[实用新型]便携式热红外傅里叶矿物分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿物分析仪，尤其是一种便携式热红外傅里叶矿物分析仪，属于地矿分析仪器技术领域。

背景技术

据申请人了解，传统的矿物分析仪采用7-14um波长光栅色散型光谱仪。随着技术的发展，光栅色散型光谱仪已经逐渐被傅立叶变换红外光谱仪取代。例如，申请号为200910305500.5的中国专利申请公开了一种快速检测分析绢云母质量的方法，其中采用傅立叶变换近红外光谱分析仪采集待检测绢云母样品的光谱信息，采用最佳校正模型对所述光谱信息进行分析，获得分析结果；所述最佳校正模型是采用下述方法获得的：采用傅立叶变换近红外光谱分析仪采集绢云母样品光谱信息；根据样品光谱信息建立光谱图库；选择具有代表性的光谱信息建立校正样品集；根据校正样品集采用交叉验证的方法逐步优化样品光谱信息的定量分析模型，直到获得最佳校正模型。上述技术方案只适用测量岩石中绢云母含量，即一种矿物；波长范围是近红外，测量的是矿物倍频光谱，且只涉及测量方法，而未披露相关仪器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提出一种可快速测量岩石中所有矿物光谱(包括低温蚀变矿物和高温矿物)的便携式热红外傅里叶矿物分析仪。从而为对岩石中的矿物进行定性和定量分析创造条件。

为了达到以上目的，本实用新型的便携式热红外傅里叶矿物分析仪主要由输入光路、干涉仪，以及输出光路构成；所述输入光路主要由红外光源、凹面反射镜、第一平面反射镜、激光发生器、第二平面反射镜组成；所述凹面反射镜位于凹面对着样品的位置；所述红外光源位于凹面反射镜的焦点处；所述第一平面反射镜位于将样品反射光输入到干涉仪的位置；所述激光发生器位于干涉仪输入端的一侧；所述第二平面反射镜位于第一反射镜的反射光路中，且处在将激光发生器产生的激光束反射输入到干涉仪的位置；所述输出光路主要由第三平面反射镜、光电二极管探测器、第四平面反射镜、聚光镜、红外探测器组成；所述光电二极管探测器和聚光镜分别位于干涉仪输出端的一侧；所述第三反射镜位于干涉仪的输出光路中，且处在将干涉仪局部输出光反射到光电二极管探测器的位置；所述第四反射镜位于将干涉仪输出光反射到聚光镜的位置；所述红外探测器位于聚光镜的聚焦处。

本实用新型进一步的完善是，所述第二平面反射镜的受光面积小于第一反射镜。

本实用新型更进一步的完善是，所述第四反射镜的受光面积大于第三反射镜。

工作时，红外光源发出的光线经凹面反射镜发射到样品上，第一平面反射镜将样品反射光输入到干涉仪，同时，激光发生器发出的激光经第二平面反射镜也输入到干涉仪。接着，光电二极管探测器接受干涉仪输出、经第三发射镜发射的激光定标信号，而红外探测器则接收干涉仪输出并经第四反射镜发射的红外干涉信号。这样，即可通过光谱分析，对岩石中的矿物进行定性和定量分析。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

研究表明，矿物晶体中原子基团受键力作用在平衡位置附近所作的微小振动，或基团整体相对整个晶格的振动，都会产生红外特征吸收峰。实践证明，无论是低温蚀变矿物，还是高温矿物，其大多数振动主频均落在8.0-12.0微米范围内，从而克服了近红外矿物分析仪对高温矿物和相近矿物比较难识别的缺点。例如，硅酸盐岩石及其矿物所构成的主要地貌是SiO₄四面体，它的特性是在8.0-12.0微米波段里有一光谱辐射极小值。大多数非硅酸盐岩石和矿物，它们的辐射极小值与硅酸盐岩石有很大不同。例如，碳酸盐岩石(石灰石，白云石)在8.0-12.0微米只有一个辐射极小值，即在11.3微米附近有一个比较窄的谱带，其光谱宽度要比硅酸盐辐射极小值窄一个数量级。

由于SiO₄四面体起作用的氧键所束缚的离子不同，这也是硅酸盐矿物的辐射极小值发生在几个不同的波长上的主要原因。假定只有库仑力作用的独立分子构成一维的晶体化合物的简单模型，根据该模型，对于束缚在SiO₄四面体氧离子上的两个不同离子i和j有如下关系式：