[实用新型]一种岩石和矿物中氧同位素组成分析提取装置

说明书

本实用新型属于岩石和矿物同位素组成测定技术领域，具体涉及一种岩石和矿物中氧同位素组成分析提取装置。本实用新型装置包括废物处理系统、第一1/2inch不锈钢竖直主管道以及12套相同的氧同位素试样提取、分离、纯化、收集系统。本实用新型能够解决同位素试样制备过程中易引起氧同位素分馏的问题，提高分析测试精度及分析测试效率。

技术领域

本实用新型属于岩石和矿物同位素组成测定技术领域，具体涉及一种岩石和矿物中氧同位素组成分析提取装置。

背景技术

岩石和矿物中氧同位素组成的测定可以对矿物和岩石的形成条件和机制、来源、演化以及与围岩的相互作用等进行研究。氧同位素分析已成为岩石学、矿物学研究的一个强有力的工具，在揭示矿床成矿流体来源、迁移、演化与成矿过程具有非常重要的示踪作用，并为阐明矿床成矿机制提供理论依据。充分提取岩石和矿物中的氧并对其进行纯化、完全收集是进行岩石和矿物中氧同位素组成分析的前提。

在岩石和矿物中氧同位素组成分析中，国内、外基本采用激光法、二次离子质谱法以及传统五氟化溴法。这几种氧同位素组成分析方法具有各自弊端：1)激光法氧同位素组成分析中，样品的粒径效应、系统记忆效应、边缘效应以及粉末飞溅等因素易引起氧同位素分馏, 造成分析精密度及准确度降低；2)二次离子质谱氧同位素组成分析技术对于研究同位素组成差异较大的天体样品具有独特的优越性，但对于分析普通岩石、矿物样品时，严重的基体效应即各种散射的离子之间相互干扰，使得分析精度大大降低；3)传统五氟化溴法氧同位素组成分析，由于各个反应器中的反应产物采用共用的分析管道系统，需要逐个进行纯化、转化和收集，使得分析效率低下。同时，在测试对象方面，传统五氟化溴方法是将反应生成的氧气与石墨在高温条件下转化为CO₂进行质谱测量，由于碳有¹²C、¹³C两种同位素参与计算，需要对测量结果进行校正，转化过程易引起O同位素分馏。此外，转化系统需要引入玻璃管线，其中玻璃活塞需定期涂抹真空油脂来保证活塞密封性能及转动灵活性，涂抹真空油脂过程中使系统暴露于大气，空气中的氧气、水汽进入系统造成污染，同时真空密封油脂因含氧易引起交叉污染。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种岩石和矿物中氧同位素组成分析提取装置，能够解决同位素试样制备过程中易引起氧同位素分馏的问题，提高分析测试精度及分析测试效率。

本实用新型采用的技术方案：

一种岩石和矿物中氧同位素组成分析提取装置，包括废物处理系统、第一1/2inch不锈钢管线以及12套相同的氧同位素试样提取、分离、纯化、收集系统；

真空压力表用1/4inch不锈钢管向下与第四1/4inch金属阀门通过卡套连接，第四1/4inch金属阀门下端用1/4inch不锈钢管与第一 1/2inch不锈钢管线通过焊接相连，第一1/2inch不锈钢管线与第二 1/2inch金属管线通过焊接垂直相连，两管道之间通过第一1/2inch金属阀门控制通断；

五氟化溴钢瓶通过1/4inch金属管线与第一1/2inch不锈钢管线通过焊接相连，1/4inch金属管线上设有第七1/4inch金属阀门和第九 1/4inch金属阀门，第七1/4inch金属阀门和第九1/4inch金属阀门之间的1/4inch金属管线上设有三通，三通向下依次连接有第八1/4inch 金属阀门和五氟化溴储集罐；

涡轮分子泵通过1/4inch不锈钢管线与第一1/2inch不锈钢管线焊接相连，第一1/2inch不锈钢管线到涡轮分子泵之间，依次设置有第二十八1/4inch金属阀门、第八金属冷阱、第二十九1/4inch金属阀门、第三十1/4inch金属阀门，第二十八1/4inch金属阀门和第八金属冷阱之间设有三通，三通通过1/4inch金属管线与第三十一1/4inch金属阀门连接，第二十九1/4inch金属阀门、第三十1/4inch金属阀门之间设有三通，三通向下连接有第一复合真空计。