CN218098884U - 一种用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，包括：台体；第一托架，为设置在台体上的凹槽，中部设有第一通光孔，用于放置环氧树脂靶；第二托架，为设置在台体上且与第一托架间隔设置的凹槽，中部设有第二通光孔，用于放置岩石薄片；第三托架，为设置在台体上的凹槽，设有多个且环绕第一托架，设有固定部，通过固定在固定部的固定件固定标样靶。本实用新型方案中，方便对岩石薄片及矿物环氧树脂靶放置、在半定量、定量拉曼测试过程中对标样及待测样同时测试、及在测试过程中对微米级样品的数字化定位。

Description

一种用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台

技术领域

本实用新型涉及岩石学鉴定设备技术领域，尤其涉及一种用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台。

背景技术

拉曼光谱分析是一种基于光和材料的相互作用产生拉曼光散射的无损分析技术。激光光源的高强度入射光被分子散射时，产生极小部分的散射光波长与入射光波长不同，即为拉曼散射。入射光波长的改变由样品的化学结构所决定，所以拉曼散射谱图可提供各种固态、液态、气态样品的化学结构、相和形态、结晶度及分子相互作用的详细信息。显微激光拉曼光谱仪通过测试物质的拉曼散射产生的峰位变化，实现对样品的原位鉴别。

目前，显微激光拉曼光谱在地球科学研究及矿物鉴定中得到了广泛的应用。其可对不同地质样品进行无损原位结构识别；在不同温度压力情况下矿物的微小结构变化进行分辨；对矿物切片及矿物单晶进行体相捕捉，类型识别及矿物晶体结晶取向识别；从亚微米尺度对地质样品的矿物结构，物质演化规律及成岩成矿作用进行限定，为基础地质科学研究及关键矿产普查提供技术支撑。

地质样品的拉曼光谱鉴定过程通常是将岩石磨成薄片并粘在载玻片上，或者将岩石中的微小矿物挑出并粘贴制作成环氧树脂靶上进行观察和测试。在进行定量及半定量拉曼光谱测试过程中需要不同标准样品对实验数据进行标定，但现有的显微激光拉曼光谱仪的样品台为平面状，不便放置岩石薄片及矿物环氧树脂靶。在实际测试过程中需要垫玻璃片及不停更换样品和标样，导致更换样品过程中微米级样品位置发生较大变化，在显微镜下不容易找到样品；在更换标样和被测样品时，实验条件可能改变，导致产生较大误差，甚至实验失败。

实用新型内容

本实用新型公开一种用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，用于解决现有技术中，在显微镜下不容易找到样品及在更换标样和被测样品时，实验条件可能改变，导致产生较大误差，甚至实验失败的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

提供一种用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，包括：

台体；

第一托架，所述第一托架为设置在所述台体上的凹槽，所述第一托架的中部设有第一通光孔，所述第一托架用于放置环氧树脂靶；

第二托架，所述第二托架为设置在所述台体上且与所述第一托架间隔设置的凹槽，所述第二托架的中部设有第二通光孔，所述第二托架用于放置岩石薄片；

第三托架，所述第三托架为设置在所述台体上的凹槽，所述第三托架设有多个且环绕所述第一托架，所述第三托架中设有固定部，通过固定在所述固定部的固定件固定标样靶。

可选的，所述第一托架为圆柱形凹槽，所述第一通光孔为圆柱形孔。

可选的，所述第一托架的横截面直径为所述第一通光孔的横截面直径的1.2-1.5倍。

可选的，所述第二托架为长方体形凹槽，所述第二通光孔为长方体形孔。

可选的，所述样品台还包括位于所述第二托架侧部的紧固件，所述紧固件固定用于夹紧岩石薄片的固定夹。

可选的，所述固定件与所述标样靶固定连接。

可选的，所述台体上还设有对位标，所述台体通过所述对位标实现在测试过程中的位置对位。

可选的，所述对位标设有一个且位于所述台体的边角位置。

可选的，所述对位标由垂直交叉的直线构成。

可选的，所述样品台还包括设置在所述台体上且用于对所述台体调平的调平件。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

方便对岩石薄片及矿物环氧树脂靶放置、在半定量、定量拉曼测试过程中对标样及待测样同时测试、及在测试过程中对微米级样品的数字化定位。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型公开的样品台的立体图；

图2为本实用新型公开的样品台的主视图。

其中，附图1-2中具体包括下述附图标记：

台体-1；第一托架-2；第二托架-3；第三托架-4；紧固件-5；对位标-6；调平件-7；第一通光孔-21；第二通光孔-31；固定部-41。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的样品台用于在地质样品进行拉曼光谱测试时使用，同时可以在使用过程中实现实时校正。如图1、图2所示，该样品台包括台体1、第一托架2、第二托架3和第三托架4。

台体1的形状可以根据需求具体设定。在一个例子中，台体1大致呈长方形的平板状结构，四个边角均进行倒角，方便加工制作。台体1的材质优选为金属，例如不锈钢或者钛合金材质等，以减少台体1在长时间使用后，发生变形的风险，提高台体1的使用寿命。台体1的厚度可以为3mm或3mm以上，在减少台体1发生变形的前提下，尽可能降低台体1的成本。

第一托架2、第二托架3和第三托架4分别设置在台体1上，三者之间均留有间隙而成间隔设置。在一个具体的例子中，第一托架2和第二托架3沿台体1的长度方向并排设置。第三托架4环绕第一托架2设置。

第一托架2用于放置环氧树脂靶。第一托架2为在台体1上开设的凹槽，凹槽的中部设有第一通光孔2，即凹槽的中部设有贯穿台体1两面的通孔，由通孔构成第一通光孔2，此时第一托架2的结构具体为两级阶梯孔。进一步的，第一托架2的凹槽可以为圆柱形凹槽，第一通光孔21为圆柱形孔，即第一托架2为两级圆柱形阶梯孔。且第一托架2的凹槽的横截面直径可以与环氧树脂靶的直径大致相等或稍微大于环氧树脂靶的直径。环氧树脂靶的直径通常在25mm左右，因此第一托架2的凹槽的横截面(垂直第一通光孔21轴线的截面)直径可以大于或等于25mm。第一托架2的槽深大约为1mm。

当需要对矿物进行测试时，使待测矿物通过挑选及冷镶嵌过程固定在直径为25mm且透明的环氧树脂靶表面。然后将环氧树脂靶放置在第一托架2的凹槽中。在测试过程中，下部的透射光通过第一通光孔21向上透过环氧树脂靶而照到矿物，使得工作人员可以在透射光下进行观察和定位矿物中的包裹体。且测试过程中，激光从上部照射到矿物表面，一部分光通过第一通光孔21透射到台体1下边，形成拉曼散射光，拉曼散射光反射回接收器分析。

通过上述方式设置第一托架2，需要测试的环氧树脂靶可以放置在第一托架2的凹槽中，使得每次测试的环氧树脂靶的位置基本保证不变，便于找到样品；每次从第一托架2的凹槽中取出环氧树脂靶时，直接从第一通光孔21支起然后取下环氧树脂靶即可，不需垫附玻璃片；每次测试时，第一通光孔21与环氧树脂靶之间的相对位置基本不变，而且无需额外的玻璃片等，使得基本保持相同的实验条件，减少测试误差或实验失败的可能性；而且结构简单，使用方便。

第一托架2的横截面直径优选为第一通光孔21的横截面直径的1.2-1.5倍，在一个例子中，第一通光孔21的直径为18-20mm，以保证能够支撑环氧树脂靶的前提下，满足测试需求。

第二托架3用于放置岩石薄片。第二托架3也为在台体1上开设的凹槽，凹槽的中部设有第二通光孔31。进一步的，第二托架3的凹槽可以为长方体形凹槽，第二通光孔31为长方体形孔，且进一步的，在第二通光孔31的两个短边位置设置台阶而构成第二托架3的长方体形凹槽。

第二托架3的尺寸可以根据需求具体设定。在一个例子中，第二托架3的横截面尺寸为51*25.5mm，第二通光孔31的横截面尺寸为39*25.5mm，两个台阶的横截面尺寸分别为6*25.5mm且深度为1mm，其中台阶的深度为1mm，即第二托架3的凹槽的深度为1mm。

当需要对岩石薄片进行测试时，将岩石薄片放置在第二托架3中，中间样品部分可以被透射光照到，进行透反射光观察及拉曼光谱测试。

通过上述方式设置第二托架3，需要测试的岩石薄片可以放置在第二托架3的凹槽中，使得每次测试的岩石薄片的位置基本保证不变，便于找到样品；每次从第二托架3的凹槽中取出岩石薄片时，直接从第二通光孔31支起然后取下岩石薄片即可，不需垫附玻璃片；每次测试时，第二通光孔31与岩石薄片之间的相对位置基本不变，而且无需额外的玻璃片等，使得基本保持相同的实验条件，减少测试误差或实验失败的可能性；而且结构简单，使用方便。

另外，由于岩石薄片在制作的过程中长度通常有一定的误差，不一定能够恰好与第二托架3吻合，因此在第二托架3的远离第一托架2的一侧设置紧固件5。当将岩石薄片放置在第二托架3后，使用固定夹夹住岩石薄片，并用紧固件5紧固固定夹。

紧固件5可以为螺栓，台体1上设有螺纹孔，固定夹的一侧设有穿孔。当固定夹夹紧岩石薄片后，螺栓穿过固定夹的穿孔而拧紧在螺纹孔中。

第三托架4用于放置标样靶。第三托架4为在台体1上开设的凹槽，且在凹槽上设有固定部41。第三托架4的具体设置方式有多种。在一个具体的例子中，第三托架4设有四个，位于第一托架2的相对两个，各第三托架4中分别用于放置一个标样靶。各第三托架4的形状相同，均为圆柱形凹槽，第三托架4的凹槽的横截面直径为10mm左右，深度为1mm左右。在各第三托架4的凹槽中心设有一个直径大致为3mm的螺纹通孔，由螺纹通孔构成固定部41。

标样靶的直径大约为10mm，厚度大约为1mm，在标样靶的底部设有一个直径为3mm且长度为2mm的螺柱。在显微激光拉曼光谱定量及半定量测试过程中需要重复测试标准样品，如在测试石英拉曼光谱偏移过程中需要对待测石英进行5点测试后进行1个点的石英标样测试，以保证测试数据的精确性。标准样品通过双面磨平抛光后粘在标样靶的圆形面上，制成标样靶。

该台体1上还设有对位标6。对位标6可以设有一个，位于台体1的其中一个边角位置。对位标6的形状可以有多种，此处优选选用对位标6由垂直交叉的直线构成，即为十字线形状，可以利用微米级激光在台体1上划出，结构简单，便于加工。

在显微激光拉曼光谱测试过程中，如无法对样品进行数字化定位，则导致不同实验批次对于同一样品无法进行快速寻找测试点位，只能通过从小倍数物镜(如5倍)，通过中等倍数物镜(如10倍、50倍)，再到高倍数(如100倍)物镜下根据采集器采集的图像进行人工筛选和寻找，对测试人员的业务水平要求较高，而且测试效率较低。而使用十字线对位标6后，十字线交点定位数字化零点(0，0，0)。在拉曼光谱测试过程中，在软件中设定好三维空间坐标系中的(0，0，0)，样品台上的各托架位置和待测样品位置就完成了位置的数字化，可在软件中进行数字化定位及面扫描，实现利用标样对待测样的实时校正，大大提升了测试效率。

台体1上还设有调平件7。调平件7的具体设置方式有多种，在一个例子中，调平件7为调平螺丝，在台体1的四个边角位置分别设有一个调平螺丝。通过调平螺丝将台体1调平。且在待测样品有规律不水平的情况下，调节其中的调平螺丝，使待测样品在显微镜下达到相对水平，可以进行面扫描测试。如此设置，结构简单，便于操作。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，包括：

台体；

第一托架，所述第一托架为设置在所述台体上的凹槽，所述第一托架的中部设有第一通光孔，所述第一托架用于放置环氧树脂靶；

第二托架，所述第二托架为设置在所述台体上且与所述第一托架间隔设置的凹槽，所述第二托架的中部设有第二通光孔，所述第二托架用于放置岩石薄片；

第三托架，所述第三托架为设置在所述台体上的凹槽，所述第三托架设有多个且环绕所述第一托架，所述第三托架中设有固定部，通过固定在所述固定部的固定件固定标样靶。

2.根据权利要求1所述的用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，所述第一托架为圆柱形凹槽，所述第一通光孔为圆柱形孔。

3.根据权利要求2所述的用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，所述第一托架的横截面直径为所述第一通光孔的横截面直径的1.2-1.5倍。

4.根据权利要求1所述的用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，所述第二托架为长方体形凹槽，所述第二通光孔为长方体形孔。

5.根据权利要求1所述的用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，所述样品台还包括位于所述第二托架侧部的紧固件，所述紧固件固定用于夹紧岩石薄片的固定夹。

6.根据权利要求1所述的用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，所述固定件与所述标样靶固定连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，所述台体上还设有对位标，所述台体通过所述对位标实现在测试过程中的位置对位。

8.根据权利要求7所述的用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，所述对位标设有一个且位于所述台体的边角位置。

9.根据权利要求8所述的用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，所述对位标由垂直交叉的直线构成。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的用于地质样品拉曼光谱测试及实时校正的样品台，其特征在于，所述样品台还包括设置在所述台体上且用于对所述台体调平的调平件。

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