JP2023074582A - Isotope extraction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、岩石からガス状の対象物質を放出させる同位体抽出装置に関し、特に石英を加熱することによって石英からガス化させた放射性炭素を取り出すのに適した同位体抽出装置に関する。 The present invention relates to an isotope extraction apparatus for releasing gaseous target substances from rocks, and more particularly to an isotope extraction apparatus suitable for extracting gasified radiocarbon from quartz by heating the quartz.
宇宙線照射によって地球表層に生成される放射性核種を用いる表面照射年代測定法が開発され、表面露出年代又は侵食速度の推定を可能にしている。特に石英を用いる表面照射年代測定法は、石英の簡単な組成、化学的・物理的な安定性、複数の宇宙線起源核種10Be、26Al、及び14Cによって広い年代をカバー可能であることから、有望であると期待され実用化が進んでいる。 Surface radiation dating methods using radionuclides produced in the Earth's surface by cosmic ray irradiation have been developed to allow estimation of surface exposure ages or erosion rates. In particular, the surface irradiation dating method using quartz can cover a wide range of ages due to the simple composition of quartz, chemical and physical stability, and multiple cosmic ray origin nuclides 10 Be, 26 Al, and 14 C. Therefore, it is expected to be promising and is being put to practical use.
例えば、高温炉を使用して石英から14CをCO等として抽出し、続いてCOをCO2に酸化し、続いてCO2を精製し、得られたCO2からターゲット核種14Cの存在量を決定する手法が公知となっている(非特許文献1、2)。この手法では、14Cの存在量決定に用いたサンプルを他の宇宙線起源核種10Be、26Alのその後の分析においても用いることができる点で有利である。なお、比較的低温の加熱によって石英をフラックス化するためLiBO2を使用する手法もあるが(非特許文献1、3)、14Cの定量に用いたサンプルを他の宇宙線起源核種の分析に用いることができなくなる。
For example, a high-temperature furnace is used to extract 14 C from quartz as CO, etc., followed by oxidation of the CO to CO2 , followed by purification of the CO2 , and from the resulting CO2 the abundance of the target nuclide 14 C is known (
石英から14CをCO等として抽出する際には、短時間で石英を相転移させる温度まで加熱することが望ましい。 When extracting 14 C from quartz as CO or the like, it is desirable to heat quartz to a temperature at which the quartz undergoes a phase transition in a short period of time.
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、短時間で石英等の試料を相転移させる温度まで加熱することを可能にする同位体抽出装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an isotope extraction apparatus capable of heating a sample such as quartz to a temperature at which a phase transition occurs in a short period of time.
上記目的を達成するため、本発明に係る同位体抽出装置は、石英試料から炭素同位体を抽出するための加熱を行う加熱炉と、一対の試験管状のチューブを上下に重ねた構造を有し、石英試料を内部空間に保持する反応セルと、を備え、反応セルは、石英試料の反応中に反応セルで発生した抽出ガスを大気のコンタミネーションを避けて保持し、反応後に抽出ガスを分離処理装置のガス回収部を利用して回収することを可能にし、加熱炉は、反応セルの外側周囲に設けられ石英試料に対して光を集光して加熱する複数の光加熱装置と、反応セルの内側に設けられた内部加熱装置とを有する。 In order to achieve the above object, an isotope extraction apparatus according to the present invention has a structure in which a heating furnace for performing heating for extracting carbon isotopes from a quartz sample and a pair of test tube-like tubes are vertically stacked. and a reaction cell for holding the quartz sample in an internal space, the reaction cell holding the extraction gas generated in the reaction cell during the reaction of the quartz sample while avoiding atmospheric contamination, and separating the extraction gas after the reaction. The gas can be recovered by using the gas recovery part of the processing apparatus, and the heating furnace includes a plurality of light heating devices that are provided around the outer periphery of the reaction cell and heat the quartz sample by condensing light. and an internal heating device provided inside the cell.
上記同位体抽出装置では、反応セルの外部からの光加熱装置による照射加熱と、内部からの内部加熱装置による加熱とにより、反応セル内での石英試料の加熱を効率的に行うことができる。これにより、短時間で石英試料を相転移させる温度まで昇温でき、コンタミネーションの発生を防ぐことができる。 In the above-described isotope extraction apparatus, the quartz sample can be efficiently heated in the reaction cell by the irradiation heating from the outside of the reaction cell by the light heating device and the heating from the inside by the internal heating device. As a result, the quartz sample can be heated to a temperature at which the quartz sample undergoes phase transition in a short period of time, and the occurrence of contamination can be prevented.
本発明の具体的な側面では、上記同位体抽出装置において、反応セルは、二重構造の石英管であり、内部空間が閉じられた状態で気密性を有し石英試料を保持する空洞部と、空洞部の上部に設けられ外部と接続されて石英試料から発生するガスを放出するガス抽出部と、内側に内部加熱装置を挿入するためのアクセス凹部とを有する。この場合、空洞部に保持した石英試料を効率良く加熱し、かつ真空状態を維持しつつ炭素同位体を効率良く抽出することができる。 In a specific aspect of the present invention, in the above-described isotope extraction apparatus, the reaction cell is a double-structured quartz tube, the internal space of which is airtight in a closed state, and a cavity for holding the quartz sample. , a gas extraction part provided in the upper part of the cavity and connected to the outside to release gas generated from the quartz sample, and an access recess for inserting the internal heating device inside. In this case, the quartz sample held in the cavity can be efficiently heated, and the carbon isotope can be efficiently extracted while maintaining the vacuum state.
本発明のさらに別の側面では、光加熱装置は、ハロゲンランプとミラーとを有する。この場合、複数のハロゲンランプで照射加熱することにより、所定の領域を効率良く加熱することができる。 In still another aspect of the invention, the light heating device has a halogen lamp and a mirror. In this case, a predetermined region can be efficiently heated by irradiating and heating with a plurality of halogen lamps.
本発明のさらに別の側面では、内部加熱装置は、タングステンヒータを含む。この場合、反応セルの内側の狭い空間でも効率良く加熱することができる。 In yet another aspect of the invention, the internal heating device includes a tungsten heater. In this case, even a narrow space inside the reaction cell can be efficiently heated.
本発明のさらに別の側面では、ガス抽出部は、光吸収性の遮熱帯を有する。この場合、反応セルの熱の漏れを抑えることができる。これにより、ガス抽出部に設けられる高真空を維持するためのOリングを健全に保つことができる。 In yet another aspect of the invention, the gas extractor has a light-absorbing barrier zone. In this case, heat leakage from the reaction cell can be suppressed. As a result, the O-ring provided in the gas extractor for maintaining a high vacuum can be kept sound.
本発明のさらに別の側面では、ガス抽出部は、外部装置との接続のためのOリング継手用の溝を有する。この場合、溝に加圧、真空による漏れを防止するためのOリングを取り付けることにより、高真空を維持することができる。 In yet another aspect of the invention, the gas extractor has a groove for an O-ring fitting for connection with an external device. In this case, a high vacuum can be maintained by attaching an O-ring to the groove to prevent leakage due to pressure and vacuum.
〔実施形態〕
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る同位体抽出装置100aを含む同位体抽出分析装置100の実施形態について説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of an isotope
図1に示すように、同位体抽出分析装置100は、加熱炉10と、分離処理装置21と、核種計測装置22と、制御装置30とを備える。同位体抽出分析装置100は、加熱炉10に付随する要素として、外部加熱駆動装置40、放射温度計駆動装置50、内部加熱駆動装置60、温度検出回路70、不活性ガス供給装置80等を含む。同位体抽出分析装置100のうち、加熱炉10、外部加熱駆動装置40、放射温度計駆動装置50、内部加熱駆動装置60、温度検出回路70、不活性ガス供給装置80、分離処理装置21、及び制御装置30は、同位体抽出装置100aを構成する。
As shown in FIG. 1 , the isotope
図1及び図2に示すように、加熱炉10は、容器11と、蓋ブロック12と、複数の光加熱装置13と、内部加熱装置14と、放射温度計15とを含む。加熱炉10は、フレーム16によって中空に支持されている。加熱炉10には、反応セル90を着脱可能に取り付けることができる。なお、図1において、加熱炉10は、図2のA-A断面として示されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
容器11は、円筒状の本体11aと、円筒状の支持部11bとを有する。本体11aの側面に形成された開口11cには、6個の光加熱装置13の前端部13aが埋め込むように保持されている。また、光加熱装置13は、反応セル90の軸AXに垂直な面に沿って軸AX周りに等間隔で配置されている。容器11の本体11aは、各光加熱装置13を周囲から気密に固定する。各光加熱装置13は、容器11の中心領域に向けて集束させるように赤外線を含む加熱光を照射する。蓋ブロック12は、円柱状の部材であり、容器11の上部開口11dを封止する。蓋ブロック12は、中央に反応セル90を挿通させる孔12aを有し、反応セル90を周囲から気密に固定する。これにより、反応セル90の先端部が容器11の中心領域にセットされる。容器11の底部の一か所には、放射温度計15の先端部が埋め込まれている。
The
容器11や蓋ブロック12は、アルミニウム製であり、内部に水冷用の流路(不図示)を有する。容器11や蓋ブロック12を水冷することで、光加熱装置13や反応セル90を冷却することができ、光加熱装置13や反応セル90に取り付けた後述するOリングRの劣化を抑制することができる。容器11や蓋ブロック12において、母材の表面には、金の薄膜がコートされている。この薄膜は、光加熱装置13からの赤外線を含む加熱光を効率良く反射し、容器11の加熱を防止するとともに反応セル90の下端90bの加熱を補助する。
The
図3に示す反応セル90は、真空に減圧された状態で使用され、反応セル90の下端90bの減圧空間内に石英の試料Mを保持する。反応セル90は、石英ガラスで形成され、一対の試験管状のチューブ91,92を内外に重ねたものである。つまり、反応セル90は、二重構造の石英管となっており、一方が内チューブ91を構成し、他方が外チューブ92を構成する。各チューブ91,92は、円筒状の壁部91a,92aと半球状の底部91b,92bとを有し、両チューブ91,92の上端は、気密に接合されている。
The
反応セル90は、空洞部93と、ガス抽出部94と、アクセス凹部95とを有する。
空洞部93は、外チューブ92と内チューブ91とに挟まれた本体部分であり、内部空間ISを有する。空洞部93は、内部空間ISが閉じられた状態で気密性を有する。内部空間ISは、略一様な厚みの円筒空間と、円筒空間と同様の厚み以下の底部空間とを有する。空洞部93は、内部空間ISのうち、反応セル90の下端90bに、試料収納空間SSを有する。試料収納空間SSには、試料Mが保持される。
The
ガス抽出部94は、通路Paを有し、反応セル90の空洞部93のうち外チューブ92の上部に、内部空間ISと連通するように接続されている。ガス抽出部94は、外チューブ92から斜め上方に延びている。ガス抽出部94は、図1に示す外部の回収ラインMLと接続されて試料Mから発生するガスを後述する分離処理装置21のガス回収部21aに放出する。ガス抽出部94は、試料Mの反応中に反応セル90で発生した抽出ガスを大気のコンタミネーションを避けて保持し、反応後に抽出ガスを分離処理装置21のガス回収部21aを利用して回収することを可能にする。抽出ガスは、ガス抽出部94とガス回収部21aとを接続する回収ラインMLに設けられたニードルバルブを用いて、ガス回収部21aと反応セル90とを隔てることで反応セル90内に保持されている。なお、回収ラインMLには不図示の真空ポンプが設けられており、反応セル90内を減圧している。
The
ガス抽出部94は、筒状で、中央部に光吸収性の遮熱帯94aを有する。遮熱帯94aは、通路Paを囲むように配置される。遮熱帯94aは、ガス抽出部94において不透明な石英管を別途接合させたものであり、反応セル90を伝わって分離処理装置21、具体的にはガス回収部21a側に漏れ出す加熱光を遮断し、ガス抽出部94の先端の接続部94bに連結されるガス回収部21aの加熱や劣化を防ぐ。また、遮熱帯94aを設けることにより、ガス抽出部94に設けられる高真空を維持するためのOリングRを健全に保つことができる。ガス抽出部94の接続部94bの外側には、環状の溝94cが形成されている。溝94cは、回収ラインMLを介して外部装置である分離処理装置21のガス回収部21aと接続するためのOリング継手であり、気密を保った連結を可能にするOリングRの装着を可能にしている。溝94cに加圧、真空による漏れを防止するためのOリングRを取り付けることにより、高真空を維持することができる。OリングRとしては、例えばバイトンOリング(登録商標)等のフッ素ゴム材質のOリングが用いられる。
The
アクセス凹部95は、内チューブ91の下端に、試料収納空間SSに突出して形成される。アクセス凹部95は、内チューブ91の中心側を介して反応セル90の上端90aにつながっている。アクセス凹部95には、内部加熱装置14が挿入されている。
An
反応セル90が上記構造を有することにより、空洞部93に保持した試料Mを効率良く加熱し、かつ真空状態を維持しつつ炭素同位体を効率良く抽出することができる。
Since the
反応セル90の寸法の一例を示すと、空洞部93の外形の軸AX方向の長さは、例えば25cmであり、外形の径方向の長さは例えば20cmである。また、空洞部93の内径、すなわち外チューブ92と内チューブ91との間隔は、軸AX方向に延びる部分については略均一で、例えば5.5mmであり、アクセス凹部95の下部では軸AX方向に延びる部分よりも狭くなっている。空洞部93の内側、すなわちアクセス凹部95の径方向の長さは、例えば9mmである。ガス抽出部94の長さは、例えば8.5cmである。
As an example of the dimensions of the
光加熱装置13は、ハロゲンランプ13bとミラー13cとを組み合わせたものである。光加熱装置13は、ハロゲンランプ13bからの射出された加熱光を集め、反応セル90の下端90bに収束させる。複数のハロゲンランプ13bで照射加熱することにより、所定の領域を効率良く加熱することができる。ハロゲンランプ13bは、窒素やアルゴン等の不活性ガスにヨウ素や臭素といったハロゲンガスを微量添加したものを電球内部に封入したものであり、電球内部のフィラメントに通電することで、フィラメントを白熱させハロゲンガスを利用したハロゲンサイクルにより発光を維持する。ハロゲンランプ13bの電力は、例えば450Wである。ミラー13cは、球面や楕円面の反射面を有し、加熱光を効率的に反射する。ミラー13cの反射面には、例えば金の薄膜がコートされる。なお、ミラーは、表面反射を行うものに限らず裏面反射を利用するものであってもよい。
The
内部加熱装置14は、図4(A)に示す熱電対14aと、図4(B)に示すタングステンヒータ14bと、及び図4(C)に示す不活性ガス導入管14cとを有する。内部加熱装置14がタングステンヒータ14bを含むことにより、反応セル90の内側の狭い空間でも効率良く加熱することができる。
The
熱電対14aは、Ptの導線T1とRhの導線T2とを先端で接合したものであり、両導線T1,T2は、短絡防止用の石英ガラス管T3,T4でそれぞれ被覆されている。タングステンヒータ14bは、先端に配置されるコイル部C1と、コイル部C1から延びる一対の導線C2,C3とを有し、一方の導線C2は、短絡防止用の石英ガラス管C4で被覆されている。コイル部C1としてはタングステン線が用いられており、コイル部C1から延びる導線C2,C3としては、例えばタングステン線とニッケル線とを接続したものが用いられる。タングステンヒータ14bの最大外形は、例えば6mmである。先端のコイル部C1には、熱電対14aや不活性ガス導入管14cが挿入される。不活性ガス導入管14cは、石英ガラス製であり、通気孔Eを有する。不活性ガス導入管14cは、通気孔Eを介してタングステンヒータ14bのコイル部C1の周辺に所定の流量でArガスを供給する。Arガスにより、タングステンヒータ14bの酸化を防止している。内部加熱装置14が不活性ガス導入管14cや石英ガラス管T3,T4,C4を有することにより、超高温下で熱電対14a及びタングステンヒータ14bの劣化を防ぐことができる。
The
外部加熱駆動装置40は、制御装置30の管理下で動作し、光加熱装置13の点灯タイミング、点灯時間等を調整し、反応セル90の下端90bの迅速かつ的確な加熱を可能にする。外部加熱駆動装置40は、放射温度計15や熱電対14aによる計測結果をフィードバックしつつ動作し、試料収納空間SSに保持された試料Mを目標の温度まで、具体的には1550℃~1650℃まで加熱する。昇温に要する時間は、短時間であるほどよく、具体的には5分~10分間で目標温度、具体的には石英を相転移させる温度までの加熱が達成される。昇温に要する時間が短いほど汚染を少なくすることができるので、14Cの検出精度を高めることができる。試料Mは、ターゲット核種を含む岩石を粉砕し、石英に純化したものであり、光加熱装置13によって目標とする相転移が生じるまで加熱される。試料Mは、目的地で採取されたものであり、具体的にはin situ生成された14Cを含有する石英である。試料Mは、目標とする相転移が生じるまで加熱されると、14C或いは14Cを含むCOガスを放出する。
The external
放射温度計駆動装置50は、制御装置30の管理下で動作し、反応セル90の下端90bの表面温度、つまり試料収納空間SSに保持された試料Mの温度を非接触で計測する。内部加熱駆動装置60は、制御装置30の管理下で動作し、タングステンヒータ14bへの通電を調整することによって、反応セル90の下端90bを補助的に加熱する。タングステンヒータ14bにより、試料Mを均質に加熱し、投入した試料Mの相転移漏れをなくすることができる。温度検出回路70は、制御装置30の管理下で動作し、熱電対14aを介して反応セル90の下端90bの温度を内側から計測する。不活性ガス供給装置80は、制御装置30の管理下で動作し、試料Mの加熱中にタングステンヒータ14bが酸化することを防止する。
The radiation
分離処理装置21は、ガス回収部21aと分離処理部21bとを有する。分離処理装置21は、制御装置30の管理下で動作し、ガス回収部21aで回収した抽出ガスの酸化及び精製を行う。
The
ガス回収部21aは、反応中に反応セル90、具体的にはガス抽出部94で保持された抽出ガスを、反応後にガス抽出部94から回収する。ガス回収部21aは、例えば低温トラップを液体窒素で冷却することによって抽出ガスを回収する。
The
分離処理部21bは、ガス回収部21aと処理ラインNLで接続されている。分離処理部21bは、in situ生成された14Cを含むCOガスをキャリアガス下で酸化することでCO2ガスに変換し、トラップ等を利用して不要なガス成分を除去する。分離処理部21bは、14C等を含むCO2ガスを黒鉛化する。
The
核種計測装置22は、14Cの計測を行う。核種計測装置22は、別建屋に設けられた例えば加速器質量分析装置(AMS:Accelerator Mass Spectrometry)であり、14C等を含む黒鉛から14Cや12C等の量を原子数のレベルで計測する。
The
以下、図5を参照しつつ、同位体抽出分析装置100を用いた試料Mの抽出及び分析方法の一例について説明する。
An example of a sample M extraction and analysis method using the
まず、試料Mである石英の前処理を行う(ステップS11)。具体的には、岩石を粉砕し、石英の選鉱を行い、洗浄する。前処理後の試料Mは、反応セル90の試料収納空間SSに収納される。試料Mとしては、例えば、バックグラウンドレベルを測定するため、in situ生成された14Cが含まれていない地下深部で採取された石英試料を用いることができる。また、抽出効率を測定するために、14C濃度が放射平衡に達した既知の石英試料を用いることができる。これらの試料の測定結果は、他の試料の校正に利用することができる。
First, quartz, which is the sample M, is pretreated (step S11). Specifically, rock is crushed, quartz is beneficiated and washed. The pretreated sample M is stored in the sample storage space SS of the
次に、試料Mを収納した反応セル90を加熱炉10によって加熱し、14Cを抽出する(ステップS12)。具体的には、試料Mは、真空下で例えば450℃又は500℃で加熱され、コンタミネーションの原因となる大気由来のmeteoric14Cを除去する。その後、酸素又はO2-CO2-Heからなるキャリアガスを反応セル90内に満たし、試料Mは、真空下で例えば1550℃又は1650℃で10分程度加熱され、in situ生成された14C又は14Cを含むCO成分を反応セル90のガス抽出部94から回収する。具体的には、試料Mの反応中では、大気のコンタミネーションを避けてガス抽出部94で抽出ガスを保持する。試料Mの反応後では、回収ラインMLに設けたニードルバルブを開いて回収ラインMLを開通させ、分離処理装置21に内蔵されたガス回収部21aで液体窒素冷却された低温トラップを利用して抽出ガスを回収する。以上のように、in situ生成された14Cの抽出を高真空下、かつ短時間で行うことにより、大気に由来する14Cの発生も防ぐことができ、コンタミネーションの発生を防ぐことができる。
Next, the
次に、分離処理装置21の分離処理部21bにおいて、抽出した14C又はCOを酸化処理する(ステップS13)。具体的には、試料Mから発生したガスを例えば酸素又はO2-CO2-Heからなるキャリアガスとプラチナを用いた触媒反応で酸化させ、CO2を生成する。
Next, in the
次に、分離処理装置21の分離処理部21bにおいて、酸化処理したCO2を精製処理する(ステップS14)。具体的には、ステップS13を経たガスからトラップ等により水蒸気やCO2以外の他のガスを除去する。
Next, in the
次に、分離処理装置21の分離処理部21bにおいて、精製処理したCO2を金属触媒による還元により黒鉛化する(ステップS15)。具体的には、精製したCO2とH2とを混合して、触媒として鉄を用いて還元反応させてグラファイトを生成する。なお、触媒として亜鉛及び鉄の組み合わせ、又はコバルトを用いて精製したCO2を還元反応させてグラファイトを生成してもよい。なお、分離処理装置21で生成したグラファイトは、アルミニウム製のチューブにグラファイト粉を圧入して詰め、核種計測装置22の分析部に取り付ける。
Next, in the
最後に、核種計測装置22において、黒鉛化したCを用いてCの定量を行う(ステップS16)。具体的には、AMSを用いてターゲットにセシウム正イオンを照射することでグラファイトから負イオン炭素を生成し、負イオン炭素を高エネルギーで加速し薄膜に衝突させることで陽イオンに変換し、炭素同位体の質量を分析する。AMSでは、磁場を通過することによって質量を選別し、例えば14C、13C、12Cの同位体比を測定することができる。 Finally, the graphitized C is used to quantify C in the nuclide measuring device 22 (step S16). Specifically, by irradiating a target with positive cesium ions using AMS, negative ion carbon is generated from graphite. Analyze the mass of the isotopes. In AMS, the mass can be sorted by passing it through a magnetic field and the isotope ratios of, for example, 14 C, 13 C, 12 C can be measured.
上記同位体抽出装置100aでは、反応セル90の外部からの光加熱装置13による照射加熱と、内部からの内部加熱装置14による加熱とにより、反応セル90内での試料Mの加熱を効率的に行うことができる。これにより、短時間で石英等の試料Mを相転移させる温度まで昇温でき、コンタミネーションの発生を防ぐことができる。また、上記同位体抽出装置100aでは、炭素同位体の抽出過程において溶剤を使用しないため、炭素同位体を抽出後、他の同位体を抽出する等、試料Mを再利用することができる。
In the
上記同位体抽出装置100aを組み込んだ同位体抽出分析装置100は、表面照射年代測定のための試料抽出分析システムとして利用でき、岩石中に生成された宇宙線生成核種を用いた年代測定により、岩石の露出年代を測定することができる。
The isotope
〔その他〕
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、光加熱装置13として、ハロゲンランプ13bを用いたが、赤外線カーボンランプ、レーザ等の他の光源を用いてもよい。光源としてレーザを用いた場合、照射領域がハロゲンランプ13bよりも局所的となる。
〔others〕
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the
また、上記実施形態において、光加熱装置13は、反応セル90の軸AX周りに6個配置したが、配置や数は適宜変更することができる。また、光加熱装置13を2段に配置してもよい。
Further, in the above embodiment, six
また、上記実施形態において、反応セル90のガス抽出部94に設けた遮熱帯94aは、不透明な石英管を別途接合させたものとしたが、ガス抽出部94の一部を結晶化させて不透明化したものでもよいし、不透明なガラスを石英管に溶着して形成してもよい。
In the above-described embodiment, the shielding
上記実施形態において、加熱炉10での加熱温度や加熱時間は適宜変更することができる。
In the above embodiment, the heating temperature and heating time in the
10…加熱炉、 11…容器、 11a…本体、 11b…支持部、 12…蓋ブロック、 12a…孔、 13…光加熱装置、 13b…ハロゲンランプ、 13c…ミラー、 14…内部加熱装置、 14a…熱電対、 14b…タングステンヒータ、 14c…不活性ガス導入管、 15…放射温度計、 16…フレーム、 21…分離処理装置、 21a…ガス回収部、 21b…分離処理部、 22…核種計測装置、 30…制御装置、 40…外部加熱駆動装置、 50…放射温度計駆動装置、 60…内部加熱駆動装置、 70…温度検出回路、 80…不活性ガス供給装置、 90…反応セル、 91…内チューブ、 91a,92a…壁部、 91b,92b…底部、 92…外チューブ、 93…空洞部、 94…ガス抽出部、 94a…遮熱帯、 94b…接続部、 94c…溝、 95…アクセス凹部、 100…同位体抽出分析装置、 100a…同位体抽出装置、 C1…コイル部、 C2,C3…導線、 C4…石英ガラス、 IS…内部空間、 R…Oリング、 SS…試料収納空間、 T1,T2…導線、 T3…石英ガラス管
DESCRIPTION OF
Claims (6)
一対の試験管状のチューブを上下に重ねた構造を有し、前記石英試料を内部空間に保持する反応セルと、
を備え、
前記反応セルは、前記石英試料の反応中に前記反応セルで発生した抽出ガスを大気のコンタミネーションを避けて保持し、反応後に前記抽出ガスを分離処理装置のガス回収部を利用して回収することを可能にし、
前記加熱炉は、前記反応セルの外側周囲に設けられ前記石英試料に対して光を集光して加熱する複数の光加熱装置と、前記反応セルの内側に設けられた内部加熱装置とを有する同位体抽出装置。 a heating furnace for heating to extract carbon isotopes from quartz samples;
a reaction cell having a structure in which a pair of test tube-like tubes are stacked vertically and holding the quartz sample in an internal space;
with
The reaction cell holds the extracted gas generated in the reaction cell during the reaction of the quartz sample while avoiding atmospheric contamination, and recovers the extracted gas after the reaction using the gas recovery unit of the separation processing apparatus. enable
The heating furnace has a plurality of light heating devices provided around the outside of the reaction cell for heating the quartz sample by collecting light, and an internal heating device provided inside the reaction cell. Isotope extractor.
Priority Applications (1)
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