[实用新型]一种毫克级岩石粉末样品加热封装装置

说明书

本实用新型属于月壤分析技术领域，尤其涉及一种毫克级岩石粉末样品封装加热装置。本实用新型提供一种毫克级岩石粉末样品加热封装装置，所述毫克级岩石粉末样品加热封装装置包括：空圆锥和盖子；所述空圆锥的上方盖有盖子，所述空圆锥与盖子螺纹密封安装；所述盖子带有环形把。本实用新型的结构简单；可以对毫克级月壤样品进行加热熔融；螺纹密封可有效防止挥发性元素的丢失；通过盖子上的环把加热后可以直接移至液氮中淬火成均质玻璃；测定均质玻璃可以准确的分析出月壤的成分。

技术领域

本实用新型属于月壤分析技术领域，尤其涉及一种毫克级岩石粉末样品封装加热装置。

背景技术

月壤是指覆盖于月球基岩之上的所有月表风化物质，主要由岩石碎块、矿物碎屑、玻璃质颗粒及粘合集块岩组成。随着我国探月工程的不断推进，嫦娥五号将于2018年采集2kg左右的月壤样品返回地球。月壤样品中的元素组成及含量是一项非常重要的地球化学参数，准确获取月壤样品中的元素含量，能为研究月球物质组成、形成环境及演化历史等提供重要线索。针对月球样品稀缺且非常珍贵的特点，常规的元素分析手段需要的样品量都比较大，并且用于测试的样品不能重复利用，不适用于月壤样品的元素分析。因此，如何通过最少的样品量获取月壤样品的全岩化学组成是月壤样品分析测试中需要解决的主要关键技术问题之一。针对Apollo登月返回的月壤样品，美国已经开展了大量月壤样品主量元素的分析测试工作。初期由于受到分析技术的限制，Apollo样品主量元素的测定一般都采用传统的X 射线荧光光谱法(XRF)，这种测试方法需要的样品量较大(最少需要于0.5克左右)，并且测试过程中化学试剂的加入很可能导致样品的污染，具有破坏性。80年代之后，有人开始使用中子活化分析技术(INAA)测试月壤样品中的主量元素，并逐渐得到推广。虽然该分析方法具有样品用量少(几十毫克)、多元素同时分析等优点，但数据的精度不及X射线荧光光谱法和电子探针高，主量元素精度一般为±5％，有时候精度能相差一个量级，此外用于测试的样品并不能重复利用。根据文献报道，目前针对月壤主量元素的无损分析，用得比较普遍的方法是Brown(1977)设计的一种主量元素分析方法---- 探针熔珠法(microprobe fused bead,MFB)，该方法的分析流程主要包括：(1)在充有惰性气体的铝罐之中，通过钼丝将毫克级的粉末样品加热到1500℃左右；(2)样品在高温下充分熔融后，断开电源并同时向熔融的样品吹氩气，使样品迅速冷却形成玻璃；(3)对烧制的玻璃样品进行切割与抛光；(4)利用电子探针定量分析熔融玻璃的主量元素含量。虽然探针熔珠法(MFB)一直被广泛用于月壤样品主量元素分析测试当中，但是这种方法在烧制玻璃样品的过程中，很难避免以下两个问题：①低沸点主量元素在高温熔融状态下容易发生丢失，探针熔珠法是在一个开放的环境中将样品加热到1500℃，这个过程中一些低沸点的主量元素(Na和K)很可能在高温熔融过程中发生挥发；②高温熔融的样品不能迅速淬火，探针熔珠法只能靠关闭电源和吹氩气的方式进行降温，这个过程中虽然大部分熔体能淬火形成玻璃，但是橄榄石晶体和微晶还是很容易形成。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的月壤样品分析方法存在数据精度低；低沸点主量元素在高温熔融状态下容易发生丢失；高温熔融的样品不能迅速淬火，橄榄石晶体和微晶容易形成。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种毫克级岩石粉末样品加热封装装置。

本实用新型是这样实现的，一种毫克级岩石粉末样品加热封装装置，所述毫克级岩石粉末样品加热封装装置包括：空圆锥和盖子；所述盖子通过螺丝固定在空圆锥的上方；盖子带有环把。

进一步，所述空圆锥的直径为4mm；高度为1mm。

进一步，所述盖子的外径为12mm，高度为4mm。

本实用新型的结构简单；可以对毫克级月壤样品进行加热熔融；螺纹密封可有效防止挥发性元素的丢失；通过盖子上的环把加热后可以直接移至液氮中淬火成均质玻璃；测定均质玻璃可以准确的分析出月壤的成分。

附图说明