一种微纳能谱制造技术

本发明专利技术公开了一种微纳能谱

【技术实现步骤摘要】
一种微纳能谱CT增强扫描微体化石的方法


[0001]专利技术涉及微纳能谱
CT
增强扫描
，具体为一种微纳能谱
CT
增强扫描微体化石的方法
。

技术介绍

[0002]微体化石是指在地层中保存的无法用肉眼直接观察的微小古生物遗体或者遗迹
。
微体化石蕴含的大量地质信息，对于研究地球科学
、
生命科学以及环境科学具有非常重要的意义
。
近年来，得益于显微
CT
技术在微体古生物学中的广泛使用，古生物学者能够通过显微
CT
扫描，无损地获得更全面的微体化石三维数据信息，包括从微体化石内部到表面的三维显微结构
。
然而，微体化石通常被包裹在致密
、
块状
、
高钙质类围岩里，导致微体化石的
CT
图像存在大量背景噪声，无法从图像中准确地辨别出微体化石的外部轮廓
。
微体化石内部的空腔结构也常常被围岩填充，影响微体化石
CT
图像的对比度，同样无法准确地辨别空腔结构的界限
。
上述现象的出现均不利于古生物专家对微体化石的内外部三维结构进行重建，进而影响其对微体化石的属种鉴别
。
微体化石的属种鉴定工作对于探讨早期生命起源与演化以及寻找和确定地层中的生油岩层位置等均具有非常重要的研究价值与现实意义
。
[0003]获取微体化石内外部显微结构还可以采用传统古组织切片方式
。
制作微体化石切片，通常将其包埋在一定的基质中
(
例如环氧树脂
、
石蜡等材料
)
，保证微体化石在切片过程中不发生形变，使用硬组织切片机将包埋的微体化石切成薄片
。
之后通过光学显微镜或者扫描电子显微镜观察薄片获取微体化石切片图像，进而提取微体化石内外部的轮廓信息，进行微体化石的属种鉴别
。
[0004]传统的微体化石成像方法存在如下问题和缺点：虽然化石切片方法可以获取微体化石内外部的图像信息，但只能获取特定位置和角度的二维信息，无法获取亚微米级连续切片，进而无法完整地重建出微体化石内外部三维结构
。
同时，需要耗费大量的人力物力进行微体化石包埋以及切片等一系列工序
。
并且，这种方法是一种有损的研究方式，对于特别珍贵的微体化石更不能采用古组织切片方法
。
由于微体化石内外部填充或包裹着大量的致密围岩，导致常规显微
CT
技术很难获取到具有研究和实用价值的高对比度微体化石
CT
图像
。
古生物学家无法从常规显微
CT
获得的微体化石
CT
图像中准确辨别出微体化石内外部的轮廓信息，为后期进行的微体化石
CT
图像语义分割和三维重构带来极大不便，影响其对微体化石的属种鉴定
。

技术实现思路

[0005]为了弥补常规显微
CT
以及传统切片方法在获取微体化石内外部三维图像轮廓信息方面的不足，本专利技术提供了一种微纳能谱
CT
增强扫描微体化石的方法，可以高效
、
无损地获取高对比度的微体化石
CT
图像，清晰展示微体化石内外部的三维结构
。
[0006]本专利技术的技术方案，包括：
[0007]一种微纳能谱
CT
增强扫描微体化石的方法，所述方法包括：
[0008]对含有微体化石的岩样进行提纯处理，得到纯净微体化石；其中，所述岩样包括：围岩和包埋在所述围岩中的纯净微体化石；
[0009]将纯净微体化石置于盛有碘化合物溶液的样品容器中，以对所述纯净微体化石进行浸染后，借助两个移液器吸头制作一
CT
扫描容器；其中，所述
CT
扫描容器内带有浸染后的纯净微体化石和碘化合物溶液，且确保浸染后的纯净微体化石与碘化合物溶液分离并有明显空气界面；
[0010]采用微纳能谱
CT
对带有浸染后的纯净微体化石和碘化合物溶液的
CT
扫描容器进行
CT
扫描及数据处理，得到包含碘化合物溶液和浸染后的纯净微体化石的高能区断层图数据与低能区断层图数据；其中，低能区阈值与高能区阈值基于碘元素的
K
‑
edge
特征得到；
[0011]分别对高能区断层图数据与低能区断层图数据进行图像域物质分解处理后，将图像域处理结果融合，以得到所述纯净微体化石内外部的三维结构
。
[0012]进一步地，对所述含有微体化石的岩样进行提纯处理，得到纯净微体化石，包括：
[0013]使用地质锤将含有微体化石的岩样敲成小块岩样；
[0014]使用酸性溶液对小块岩样浸泡处理；
[0015]待酸处理反应结束后，保留未被所述酸性溶液溶解的固体混合物；其中，所述固体混合物中的酸性溶液被纯净水置换出；
[0016]对所述未被所述酸性溶液溶解的固体混合物进行筛选，得到包含微体化石与未溶解矿物的细小颗粒固体混合物；
[0017]将所述细小颗粒度固体混合物烘干后，加入碱性物质和去离子水并煮沸，以得到微体化石
、
泥浆和细小杂质的混合物；
[0018]过滤所述微体化石
、
泥浆和细小杂质的混合物中的泥浆和细小杂质后，在所述微体化石中挑选出可用于研究的纯净微体化石
。
[0019]进一步地，对所述未被所述酸性溶液溶解的固体混合物进行筛选，得到包含微体化石与未溶解矿物的细小颗粒固体混合物，包括：
[0020]使所述固体混合物通过一小目数筛子，得到粗颗粒度固体混合物；
[0021]使所述粗颗粒度固体混合物通过一中目数筛子，得到中颗粒度固体混合物；
[0022]使所述中颗粒度固体混合物通过一大目数筛子，得到包含微体化石与未溶解矿物的细小颗粒混合物
。
[0023]进一步地，过滤所述微体化石
、
泥浆和细小杂质的混合物中的泥浆和细小杂质，包括：
[0024]将所述微体化石
、
泥浆和细小杂质的混合物放入一容器，并将该容器置于缓水流下冲洗；
[0025]待该容器中的水不再浑浊后，使该容器中的剩余固体混合物通过一超大目数筛子，以得到包含微体化石和细小杂质的混合物；
[0026]烘干包含微体化石和细小杂质的混合物后置于分液漏斗，并向所述分液漏斗内加入重质液体，以使所述重质液体利用微体化石和细小杂质的密度差将微体化石和细小杂质分离；
[0027]排出包含细小杂质的重质液体，并对包含微体化石的重质液体进行过滤与烘干，得到所述微体化石
。
[0028]进一步地，在所述微体化石中挑选出可用于研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微纳能谱
CT
增强扫描微体化石的方法，其特征在于，所述方法包括：对含有微体化石的岩样进行提纯处理，得到纯净微体化石；其中，所述岩样包括：围岩和包埋在所述围岩中的纯净微体化石；将纯净微体化石置于盛有碘化合物溶液的样品容器中，以对所述纯净微体化石进行浸染后，借助两个移液器吸头制作一
CT
扫描容器；其中，所述
CT
扫描容器内带有浸染后的纯净微体化石和碘化合物溶液，且确保浸染后的纯净微体化石与碘化合物溶液分离并有明显空气界面；采用微纳能谱
CT
对带有浸染后的纯净微体化石和碘化合物溶液的
CT
扫描容器进行
CT
扫描及数据处理，得到包含碘化合物溶液和浸染后的纯净微体化石的高能区断层图数据与低能区断层图数据；其中，低能区阈值与高能区阈值基于碘元素的
K
‑
edge
特征得到；分别对高能区断层图数据与低能区断层图数据进行图像域物质分解处理后，将图像域处理结果融合，以得到所述纯净微体化石内外部的三维结构
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对含有微体化石的岩样进行提纯处理，得到纯净微体化石，包括：使用地质锤将含有微体化石的岩样敲成小块岩样；使用酸性溶液对小块岩样浸泡处理；待酸处理反应结束后，保留未被所述酸性溶液溶解的固体混合物；其中，所述固体混合物中的酸性溶液被纯净水置换出；对所述未被所述酸性溶液溶解的固体混合物进行筛选，得到包含微体化石与未溶解矿物的细小颗粒固体混合物；将所述细小颗粒度固体混合物烘干后，加入碱性物质和去离子水并煮沸，以得到微体化石
、
泥浆和细小杂质的混合物；过滤所述微体化石
、
泥浆和细小杂质的混合物中的泥浆和细小杂质后，在所述微体化石中挑选出可用于研究的纯净微体化石
。3.
如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述未被所述酸性溶液溶解的固体混合物进行筛选，得到包含微体化石与未溶解矿物的细小颗粒固体混合物，包括：使所述固体混合物通过一小目数筛子，得到粗颗粒度固体混合物；使所述粗颗粒度固体混合物通过一中目数筛子，得到中颗粒度固体混合物；使所述中颗粒度固体混合物通过一大目数筛子，得到包含微体化石与未溶解矿物的细小颗粒混合物
。4.
如权利要求2所述的方法，其特征在于，过滤所述微体化石
、
泥浆和细小杂质的混合物中的泥浆和细小杂质，包括：将所述微体化石
、
泥浆和细小杂质的混合物放入一容器，并将该容器置于缓水流下冲洗；待该容器中的水不再浑浊后，使该容器中的剩余固体混合物通过一超大目数筛子，以得到包含微体化石和细...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯叶茂，崔心东，尹鹏飞，李强，张效梅，毛方园，彭礼健，王佳，
申请(专利权)人：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所，
类型：发明
国别省市：