微区取样仪制造技术

一种通过不同功能的组件组成具有精确样品定位与再定位新功能的微区取样仪。它是在体式显微镜的基础上，通过支架上端的三维微控制器实现微钻钻机和真空吸管的三维移动定位，采用自动/手动控制器以及电动平台进行打孔钻取样品，并使用真空吸附系统收集样品。样品收集后，可为进一步的同位素质谱分析做准备。此过程通过图像混合器实现图像再定位，使用CCD采集系统进行图像观察，并实现取样全过程的实时监控。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种借助于体式显微镜为基础，主要应用于地质石油行业中单矿 物取样、同位素分析前处理的微区取样仪。
技术介绍
当下，人们使用的微区取样仪多种多样，主要使用钻机取样、激光取样等方法。钻 机取样是主要依靠钻机在取样位置上直接或者借助显微镜观察来手动简单取样；激光取样 主要借助激光烧蚀样品达到取样目的。此外，人们对地质阴极发光标样的取样的方法主要 是通过把样本从阴极发光的观测平台上转移到另一个配有微区取样的显微镜上，尽量转移 到相同的区域进行取样。但是，目前的微区取样仪还存在一些不足。由于通常使用钻机钻取微量样品，经常 手动简单取样，这样就会耗费较长的时间，并且取样的位置不准确，存在偏差。如果使用激 光取样，通常会破坏样品的成分和性质，产生同位素分馏效应，影响分析的准确性。目前的 阴极发光系统不能简单地和微区取样配套使用。由于阴极发光需要真空环境，不容易与微 型钻附件相配合，因而观察样本的时候就不能对样本进行钻孔。采用上述的操作方法，即使 使用透射或者其它观测技术也很难做到精确再定位。对于少量岩石样本和样本微小区域的 取样，由于钻头直径不够小，采样面积大，达不到精确取样，造成取样偏差。
技术实现思路
为了克服现有的微区取样仪取样定位难、取样不精确、样品成分破坏以及和阴极 发光配套使用时样品再定位难的问题，本技术提供的微区取样仪不仅能达到样品精确 定位、精确取样，而且在和阴极发光仪配套使用时能实现样品精确再定位。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是该系统主要是在体式显微镜的 基础上配备一台小型的电机，借助XYZ三维定位微控制器和自动/手动取样控制器以及电 动平台进行打孔钻取样品，并使用真空吸附系统收集样品，此过程通过图像混合器和CCD 采集系统进行图像定位、采集和取样的实时监控。为了精确定位，微钻电机和钻头安装在微控制器上。微控制器是一个XYZ的三维 定位系统，X、Y、Z三轴移动距随意可调，以达到精确的调节位置。微钻电机取样时，采用自 动控制器进行自动钻取或者使用脚踏板控制进行手动钻取，两者配合使用来精确调整取样 位置。显微镜上还配有电动平台，通过与之配套的控制箱控制电动平台实行样品移动实现 打孔、取样过程。这样从双方面来保证取样的准确性。系统所使用的微钻取样过程为机械破 碎，不会产生同位素分馏效应因而不会对样品造成破坏，并且采样面积小。根据取样大小、 需求分析等具体情况来确认使用钻头大小，以及移动精度。取好的样品通过真空泵吸抽的 方式，使用真空吸管收集。真空吸管也安装在微控制器上来方便定位。为了减少污染引起的 问题，真空吸管的管头都是一次性的。吸管架由不锈钢制成，方便清理移动。样品实际上是 被收集到真空吸管前端的吸头内，吸头内有金属过滤网来阻止样品粉末进入真空泵里。所用体式显微镜可为钻孔提供足够的空间。 这种微区取样仪，通过磁力支架上端的三维微控制器实现微钻钻机和真空吸管的 三维移动定位，通过图像混合器来实现取样位置的再定位，采用自动/手动控制器以及电 动平台进行打孔钻取样品，其特征是微型钻机和真空吸管安装在三维微控制器上，在显微 镜两侧分别配置一个磁力支架，在磁力支架上分别装有三维微控制器，钻机固定在三维微 控制器上，该控制器可实现XYZ三轴移动距的随意调节，最小可实现样品钻取直径为8 μ m。在和阴极发光仪配套使用时，我们配备了图像混合器，它能够将体式显微镜观察 到的图像和已保存的阴极发光图像都输入到该图像混合控制台上，图像混合控制台会在视 频监控器上产生一个叠加的输出，将图像输入到监视器中，可观察取样过程的同时可用电 脑来保存数据。体式显微镜有一个持续改变的放大率，放大倍数可以连续调节，并且有整体 放大率范围。因而可以调整体式显微镜的位置和放大率直到两个图像恰好重叠。微钻本身 属于立体图像，之后把钻头定位到阴极发光图像中想要到达的位置。该混合器解决了样品 精确再定位的问题。CCD数码成像系统具有两个彩色CCD，一个用来显示样品表面，一个用 来监控取样过程。它可以输出至电脑保存图像，也可以在监视器显示取样的过程。本技术的有益效果是在不破坏样品性质成分的基础上，做到样品的精确定 位、精确取样、微小区域取样，而且该系统可以和阴极发光仪配套使用，并能对取样位置精 确再定位。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1微区取样仪布局实施例示意图。图2图1中的电动平台示意图。图3图1系统中的微控制器示意图。图中1.主机，2.显示屏，3.光源，4.真空吸附泵，5.磁力支架，6.电动平台，7.真 空吸管，8.显微镜，9. C⑶采集系统，10.钻机，11.微控制器，12.取样控制器，13.脚踏板， 14.图像混合器。具体实施方式在图1中，电动平台(6)安装在显微镜⑶的载物台上，样品放在电动平台(6)上 面，光源(3)与显微镜(8)连接提供显微镜(8)的光源。两个微控制器(11)分别固定在两 个磁力支架(5)上面，钻机(10)安装在微控制器(11)上面，同时将钻机(10)与取样控制器(12)相连，脚踏板(13)也连在取样控制器(12)上面，这样操纵取样控制器(12)和脚踏板(13)控制钻机(10)，同时操纵电动平台(6)控制样品移动进行样品钻取。真空吸管(7)固 定在另一个微控制器(11)上，并与真空吸附泵(4)连接，完成钻取后，打开真空吸附泵(4)， 用真空吸管(7)吸附钻取的样品。系统操作的监视由CCD采集系统(9)、图像混合器(14)、 主机(1)、显示屏(2)完成。将C⑶采集系统(9)安装在显微镜(8)上，并同时连接到主机 (1)和图像混合器(14)上面，同时，图像混合器(14)也与主机(1)连接，主机(1)与显示 屏(2)连接，通过操纵图像混合器(14)使显示屏(2)显示监控取样过程视频和采集图像。权利要求1.一种微区取样仪，通过磁力支架上端的三维微控制器实现微钻钻机和真空吸管的三 维移动定位，通过图像混合器来实现取样位置的再定位，采用自动/手动控制器以及电动 平台进行打孔钻取样品，其特征是微型钻机和真空吸管安装在三维微控制器上，在载物台 的位置安装电动平台，取样时电动平台控制箱控制电动平台移动实现样品移动。2.根据权利要求1所述的微区取样仪，其特征是在显微镜两侧分别配置一个磁力支 架，在磁力支架上分别装有三维微控制器。3.根据权利要求1所述的微区取样仪，其特征是样品处于电动平台上，在和阴极发光 仪配套使用时，通过配备的图像混合器，它能够将体式显微镜观察到的图像和已保存的阴 极发光图像都输入到该图像混合控制台上，它会在视频监控器上产生一个叠加的输出，将 图像输入到监视器中，可观察取样的过程，并同时可用电脑来保存数据。专利摘要一种通过不同功能的组件组成具有精确样品定位与再定位新功能的微区取样仪。它是在体式显微镜的基础上，通过支架上端的三维微控制器实现微钻钻机和真空吸管的三维移动定位，采用自动/手动控制器以及电动平台进行打孔钻取样品，并使用真空吸附系统收集样品。样品收集后，可为进一步的同位素质谱分析做准备。此过程通过图像混合器实现图像再定位，使用CCD采集系统进行图像观察，并实现取样全过程的实时监控。文档编号G01N1/08GK201867315SQ20102053本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微区取样仪，通过磁力支架上端的三维微控制器实现微钻钻机和真空吸管的三维移动定位，通过图像混合器来实现取样位置的再定位，采用自动／手动控制器以及电动平台进行打孔钻取样品，其特征是：微型钻机和真空吸管安装在三维微控制器上，在载物台的位置安装电动平台，取样时电动平台控制箱控制电动平台移动实现样品移动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张兰坤，
申请(专利权)人：北京美嘉图科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11