微區取樣儀制造技術

一種通過不同功能的組件組成具有精確樣品定位與再定位新功能的微區取樣儀。它是在體式顯微鏡的基礎上，通過支架上端的三維微控制器實現微鉆鉆機和真空吸管的三維移動定位，采用自動/手動控制器以及電動平臺進行打孔鉆取樣品，并使用真空吸附系統收集樣品。樣品收集后，可為進一步的同位素質譜分析做準備。此過程通過圖像混合器實現圖像再定位，使用CCD采集系統進行圖像觀察，并實現取樣全過程的實時監控。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種借助于體式顯微鏡為基礎，主要應用于地質石油行業中單礦 物取樣、同位素分析前處理的微區取樣儀。
技術介紹
當下，人們使用的微區取樣儀多種多樣，主要使用鉆機取樣、激光取樣等方法。鉆 機取樣是主要依靠鉆機在取樣位置上直接或者借助顯微鏡觀察來手動簡單取樣；激光取樣 主要借助激光燒蝕樣品達到取樣目的。此外，人們對地質陰極發光標樣的取樣的方法主要 是通過把樣本從陰極發光的觀測平臺上轉移到另一個配有微區取樣的顯微鏡上，盡量轉移 到相同的區域進行取樣。但是，目前的微區取樣儀還存在一些不足。由于通常使用鉆機鉆取微量樣品，經常 手動簡單取樣，這樣就會耗費較長的時間，并且取樣的位置不準確，存在偏差。如果使用激 光取樣，通常會破壞樣品的成分和性質，產生同位素分餾效應，影響分析的準確性。目前的 陰極發光系統不能簡單地和微區取樣配套使用。由于陰極發光需要真空環境，不容易與微 型鉆附件相配合，因而觀察樣本的時候就不能對樣本進行鉆孔。采用上述的操作方法，即使 使用透射或者其它觀測技術也很難做到精確再定位。對于少量巖石樣本和樣本微小區域的 取樣，由于鉆頭直徑不夠小，采樣面積大，達不到精確取樣，造成取樣偏差。
技術實現思路
為了克服現有的微區取樣儀取樣定位難、取樣不精確、樣品成分破壞以及和陰極 發光配套使用時樣品再定位難的問題，本技術提供的微區取樣儀不僅能達到樣品精確 定位、精確取樣，而且在和陰極發光儀配套使用時能實現樣品精確再定位。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是該系統主要是在體式顯微鏡的 基礎上配備一臺小型的電機，借助XYZ三維定位微控制器和自動/手動取樣控制器以及電 動平臺進行打孔鉆取樣品，并使用真空吸附系統收集樣品，此過程通過圖像混合器和CCD 采集系統進行圖像定位、采集和取樣的實時監控。為了精確定位，微鉆電機和鉆頭安裝在微控制器上。微控制器是一個XYZ的三維 定位系統，X、Y、Z三軸移動距隨意可調，以達到精確的調節位置。微鉆電機取樣時，采用自 動控制器進行自動鉆取或者使用腳踏板控制進行手動鉆取，兩者配合使用來精確調整取樣 位置。顯微鏡上還配有電動平臺，通過與之配套的控制箱控制電動平臺實行樣品移動實現 打孔、取樣過程。這樣從雙方面來保證取樣的準確性。系統所使用的微鉆取樣過程為機械破 碎，不會產生同位素分餾效應因而不會對樣品造成破壞，并且采樣面積小。根據取樣大小、 需求分析等具體情況來確認使用鉆頭大小，以及移動精度。取好的樣品通過真空泵吸抽的 方式，使用真空吸管收集。真空吸管也安裝在微控制器上來方便定位。為了減少污染引起的 問題，真空吸管的管頭都是一次性的。吸管架由不銹鋼制成，方便清理移動。樣品實際上是 被收集到真空吸管前端的吸頭內，吸頭內有金屬過濾網來阻止樣品粉末進入真空泵里。所用體式顯微鏡可為鉆孔提供足夠的空間。 這種微區取樣儀，通過磁力支架上端的三維微控制器實現微鉆鉆機和真空吸管的 三維移動定位，通過圖像混合器來實現取樣位置的再定位，采用自動/手動控制器以及電 動平臺進行打孔鉆取樣品，其特征是微型鉆機和真空吸管安裝在三維微控制器上，在顯微 鏡兩側分別配置一個磁力支架，在磁力支架上分別裝有三維微控制器，鉆機固定在三維微 控制器上，該控制器可實現XYZ三軸移動距的隨意調節，最小可實現樣品鉆取直徑為8 μ m。在和陰極發光儀配套使用時，我們配備了圖像混合器，它能夠將體式顯微鏡觀察 到的圖像和已保存的陰極發光圖像都輸入到該圖像混合控制臺上，圖像混合控制臺會在視 頻監控器上產生一個疊加的輸出，將圖像輸入到監視器中，可觀察取樣過程的同時可用電 腦來保存數據。體式顯微鏡有一個持續改變的放大率，放大倍數可以連續調節，并且有整體 放大率范圍。因而可以調整體式顯微鏡的位置和放大率直到兩個圖像恰好重疊。微鉆本身 屬于立體圖像，之后把鉆頭定位到陰極發光圖像中想要到達的位置。該混合器解決了樣品 精確再定位的問題。CCD數碼成像系統具有兩個彩色CCD，一個用來顯示樣品表面，一個用 來監控取樣過程。它可以輸出至電腦保存圖像，也可以在監視器顯示取樣的過程。本技術的有益效果是在不破壞樣品性質成分的基礎上，做到樣品的精確定 位、精確取樣、微小區域取樣，而且該系統可以和陰極發光儀配套使用，并能對取樣位置精 確再定位。以下結合附圖和實施例對本技術進一步說明。附圖說明圖1微區取樣儀布局實施例示意圖。圖2圖1中的電動平臺示意圖。圖3圖1系統中的微控制器示意圖。圖中1.主機，2.顯示屏，3.光源，4.真空吸附泵，5.磁力支架，6.電動平臺，7.真 空吸管，8.顯微鏡，9. C⑶采集系統，10.鉆機，11.微控制器，12.取樣控制器，13.腳踏板， 14.圖像混合器。具體實施方式在圖1中，電動平臺(6)安裝在顯微鏡⑶的載物臺上，樣品放在電動平臺(6)上 面，光源(3)與顯微鏡(8)連接提供顯微鏡(8)的光源。兩個微控制器(11)分別固定在兩 個磁力支架(5)上面，鉆機(10)安裝在微控制器(11)上面，同時將鉆機(10)與取樣控制器(12)相連，腳踏板(13)也連在取樣控制器(12)上面，這樣操縱取樣控制器(12)和腳踏板(13)控制鉆機(10)，同時操縱電動平臺(6)控制樣品移動進行樣品鉆取。真空吸管(7)固 定在另一個微控制器(11)上，并與真空吸附泵(4)連接，完成鉆取后，打開真空吸附泵(4)， 用真空吸管(7)吸附鉆取的樣品。系統操作的監視由CCD采集系統(9)、圖像混合器(14)、 主機(1)、顯示屏(2)完成。將C⑶采集系統(9)安裝在顯微鏡(8)上，并同時連接到主機 (1)和圖像混合器(14)上面，同時，圖像混合器(14)也與主機(1)連接，主機(1)與顯示 屏(2)連接，通過操縱圖像混合器(14)使顯示屏(2)顯示監控取樣過程視頻和采集圖像。權利要求1.一種微區取樣儀，通過磁力支架上端的三維微控制器實現微鉆鉆機和真空吸管的三 維移動定位，通過圖像混合器來實現取樣位置的再定位，采用自動/手動控制器以及電動 平臺進行打孔鉆取樣品，其特征是微型鉆機和真空吸管安裝在三維微控制器上，在載物臺 的位置安裝電動平臺，取樣時電動平臺控制箱控制電動平臺移動實現樣品移動。2.根據權利要求1所述的微區取樣儀，其特征是在顯微鏡兩側分別配置一個磁力支 架，在磁力支架上分別裝有三維微控制器。3.根據權利要求1所述的微區取樣儀，其特征是樣品處于電動平臺上，在和陰極發光 儀配套使用時，通過配備的圖像混合器，它能夠將體式顯微鏡觀察到的圖像和已保存的陰 極發光圖像都輸入到該圖像混合控制臺上，它會在視頻監控器上產生一個疊加的輸出，將 圖像輸入到監視器中，可觀察取樣的過程，并同時可用電腦來保存數據。專利摘要一種通過不同功能的組件組成具有精確樣品定位與再定位新功能的微區取樣儀。它是在體式顯微鏡的基礎上，通過支架上端的三維微控制器實現微鉆鉆機和真空吸管的三維移動定位，采用自動/手動控制器以及電動平臺進行打孔鉆取樣品，并使用真空吸附系統收集樣品。樣品收集后，可為進一步的同位素質譜分析做準備。此過程通過圖像混合器實現圖像再定位，使用CCD采集系統進行圖像觀察，并實現取樣全過程的實時監控。文檔編號G01N1/08GK201867315SQ20102053本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微區取樣儀，通過磁力支架上端的三維微控制器實現微鉆鉆機和真空吸管的三維移動定位，通過圖像混合器來實現取樣位置的再定位，采用自動／手動控制器以及電動平臺進行打孔鉆取樣品，其特征是：微型鉆機和真空吸管安裝在三維微控制器上，在載物臺的位置安裝電動平臺，取樣時電動平臺控制箱控制電動平臺移動實現樣品移動。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張蘭坤，
申請(專利權)人：北京美嘉圖科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：11