[实用新型]具有本底补偿功能的矿物年代测定仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有本底补偿功能的矿物年代测定仪，具体应用于地质矿物样品的年代测定。

背景技术

固体矿物晶体生长于自然环境中，在生长过程中产生的先天缺陷和后天环境给它的辐射都会造成其晶体内部的晶格缺陷，形成游离的储能电子。存储在晶体里的这些储能电子一经外部能量的刺激，就会发射出光子，采用光能来激发矿物晶体的方法就称为光释光。光释光是一种磷光，在固定的光源和相同的激发条件下，这种磷光的光子总量与固体中储能电子的总量成正比。这就是光释光技术应用于地质矿物样品测年的理论依据。

根据光释光矿物年代测定的原理，矿物样品年代的计算公式为：

t=N/B=De/Dy

其中：t为样品的年龄；N为结晶固体中积存的光释光总量；B为各类辐射每年产生的光释光总和；De为等效剂量，即产生相当于样品天然释光信号水平所需的实验室剂量，也称为古剂量；Dy为各类辐射在晶体中每年产生的辐射剂量的总和。

采用光释光方法进行矿物年代测定，具体的试验方法分为很多种，但是无论采取哪种方法，都需要对矿物样品的天然释光信号和附加不同剂量的释光信号进行光子探测。

光电倍增管具有极高的灵敏度和极低的噪声，因此现有的矿物年代测定仪器多采用其做为释光光子的探测设备，接收激发出的释光光子。但是光电倍增管在完全黑暗的环境中仍会有微小的阳极暗电流输出，这就是光释光年代测定的本底（如图5所示的本底曲线）。实际的释光曲线面积应为测得的释光曲线面积减去本底的曲线面积。通常在光释光测试之前对样片进行一次本底测试，得到本底曲线。但是这种获得本底曲线的方法只适用于实验过程中本底变化极为微小的情况。

但实际上，光电倍增管的暗本底在测试过程中很难保持本底变化极为微小。其本底由如下组成方面：1.电子热发射。温度对于光电倍增管的暗本底影响极大；2.玻璃发光。3.场致发射当光电倍增管工作电压接近极限工作电压时，强大的电场使电极发出场致发射电子，从而造成暗脉冲输出。由此可见，实验环境中的温度和电场对于本底有极大影响，如果测试过程中温度和电场有变化，那么本底曲线就会剧烈变化，强烈不同于原测得的本底曲线，进而较大的影响光释光曲线面积以及年代测定的准确度。因此需要对光释光年代测定过程中出现的暗本底波动进行记录，才可能在最终数据处理时对其进行补偿，消除其对于最终年代测定结果精确度的影响。

现有的光释光矿物年代测定仪器不仅不具有动态本底补偿功能，而且价格昂贵、操作复杂、体积庞大，不利于携带。

实用新型内容

本实用新型设计了一种具有本底补偿功能的矿物年代测定仪，可以在矿物年代测定过程中同时记录本底,从而消除本底对于年代测定的影响,提高释光年代测定的准确度；而且采用Arm机进行整个矿物样品年代测定过程的控制，满足了地质仪器对于体积小，重量轻的要求。本实用新型具有体积小，重量轻，密封性好、灵敏度高、动态补偿、操作方便等优点。

本实用新型的如下技术方案：

一种具有本底补偿功能的矿物年代测定仪，其特征在于：所述矿物年代测定仪包括通过控制线连接的探测机和主机；

所述探测机包括并排连接成一体的测试暗室和本底暗室统称为暗室，以及分别安装在测试暗室和本底暗室上的测试光电倍增管和本底补偿光电倍增管，所述暗室包括暗室外壳，暗室上盖，暗室底座；测试光电倍增管和本底补偿光电倍增管都分别固定于各自的暗室上盖上，测试光电倍增管和本底补偿光电倍增管通过导电性和导热性良好的光电倍增管上套连接在一起，测试光电倍增管和本底补偿光电倍增管的前端分别穿过各自暗室的上盖，测试光电倍增管和本底补偿光电倍增管前分别固定有一探测滤光片1、2；暗室底座呈斗状，在测试暗室和本底暗室底座的中央部位分别安装有可拆卸的矿物样片支架, 矿物样片支架上分别放置有测试矿物样片和本底矿物样片，各样片的中心分别与测试光电倍增管和本底补偿光电倍增管的中心对正；在测试暗室底座的斜向坡面上固定设置有与主机连接的受主机控制的左右两组激发光源，各组激发光源的发光角度一致，其光斑中心位于测试矿物样片中心，激发光源前固定有激发滤光片；

所述测试暗室和本底暗室形状结构完全相同，所加样片相对于测试光电倍增管和本底光电倍增管位置相同，而且测试光电倍增管和本底补偿光电倍增管型号相同，两个光电倍增管前面所设置的探测滤光片型号规格相同；