專利名稱：樣品固定裝置及用該裝置進(jìn)行古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁場測量分析領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種古地磁場強(qiáng)度(簡稱古強(qiáng)度)實(shí)驗(yàn)用樣品固定裝置及一種利用該裝置進(jìn)行古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的方法。
背景技術(shù)：
古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)經(jīng)過古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)爐處理后的樣品進(jìn)行剩磁測量，然后根據(jù)測得的剩磁推算出地球磁場古強(qiáng)度。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程耗時(shí)費(fèi)力。由于受古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)爐和樣品體積的限制(標(biāo)準(zhǔn)樣品體積一般為IOcm3)，一次實(shí)驗(yàn)只能夠處理大概70個(gè)樣品。而且對(duì)于具有高磁化強(qiáng)度的火山巖樣品，如果采用標(biāo)準(zhǔn)體積樣品，樣品的磁矩會(huì)超出自動(dòng)超導(dǎo)磁力儀的量程范圍，而通常采用旋轉(zhuǎn)磁力儀進(jìn)行測量，樣品的剩磁測量速度比用自動(dòng)超導(dǎo)系統(tǒng)測量速度慢，且磁矩測量的方向性準(zhǔn)確度較低?？偟膩碚f，采用標(biāo)準(zhǔn)體積的樣品進(jìn)行古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種供古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)用的樣品固定裝置及用該裝置進(jìn)行古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的方法，通過該固定裝置，可以采用小樣品進(jìn)行古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，適合自動(dòng)超導(dǎo)磁力儀測量，極大地提高實(shí)驗(yàn)效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的小樣品固定裝置，其包括樣品固定架，樣品固定架上設(shè)置有用于容納樣品的第一孔；以及樣品測量固定架，其內(nèi)設(shè)置有凹槽，樣品固定架容納在樣品測量固定架的凹槽內(nèi)。優(yōu)選地，樣品固定裝置還包括用于壓緊樣品的壓緊裝置，樣品固定架上還設(shè)有與第一孔相連通的第二孔，壓緊裝置容納在第二孔。優(yōu)選地，樣品固定架包括V形體以及V形體上方的長方體，長方體的上端面設(shè)有第二孔，樣品固定架的中部設(shè)有軸線與第二孔的軸線垂直的第一孔。優(yōu)選地，第一孔的直徑為3mm至10mm，第二孔包括螺紋孔。優(yōu)選地，壓緊裝置包括螺釘，螺釘通過螺紋孔擰入樣品固定架，其中，樣品測量固定架的底部為正方形，其內(nèi)設(shè)置的凹槽包括V形槽。 優(yōu)選地，樣品固定架由無磁性陶瓷材料制成。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種用該樣品固定裝置測量樣品古強(qiáng)度的方法，其特征在于，包括以下步驟鉆取樣品前對(duì)樣品進(jìn)行方位標(biāo)志線標(biāo)記；鉆取樣品，并將鉆取的樣品固定在樣品固定架上，并保持樣品方位標(biāo)志線為規(guī)定方位；將帶樣品的樣品固定架進(jìn)行古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理；以及將經(jīng)過古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理的帶樣品的樣品固定架進(jìn)行剩磁測量。
優(yōu)選地，將樣品固定在樣品固定架上的步驟包括通過將螺釘插入樣品固定架的第二孔而將樣品壓緊在樣品固定架的第一孔中。優(yōu)選地，將帶樣品的樣品固定架進(jìn)行古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理的步驟包括將帶樣品的樣品固定架放入古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)爐的樣品架中，樣品架包括V形長架。優(yōu)選地，將經(jīng)過古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)爐處理的樣品固定架進(jìn)行剩磁測量的步驟包括將經(jīng)過古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理的樣品固定架放入樣品測量固定架的凹槽中。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果1.可以采用小樣品進(jìn)行測量，小樣品間的相互影響更小，并且可以在儀器上放置更多的樣品，同時(shí)可以用超導(dǎo)磁力儀對(duì)樣品進(jìn)行剩磁測量，一次可以測量多個(gè)樣品，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，效率高。2.小樣品可以進(jìn)行定向處理，可以得到樣品磁矩測量的全矢量信息。3.陶瓷樣品架可以重復(fù)使用，放置樣品是用陶瓷螺絲固定，操作簡單方便，實(shí)驗(yàn)完成后擰松陶瓷螺絲，樣品容易卸載。


圖1是樣品固定架的示意圖；圖2是壓緊裝置的示意圖；圖3是樣品固定架與壓緊裝置的裝配示意圖；圖4是樣品測量固定架的示意圖；圖5是圖1，圖2和圖4的裝配示意圖；圖6是樣品架的示意圖；以及圖7是圖1，圖2和圖6的裝配示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述。本發(fā)明提供了一種用于古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的樣品固定裝置，如圖1至圖5所示，包括樣品固定架I和樣品測量固定架3，其中樣品固定架I上設(shè)置有用于容納樣品的第一孔11，樣品測量固定架3內(nèi)設(shè)置有凹槽31，樣品固定架I容納在樣品測量固定架3的凹槽31內(nèi)。如圖1所示,樣品固定架I包括V形體15以及V形體15上方的長方體17,長方體17的上端面19設(shè)有第二孔13，樣品固定架I的中部設(shè)有軸線與所述第二孔的軸線垂直的第一孔11，并且，第一孔11與第二孔13相連通。為了保證實(shí)驗(yàn)的測量精度，該樣品固定裝置內(nèi)固定的樣品需要具有一定大小的磁矩，于是，磁性較強(qiáng)的樣品可以選取得小一些，而磁性較弱的樣品可以選取得大一些，綜合考慮，用于容納樣品的第一孔11的直徑選取的范圍為3mm至10mm。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，由于選取的樣品的磁矩大小不同，可以相應(yīng)改變選取的樣品體積，只需要相應(yīng)改變樣品固定架的第一孔11的直徑，也就是說針對(duì)磁性強(qiáng)度不同的樣品，可以利用具有不同孔徑的第一孔11的樣品固定架來裝載。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，將樣品固定架的第一孔11的直徑設(shè)為10_，然后選取一系列環(huán)形輔助裝置(附圖中未示出)與選取的一定體積的樣品配合一起裝載入固定架的第一孔11中，其中環(huán)形輔助裝置上設(shè)有一直徑與第二孔13直徑相同的通孔供壓緊裝置5 (如圖2所示)擰入樣品固定架I內(nèi)。例如選取的樣品的直徑為6mm,則選取外徑為IOmm,內(nèi)徑為6mm(環(huán)寬為4mm)的環(huán)形輔助裝置與之配合，然后裝載在第一孔11中。如圖2和圖3所示，樣品固定裝置還包括用于壓緊樣品的壓緊裝置5，壓緊裝置5容納在樣品固定架I上的第二孔13中。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，壓緊裝置5設(shè)為螺釘，樣品固定架I上容納壓緊裝置5的第二孔13設(shè)有螺紋，如圖3所示，將樣品放入該樣品固定架I中的第一孔中，將螺釘擰入樣品固定架I的第二孔13的螺紋內(nèi)，以此壓緊固定容納在第一孔11中樣品。如圖4和圖5所示，為了與測量設(shè)備相匹配，樣品測量固定架3的底部33為正方形，其內(nèi)設(shè)置有與樣品固定架I的V形體相配合的V形槽。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，樣品固定架I和壓緊裝置5均由陶瓷材料制成，其中，陶瓷樣品固定架采用高純氧化鋁陶瓷(氧化鋁含量高于99. 6% )制成，該材料為無磁性物質(zhì)，整個(gè)固定架成品不影響強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。該陶瓷樣品固定架可以耐受1200攝氏度的高溫，并可以重復(fù)使用。根據(jù)本發(fā)明，利用該樣品固定裝置進(jìn)行古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的方法具體包括以下步驟首先，鉆取樣品鉆取樣品前對(duì)樣品進(jìn)行方位標(biāo)志線標(biāo)記，例如在要選取的樣品表面上劃上兩個(gè)相互垂直的箭頭來標(biāo)記樣品的方位，標(biāo)記完成后，用定向鉆機(jī)鉆取直徑為4mm的火山巖強(qiáng)度小樣品，其中，定向鉆機(jī)采用可以旋轉(zhuǎn)的樣品臺(tái)，可以對(duì)樣品進(jìn)行不同方位的鉆取，鉆頭采用空心取芯鉆，其鉆頭內(nèi)徑為4_，鉆機(jī)上有紅色激光發(fā)射器，可以準(zhǔn)確定位所需鉆取的樣品位置，之后將鉆取后的小樣品切割磨平使其長度保持在4_左右；然后，裝載并固定樣品在顯微鏡下將上述經(jīng)過處理后的樣品裝載在陶瓷樣品固定架I上，裝載的同時(shí)保持樣品方位標(biāo)志線為規(guī)定方位，裝載完成后，通過螺釘從樣品固定架I上的第二孔13擰入來對(duì)樣品進(jìn)行壓緊處理，并且可以通過玻璃膠對(duì)樣品進(jìn)一步固定；再之，對(duì)樣品進(jìn)行古強(qiáng)度處理將固定好樣品的樣品固定架I放入古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)爐的樣品架7中，其中優(yōu)選的樣品架為V形長架(如圖6所示)，接著開啟古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)爐，對(duì)樣品進(jìn)行古強(qiáng)度處理，即，模擬火山噴發(fā)的環(huán)境對(duì)樣品進(jìn)行加熱和冷卻處理；最后，進(jìn)行剩磁測量將經(jīng)過古強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)爐處理完成后的帶樣品的樣品固定架從樣品架7上取出，然后將其放入樣品測量固定架3中，接著放入超導(dǎo)樣架內(nèi)，用超導(dǎo)磁力儀，例如2G760自動(dòng)超導(dǎo)測量系統(tǒng)，對(duì)樣品進(jìn)行剩磁測量。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種樣品固定裝置，用于古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，其特征在于，包括 樣品固定架(I)，所述樣品固定架(I)上設(shè)置有用于容納所述樣品的第一孔(11);以及 樣品測量固定架(3)，其內(nèi)設(shè)置有凹槽(31)，所述樣品固定架(I)容納在所述樣品測量固定架(3)的凹槽(31)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品固定裝置，其特征在于，所述樣品固定裝置還包括用于壓緊所述樣品的壓緊裝置(5)，所述樣品固定架(I)上還設(shè)有與所述第一孔(11)相連通的第二孔(13)，所述壓緊裝置(5)容納在所述第二孔(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樣品固定裝置，其特征在于，所述樣品固定架(I)包括V形體(15)以及所述V形體上方的長方體(17)，所述長方體(17)的上端面(19)設(shè)有所述第二孔(13)，所述樣品固定架(I)的中部設(shè)有軸線與所述第二孔的軸線垂直的所述第一孔(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樣品固定裝置，其特征在于，所述第一孔(11)的直徑為3mm至10mm，所述第二孔(13)包括螺紋孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樣品固定裝置，其特征在于，所述壓緊裝置(5)包括螺釘，所述螺釘通過所述螺紋孔擰入所述樣品固定架(I)，其中，所述樣品測量固定架(3)的底部(33)為正方形，其內(nèi)設(shè)置的凹槽(31)包括V形槽。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的樣品固定裝置，其特征在于，其中所述樣品固定架(I)由無磁性陶瓷材料制成。
7.一種測量樣品古地磁場強(qiáng)度的方法，其特征在于，包括以下步驟 鉆取樣品前對(duì)樣品進(jìn)行方位標(biāo)志線標(biāo)記； 鉆取樣品，并將鉆取的樣品固定在樣品固定架(I)上，并保持樣品方位標(biāo)志線為規(guī)定方位； 將帶樣品的樣品固定架進(jìn)行古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理；以及 將經(jīng)過古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理的帶樣品的樣品固定架(I)進(jìn)行剩磁測量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量樣品古地磁場強(qiáng)度的方法，其特征在于，將樣品固定在樣品固定架(I)上的步驟包括通過將螺釘插入所述樣品固定架(I)的第二孔(13)而將樣品壓緊在所述樣品固定架(I)的第一孔(11)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量樣品古地磁場強(qiáng)度的方法，其特征在于，將帶樣品的樣品固定架(I)進(jìn)行古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理的步驟包括將帶樣品的樣品固定架(I)放入古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)爐的樣品架(7)中，所述樣品架包括V形長架。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量樣品古地磁場強(qiáng)度的方法，其特征在于，將經(jīng)過古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理的樣品固定架(I)進(jìn)行剩磁測量的步驟包括將經(jīng)過古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理的樣品固定架(I)放入樣品測量固定架(3)的凹槽中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的樣品固定裝置，其包括樣品固定架，所述樣品固定架上設(shè)置有用于容納所述樣品的第一孔；以及樣品測量固定架，其內(nèi)設(shè)有凹槽，樣品固定架容納在樣品測量固定架的凹槽內(nèi)。本發(fā)明另一方面還提供一種用所述樣品固定裝置進(jìn)行古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的方法，包括以下步驟鉆取樣品前對(duì)樣品進(jìn)行方位標(biāo)志線標(biāo)記；鉆取樣品，并將鉆取的樣品固定在樣品固定架上；將帶樣品的樣品固定架進(jìn)行古地磁場強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)處理；以及將攜帶樣品的樣品固定架利用自動(dòng)超導(dǎo)磁力儀進(jìn)行剩磁測量。根據(jù)本發(fā)明可以對(duì)樣品進(jìn)行定向處理，得到樣品磁矩測量的全矢量信息，同時(shí)操作簡單方便，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，效率高。
文檔編號(hào)G01R33/12GK103033773SQ20111030514
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者秦華峰, 蔡書慧, 黃晟, 朱日祥 申請人:中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所