后取出容器及矿物颗粒，放置在烘干条件为85°的烘干箱中，静置12小时以上，取出样品在无菌真空条件下保存，以便后续试验。
优选的，所述微型钻用于获得少量岩石样本取样，能够对岩石中不同矿物和结构组分分别取样，为同位素分析、储层的沉积环境、成岩作用精细研究提供可能。
优选的，所述LVS微型电动机有一个ISO标准连接点可以接受SH系列的直机头和CS-CH系列的禁忌角度的机头，为了分离这机头，紧紧的握住机头然后沿钻针的方向进行拉除。
优选的，所述立体显微镜镜能够为样本的上面微钻和吸管提供充足的空间，一般会不断提供可变的放大率。
优选的，所述在钻孔和收集样本之前，需要清洗针头，在稀释的HCL，水还有酒精进行清洗。
优选的，所述使用钻孔的大小和数量取决于需求分析，采样面积的直径最小可以达到8微米，实际操作时能达到直径12微米，最大可实现200毫米以上的操作。
优选的，所述最小配套钻针50um，如果样品取样控制在深度5um时，可以达到10um的最小的取样精度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在使用中可通过抽风机对钻取过程中的矿物碎屑进行吸取，防止矿物碎屑影响视线，同时所收集到的矿物碎屑也能用于日后的科学研究中，而且尽可能保证样品及其边缘的完整性，以便减少后续试验出现误差。
附图说明
图1为本发明切片流程图；
图2为本发明加工及后续操作流程图；
图3为本发明微型钻工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种地外样品原位微区取样方法，包括金刚石线切割机，
S1：运用金刚石线切割机切开样品，制作薄片并拍背散射图片，结合立体显微镜拍摄样品全拼图，精准提取地外样品中的特定矿物及结构；
S2：将样品放置于载物台中，眼睛正对显微镜目晶，确保需要钻取的样品区域处于视域中央，启动抽风机，以备在钻取过程中吸取矿物碎屑，防止矿物碎屑影响视线，同时所收集到的矿物碎屑也能用于日后的科学研究中；
S3：启动电机，踩动脚踏板，将钻头控制在适当速度下开始钻取，经本人测试研究得出，以30°—60°的切入角度最为合适，尽可能不要超过此范围，否则会使金属钻头断裂；
S4：在钻取过程中，如矿物碎屑过多，抽风机来不及收集，导致视域内样品表面模糊，导致无法辨认需要钻取的区域，可以适当滴加酒精等不与样品发生反应且挥发性强的溶液的化学试剂，以便帮助辨认样品轮廓；
S5：尽可能保证样品及其边缘的完整性，以便减少后续试验出现误差，当矿物颗粒钻取成功脱离样品表面时，立即使用特制容器保存；
S6：将特制容器与钻取成功的矿物颗粒一同放入灌满酒精的烧杯内，利用超声波振动仪，对其进行清洗以及震去附着在矿物表面的其他残样碎屑，之后取出容器及矿物颗粒，放置在烘干条件为85°的烘干箱中，静置12小时以上，取出样品在无菌真空条件下保存，以便后续试验。
微型钻用于获得少量岩石样本取样，能够对岩石中不同矿物和结构组分分别取样，为同位素分析、储层的沉积环境、成岩作用精细研究提供可能，使用钻孔的大小和数量取决于需求分析，采样面积的直径最小可以达到8微米，实际操作时能达到直径12微米，最大可实现200毫米以上的操作，最小配套钻针50um，如果样品取样控制在深度5um时，可以达到10um的最小的取样精度。
LVS微型电动机有一个ISO标准连接点可以接受SH系列的直机头和CS-CH系列的禁忌角度的机头，为了分离这机头，紧紧的握住机头然后沿钻针的方向进行拉除，立体显微镜镜能够为样本的上面微钻和吸管提供充足的空间，一般会不断提供可变的放大率，在钻孔和收集样本之前，需要清洗针头，在稀释的HCL，水还有酒精进行清洗。
工作原理：运用金刚石线切割机切开样品，制作薄片并拍背散射图片，结合立体显微镜拍摄样品全拼图，遴选出有研究意义的矿物，球粒及区域，将样品放置于载物台中，眼睛正对显微镜目晶，确保需要钻取的样品区域处于视域中央，启动抽风机，以备在钻取过程中吸取矿物碎屑，防止矿物碎屑影响视线，同时所收集到的矿物碎屑也能用于日后的科学研究中，启动电机，踩动脚踏板，将钻头控制在适当速度下开始钻取，经本人测试研究得出，以30°—60°的切入角度最为合适，尽可能不要超过此范围，否则会使金属钻头断裂，在钻取过程中，如矿物碎屑过多，抽风机来不及收集，导致视域内样品表面模糊，导致无法辨认需要钻取的区域，可以适当滴加酒精等不与样品发生反应且挥发性强的溶液的化学试剂，以便帮助辨认样品轮廓，尽可能保证样品及其边缘的完整性，以便减少后续试验出现误差，当矿物颗粒钻取成功脱离样品表面时，立即使用特制容器保存，将特制容器与钻取成功的矿物颗粒一同放入灌满酒精的烧杯内，利用超声波振动仪，对其进行清洗以及震去附着在矿物表面的其他残样碎屑，之后取出容器及矿物颗粒，放置在烘干条件为85°的烘干箱中，静置12小时以上，取出样品在无菌真空条件下保存，以便后续试验。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种地外样品原位微区取样方法，包括金刚石线切割机，其特征在于：
S1：运用金刚石线切割机切开样品，制作薄片并拍背散射图片，结合立体显微镜拍摄样品全拼图，精准提取地外样品中的特定矿物及结构；
S2：将样品放置于载物台中，眼睛正对显微镜目晶，确保需要钻取的样品区域处于视域中央，启动抽风机，以备在钻取过程中吸取矿物碎屑，防止矿物碎屑影响视线，同时所收集到的矿物碎屑也能用于日后的科学研究中；
S3：启动电机，踩动脚踏板，将钻头控制在适当速度下开始钻取，经本人测试研究得出，以30°—60°的切入角度最为合适，尽可能不要超过此范围，否则会使金属钻头断裂；
S4：在钻取过程中，如矿物碎屑过多，抽风机来不及收集，导致视域内样品表面模糊，导致无法辨认需要钻取的区域，可以适当滴加酒精等不与样品发生反应且挥发性强的溶液的化学试剂，以便帮助辨认样品轮廓；
S5：尽可能保证样品及其边缘的完整性，以便减少后续试验出现误差，当矿物颗粒钻取成功脱离样品表面时，立即使用特制容器保存；
S6：将特制容器与钻取成功的矿物颗粒一同放入灌满酒精的烧杯内，利用超声波振动仪，对其进行清洗以及震去附着在矿物表面的其他残样碎屑，之后取出容器及矿物颗粒，放置在烘干条件为85°的烘干箱中，静置12小时以上，取出样品在无菌真空条件下保存，以便后续试验。
2.根据权利要求1所述的一种地外样品原位微区取样方法，其特征在于：所述微型钻用于获得少量岩石样本取样，能够对岩石中不同矿物和结构组分分别取样，为同位素分析、储层的沉积环境、成岩作用精细研究提供可能。
3.根据权利要求1所述的一种地外样品原位微区取样方法，其特征在于：所述LVS微型电动机有一个ISO标准连接点可以接受SH系列的直机头和CS-CH系列的禁忌角度的机头，为了分离这机头，紧紧的握住机头然后沿钻针的方向进行拉除。
4.根据权利要求1所述的一种地外样品原位微区取样方法，其特征在于：所述立体显微镜镜能够为样本的上面微钻和吸管提供充足的空间，一般会不断提供可变的放大率。
5.根据权利要求1所述的一种地外样品原位微区取样方法，其特征在于：所述在钻孔和收集样本之前，需要清洗针头，在稀释的HCL，水还有酒精进行清洗。
6.根据权利要求2所述的一种地外样品原位微区取样方法，其特征在于：所述使用钻孔的大小和数量取决于需求分析，采样面积的直径最小可以达到8微米，实际操作时能达到直径12微米，最大可实现200毫米以上的操作。
7.根据权利要求2所述的一种地外样品原位微区取样方法，其特征在于：所述最小配套钻针50um，如果样品取样控制在深度5um时，可以达到10um的最小的取样精度。
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