基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法及装置与流程

本发明涉及稀有气体测量，更为具体来说，本发明涉及一种基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法及装置。

背景技术：

1、19世纪末，发现了天然放射性元素，为自然界含有放射性物质的岩石、矿物的年龄测定，奠定了理论基础；随着放射性基本理论的迅速发展和“同位素”概念的产生，利用放射性同位素衰变定律测定地质年龄的原理和技术均得到快速发展，同位素地质年代学应运而生。此后，随着研究的深入发现，所有放射性同位素体系在达到一定温度后，保存在矿物晶体中的元素会不同程度上受到干扰或者重置，导致岩石、矿物的年龄测定出现偏差，20世纪80年代，热年代学概念就此提出。

2、同位素热年代学关注的焦点是矿物的封闭温度和冷却年龄，前者是温度信息，后者是时间信息，通过研究岩石中不同矿物的温度-时间演化热历史，可在约束矿物年龄或底层年龄、隆升剥蚀、盆地演化、构造演化等方面，为地质学提供有力的数据支撑。

3、热年代学以扩散理论为基础，通过实验测量出矿物在不同温度条件、不同时间条件下，放射性同位素的母体与子体，构建矿物的温度-时间过程，由此来获得多种地质岩体的关键信息。

4、目前，双真空高温加热炉是一种在超高真空条件下，将岩石矿物通过高温加热的方式，使其赋存在晶格中的气体释放出来，进行后续气体同位素分析的气体萃取装置。它通常采用石墨或金属钽材质作为加热负载原件，工作电源由一个低电压大电流变压器提供，其输出功率最高达2kw，配合热电偶和可编辑逻辑控制器，使得样品在动态真空度达10-7-10-9torr的范围内，可以实现由室温至2000℃范围内的升/降温、保温控制。但现有双真空高温加热炉在扩散实验中发现，至少存在如下缺陷：

5、①双真空高温加热炉的内真空体积约为300ml，较大的内部空间会造成真空降低缓慢，并且不利于含量少的稀有气体元素测量；

6、②由于矿物扩散实验中，细致划分的温度区间大多集中在150℃-550℃范围内，通常控温精度小于±5℃。但双真空高温加热炉采用低电压大电流变压器作为工作电源，因其低于300℃时的控温精度低，波动范围最可高达±15℃，难以保证实验样品在低温下的稳定加热，进而影响数据精度；

7、③双真空高温加热炉在材料使用、结构设计、机械加工、电源配置等方面成本高。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法及装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法，该方法包括：

3、获取真空提取测量的岩石矿物；

4、根据所述岩石矿物和卤素灯加热技术，经过卤素灯气体提取操作，以及温度采集与控制操作提取所述真空提取测量的矿物内稀有气体；

5、根据所述矿物内稀有气体进行同位素测量，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度。

6、根据一种优选实施方式，所述卤素灯气体提取操作包括：光源、真空样品仓、测温系统和冷却系统内的操作。

7、根据一种优选实施方式，所述真空样品仓包括316不锈钢cf16四通。

8、根据一种优选实施方式，所述温度采集与控制操作包括：控制软件操作、通讯操作、数据采集操作和电源管理操作。

9、根据一种优选实施方式，所述根据所述矿物内稀有气体进行同位素测量，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度，包括：

10、根据所述矿物内稀有气体和真空纯化系统，获得所述真空提取测量的纯净稀有气体；

11、所述纯净稀有气体在磁质谱仪内进行同位素测量，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度。

12、根据一种优选实施方式，所述纯净稀有气体在磁质谱仪内进行同位素测量，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度，包括：

13、所述纯净稀有气体在所述磁质谱仪内进行同位素测量，得到所述真空提取测量的气体测量数据；

14、对所述气体测量数据进行校准处理和计算操作，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度。

15、第二方面，本申请实施例提供了一种基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量装置，该装置包括：

16、获取模块，用于获取真空提取测量的岩石矿物；

17、提取模块，用于根据所述岩石矿物和卤素灯加热技术，经过卤素灯气体提取操作，以及温度采集与控制操作提取所述真空提取测量的矿物内稀有气体；

18、测量模块，用于根据所述矿物内稀有气体进行同位素测量，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度。

19、根据一种优选实施方式，所述测量模块，具体用于：

20、根据所述矿物内稀有气体和真空纯化系统，获得所述真空提取测量的纯净稀有气体；

21、所述纯净稀有气体在磁质谱仪内进行同位素测量，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度。

22、第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

23、第四方面，本申请实施例提供一种终端，可包括：处理器和存储器；其中，存储器存储有计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

24、本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

25、在本申请实施例中，所述基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法，首先获取真空提取测量的岩石矿物；然后根据所述岩石矿物和卤素灯加热技术，经过卤素灯气体提取操作，以及温度采集与控制操作提取所述真空提取测量的矿物内稀有气体；最后根据所述矿物内稀有气体进行同位素测量，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度。本申请提供了一种新的稀有气体真空提取测量方法，采用的是卤素灯加热技术，将岩石矿物放入卤素灯气体提取操作对应的提取装置内，提取到矿物内稀有气体，进而根据提取到的矿物内稀有气体确定矿物内封闭温度；能够对含量少的稀有气体进行测量。此外，卤素灯气体提取操作包括的光源、真空样品仓(包括316不锈钢cf16四通)、测温系统和冷却系统内的操作，温度采集与控制操作包括的控制软件操作、通讯操作、数据采集操作和电源管理操作，本申请适用于岩石矿物中稀有气体的扩散机制研究，相较于传统的双真空高温加热炉具有体积小，低温控温精准，安全，经济的优点，属于真空实验领域特殊环境下的气体萃取装置。本申请还公开有真空样品仓的内部设计，即金属样品池的放置位置及支撑结构。

26、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

技术特征：

1.一种基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法，其特征在于，所述卤素灯气体提取操作包括：光源、真空样品仓、测温系统和冷却系统内的操作。

3.根据权利要求2所述的基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法，其特征在于，所述真空样品仓包括316不锈钢cf16四通。

4.根据权利要求1所述的基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法，其特征在于，所述温度采集与控制操作包括：控制软件操作、通讯操作、数据采集操作和电源管理操作。

5.根据权利要求1所述的基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法，其特征在于，所述根据所述矿物内稀有气体进行同位素测量，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度，包括：

6.根据权利要求5所述的基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法，其特征在于，所述纯净稀有气体在磁质谱内进行同位素测量，得到所述真空提取测量的矿物内封闭温度，包括：

7.一种基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量装置，其特征在于，所述测量模块，具体用于：

技术总结本申请涉及一种基于卤素灯加热技术的稀有气体真空提取测量方法及装置。获取真空提取测量的岩石矿物；根据岩石矿物和卤素灯加热技术，经过卤素灯气体提取操作，以及温度采集与控制操作提取真空提取测量的矿物内稀有气体；根据矿物内稀有气体进行同位素测量，得到真空提取测量的矿物内封闭温度。本申请提供了新的稀有气体真空提取测量方法，采用卤素灯加热技术，在超高真空环境，不同温度条件下提取到矿物内稀有气体，对矿物内稀有气体进行同位素测量，获得该种岩石矿物的矿物内封闭温度；能够对含量少的稀有气体进行测量；适用于岩石矿物中稀有气体的扩散机制研究，具有低温控温精准、安全、经济的优点，属于真空实验领域特殊环境下的气体萃取。技术研发人员：武颖,杨静,马严,庞建章,郑德文受保护的技术使用者：中国地震局地质研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/25