專利名稱：便攜式熱紅外傅里葉礦物分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦物分析儀，尤其是一種便攜式熱紅外傅里葉礦物分析 儀，屬于地礦分析儀器技術領域。
技術背景 據申請人了解，傳統的礦物分析儀采用7-14Um波長光柵色散型光譜儀。隨著技 術的發展，光柵色散型光譜儀已經逐漸被傅立葉變換紅外光譜儀取代。例如，申請號為 200910305500.5的中國專利申請公開了一種快速檢測分析絹云母質量的方法，其中采用 傅立葉變換近紅外光譜分析儀采集待檢測絹云母樣品的光譜信息，采用最佳校正模型對 所述光譜信息進行分析，獲得分析結果；所述最佳校正模型是采用下述方法獲得的采 用傅立葉變換近紅外光譜分析儀采集絹云母樣品光譜信息；根據樣品光譜信息建立光譜 圖庫；選擇具有代表性的光譜信息建立校正樣品集；根據校正樣品集采用交叉驗證的方 法逐步優化樣品光譜信息的定量分析模型，直到獲得最佳校正模型。上述技術方案只適 用測量巖石中絹云母含量，即一種礦物；波長范圍是近紅外，測量的是礦物倍頻光譜， 且只涉及測量方法，而未披露相關儀器。
實用新型內容本實用新型的目的在于提出一種可快速測量巖石中所有礦物光譜(包括低溫 蝕變礦物和高溫礦物)的便攜式熱紅外傅里葉礦物分析儀。從而為對巖石中的礦物進行 定性和定量分析創造條件。為了達到以上目的，本實用新型的便攜式熱紅外傅里葉礦物分析儀主要由輸入 光路、干涉儀，以及輸出光路構成；所述輸入光路主要由紅外光源、凹面反射鏡、第一 平面反射鏡、激光發生器、第二平面反射鏡組成；所述凹面反射鏡位于凹面對著樣品的 位置；所述紅外光源位于凹面反射鏡的焦點處；所述第一平面反射鏡位于將樣品反射光 輸入到干涉儀的位置；所述激光發生器位于干涉儀輸入端的一側；所述第二平面反射 鏡位于第一反射鏡的反射光路中，且處在將激光發生器產生的激光束反射輸入到干涉儀 的位置；所述輸出光路主要由第三平面反射鏡、光電二極管探測器、第四平面反射鏡、 聚光鏡、紅外探測器組成；所述光電二極管探測器和聚光鏡分別位于干涉儀輸出端的一 側；所述第三反射鏡位于干涉儀的輸出光路中，且處在將干涉儀局部輸出光反射到光電 二極管探測器的位置；所述第四反射鏡位于將干涉儀輸出光反射到聚光鏡的位置；所述 紅外探測器位于聚光鏡的聚焦處。本實用新型進一步的完善是，所述第二平面反射鏡的受光面積小于第一反射
^Mi ο本實用新型更進一步的完善是，所述第四反射鏡的受光面積大于第三反射鏡。工作時，紅外光源發出的光線經凹面反射鏡發射到樣品上，第一平面反射鏡將 樣品反射光輸入到干涉儀，同時，激光發生器發出的激光經第二平面反射鏡也輸入到干涉儀。接著，光電二極管探測器接受干涉儀輸出、經第三發射鏡發射的激光定標信號， 而紅外探測器則接收干涉儀輸出并經第四反射鏡發射的紅外干涉信號。這樣，即可通過 光譜分析，對巖石中的礦物進行定性和定量分析。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1為本實用新型一個實施例的結構示意圖。
具體實施方式
實施例一研究表明，礦物晶體中原子基團受鍵力作用在平衡位置附近所作的微小振動， 或基團整體相對整個晶格的振動，都會產生紅外特征吸收峰。實踐證明，無論是低溫蝕 變礦物，還是高溫礦物，其大多數振動主頻均落在8.0-12.0微米范圍內，從而克服了近 紅外礦物分析儀對高溫礦物和相近礦物比較難識別的缺點。例如，硅酸鹽巖石及其礦物 所構成的主要地貌是SiO4四面體，它的特性是在8.0-12.0微米波段里有一光譜輻射極小 值。大多數非硅酸鹽巖石和礦物，它們的輻射極小值與硅酸鹽巖石有很大不同。例如， 碳酸鹽巖石(石灰石，白云石)在8.0-12.0微米只有一個輻射極小值，即在11.3微米附近 有一個比較窄的譜帶，其光譜寬度要比硅酸鹽輻射極小值窄一個數量級。由于SiO4四面體起作用的氧鍵所束縛的離子不同，這也是硅酸鹽礦物的輻射極 小值發生在幾個不同的波長上的主要原因。假定只有庫侖力作用的獨立分子構成一維的 晶體化合物的簡單模型，根據該模型，對于束縛在SiO4四面體氧離子上的兩個不同離子i 和j有如下關系式
權利要求1.一種便攜式熱紅外傅里葉礦物分析儀，其特征是主要由輸入光路、干涉儀，以 及輸出光路構成；所述輸入光路主要由紅外光源、凹面反射鏡、第一平面反射鏡、激光 發生器、第二平面反射鏡組成；所述凹面反射鏡位于凹面對著樣品的位置；所述紅外光 源位于凹面反射鏡的焦點處；所述第一平面反射鏡位于將樣品反射光輸入到干涉儀的位 置；所述激光發生器位于干涉儀輸入端的一側；所述第二平面反射鏡位于第一反射鏡的 反射光路中，且處在將激光發生器產生的激光束反射輸入到干涉儀的位置；所述輸出光 路主要由第三平面反射鏡、光電二極管探測器、第四平面反射鏡、聚光鏡、紅外探測器 組成；所述光電二極管探測器和聚光鏡分別位于干涉儀輸出端的一側；所述第三反射 鏡位于干涉儀的輸出光路中，且處在將干涉儀局部輸出光反射到光電二極管探測器的位 置；所述第四反射鏡位于將干涉儀輸出光反射到聚光鏡的位置；所述紅外探測器位于聚 光鏡的聚焦處。
2.根據權利要求1所述的便攜式熱紅外傅里葉礦物分析儀，其特征在于所述第二 平面反射鏡的受光面積小于第一反射鏡。
3.根據權利要求2所述的便攜式熱紅外傅里葉礦物分析儀，其特征在于所述第四 反射鏡的受光面積大于第三反射鏡。
4.根據權利要求3所述的便攜式熱紅外傅里葉礦物分析儀，其特征在于所述激光 發生器為氦氖激光發生器。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜式熱紅外傅里葉礦物分析儀，屬于地礦分析儀器技術領域。該分析儀主要由輸入光路、干涉儀，以及輸出光路構成；輸入光路主要由紅外光源、凹面反射鏡、第一平面反射鏡、激光發生器、第二平面反射鏡組成；輸出光路主要由第三平面反射鏡、光電二極管探測器、第四平面反射鏡、聚光鏡、紅外探測器組成。工作時，紅外光源發出的光線經凹面反射鏡反射到樣品上，再輸入到干涉儀，同時，激光發生器發出的激光也輸入到干涉儀。接著，光電二極管探測器接受干涉儀輸出、經第三反射鏡發射的激光定標信號，而紅外探測器則接收干涉儀輸出并經第四反射鏡反射的紅外干涉信號。這樣，即可通過光譜分析，對巖石中的礦物進行定性和定量分析。
文檔編號G01N21/45GK201795987SQ201020537049
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月21日 優先權日2010年9月21日
發明者俞正奎, 修連存, 張秋寧, 殷靚, 王彌建, 鄭志忠, 陳春霞, 黃俊杰, 黃賓 申請人:南京中地儀器有限公司