[发明专利]岩石各向异性检测的光反射差装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学仪器，尤其涉及一种光反射差检测岩石各向异性的装置及方法。

背景技术

岩石各向异性是指天然岩体的物理学性质随空间方位不同而异的特性，具体表现在岩石的强度和形变特性等方面。在天然岩体条件下，使岩体具有各向异性的基本原因是因为岩石内普遍存在着层理、片理、夹层和定向裂隙(断层)系统。

目前，研究岩石各向异性主要是研究岩石纵、横波的波速比特性及电阻率各向异性等，但岩石类别制约着波速比各向异性的发育程度，而岩石电阻率各向异性的研究使用多电极组合法，结构复杂，目前还没有简单有效的可以测量岩石各向异性特性的方法。为此，本发明提出一种岩石各向异性检测的光反射差装置和方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有岩石各向异性测量技术的缺陷，从而提供一种光反射差检测岩石各向异性的装置及方法，该方法具有操作简单、监测时间短、系统噪声低、能定性、定量分析岩石各向异性的特点。

本发明提供的光反射差法检测岩石各向异性的装置，包括装置光路、样品承载装置、信号放大装置和数据采集和处理系统；所述装置光路包括入射光路和出射光路，所述入射光路包括激光器、起偏器、光弹调制器、移相器和聚焦装置，其中在激光器输出光前方光路上顺序设置所述起偏器、光弹调制器、移相器和聚焦装置，所述出射光路包括检偏器和光电信号转换器，经样品台上的样品反射后的出射光束前方顺序设置所述检偏器和光电信号转换器；所述光电信号转换器通过信号放大装置连接到所述数据采集和处理系统；所述样品承载装置包括样品台和样品池，其中样品池固定在样品台上。

在上述的技术方案中，所述样品台为高精密三维平移台。

在上述的技术方案中，所述样品池为玻璃载玻片。

在上述的技术方案中，所述光电信号转换器为光电二极管。

在上述的技术方案中，所述信号放大装置为锁相放大器。

在上述的技术方案中，所述数据采集和处理系统包括，BNC适配器、数据采集卡和数据处理装置；其中所述数据采集卡采集BNC适配器输出的数据，并传送给数据处理装置；其中所述数据处理装置为电子计算机或微处理器，对数据采集卡发送来的数据进行存储、分析和处理。

本发明利用上述装置进行岩石各向异性的检测方法，包括如下步骤：

1.用砂纸或磨轮将岩心端面磨平，将岩心放在岩石各向异性的光反射差法检测装置的样品池上，磨平的端面向下；

2.打开激光器，输出的激光入射到起偏器，调节起偏器的透光轴方向，使其平行于基片入射平面的P偏振方向，从起偏器出射的偏振光通过前方的光弹调制器，光弹调制器的频率设为50kHz；

3.调节相移器，将基频信号调零，调节样品台，使光路通过样品，调节聚焦装置，使得光汇聚在样品表面处；

4.用光电二极管做探测器，用电子计算机或微处理器对检测结果进行数据采集和处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例中岩石各向异性检测的光反射差装置组成示意图；

图2是本发明实施例中岩石各向异性检测的光反射差装置使用流程图；

图中：

101----激光器102----起偏器103----光弹调制器104----移相器

105----聚焦装置106----样品台107----样品池108----检偏器

109----光电信号转换器110---信号放大装置111----数据采集和处理系统

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。