基于静电力的矿物样品靶及其制作方法转让专利

申请号 : CN201711126022.2

文献号 : CN108036979B

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相似专利:

发明人 : 马红霞凌潇潇李秋立

申请人 : 中国科学院地质与地球物理研究所

摘要 :

本发明公开了一种基于静电力的矿物样品靶及其制作方法,该方法包括:用静电发生器将表面光滑并且透明坚固的第一绝缘材料板加上静电;在第二绝缘材料板上绘制一定直径的圆形;将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内;在消除静电的环境下,将环氧树脂与凝固剂进行混合;将表面光滑的聚乙烯空心柱垂直放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的所述区域上;沿着所述聚乙烯空心柱的内表面缓慢注入抽真空后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物,并静置使得所述混合物凝固,从而获得能够从所述聚乙烯空心柱中取出的凝固后的矿物样品靶。

权利要求 :

1.一种基于静电力的矿物样品靶的制作方法,其特征在于,包括:

用静电发生器将表面光滑并且透明坚固的第一绝缘材料板加上静电,以制作表面带有静电的第一绝缘材料板;

在第二绝缘材料板上绘制一定直径的圆形,并将所述带有静电的第一绝缘材料板放置在所述第二绝缘材料板上;

将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内;

在消除静电的环境下,将环氧树脂与凝固剂以5:1.15的比例在塑料杯中进行混合,并用金属棒朝一个固定的方向对经混合的混合物进行搅拌后,再置于烘箱中抽真空以赶走气泡;

将表面光滑的聚乙烯空心柱一端的内表面抹上凡士林油,并垂直放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的所述区域上,同时使得所述矿物样品位于所述聚乙烯空心柱的中心位置;

沿着所述聚乙烯空心柱的内表面缓慢注入抽真空后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物,并静置使得所述混合物凝固,从而获得能够从所述聚乙烯空心柱中取出的凝固后的矿物样品靶。

2.根据权利要求1所述的基于静电力的矿物样品靶的制作方法,其特征在于,所述矿物样品靶中包括有凝固后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物、以及嵌入在凝固后的所述混合物中的所述矿物样品。

3.根据权利要求1或2所述的基于静电力的矿物样品靶的制作方法,其特征在于,所述第一绝缘材料板包括平板状的聚乙烯(PE)板或聚氯乙烯(PVC)板;所述环氧树脂的重量为

2.5g左右;所述经混合的混合物在用所述金属棒搅拌均匀后再置于所述烘箱中抽真空15分钟;所述静置的时间为12小时以上。

4.根据权利要求1或2所述的基于静电力的矿物样品靶的制作方法,其特征在于,其中在将所述聚乙烯空心柱垂直放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的所述区域上时,所述聚乙烯空心柱贴紧所述带有静电的第一绝缘材料板的光滑的表面。

5.根据权利要求1或2所述的基于静电力的矿物样品靶的制作方法,其特征在于,所述第二绝缘材料板包括平板状的纸板,所述圆形的直径为1cm,所述聚乙烯空心柱的内径为1英寸,所述聚乙烯空心柱将所述矿物样品容纳在其内部并使得所述矿物样品位于所述聚乙烯空心柱的中心位置。

6.根据权利要求1或2所述的基于静电力的矿物样品靶的制作方法,其特征在于,所述环氧树脂与所述凝固剂在混合时要打开离子风棒并在所述消除静电的环境下进行。

7.根据权利要求1或2所述的基于静电力的矿物样品靶的制作方法,其特征在于,其中在将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上时,所述矿物样品的最大面会自动吸附到所述第一绝缘材料板的表面上。

8.根据权利要求1或2所述的基于静电力的矿物样品靶的制作方法,其特征在于,所述将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内,包括:利用样品放置筛将所述矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内;其中所述样品放置筛包括用于筛所述矿物样品的不锈钢金属筛、以及支撑所述不锈钢金属筛的聚氯乙烯板;所述不锈钢金属筛上具有不同筛眼孔径的多个筛孔,所述矿物样品根据不同的颗粒尺寸分别沿着所述多个筛孔中相应筛眼孔径的筛孔的筛槽落入到所述带有静电的第一绝缘材料板上。

9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的制作方法而制作出的矿物样品靶,所述矿物样品靶中包括有凝固后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物、以及嵌入在凝固后的所述混合物中的所述矿物样品。

10.根据权利要求9所述的矿物样品靶,其特征在于,所述矿物样品的最大面出露在所述矿物样品靶与所述第一绝缘材料板接触的表面上;所述矿物样品靶上出露所述矿物样品的表面是平整且光滑的。

说明书 :

基于静电力的矿物样品靶及其制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及地质分析领域,特别涉及基于静电力的矿物样品靶及其制作方法。

背景技术

[0002] 在地质科学的研究中,地质样品(或矿物样品)的年龄研究是非常关键的。例如,地质科学工作者主要采用离子探针仪器和激光原位等离子体质谱对地质样品中的锆石等副矿物进行微区原位的年龄测定。而在测试之前,需要先对在野外采集的地质样品进行样品靶制备。样品靶的制备好坏对后期测试有非常大的影响。
[0003] 目前样品靶制备的方法一般包括以下三个步骤:第一步,用双面胶将矿物样品(例如锆石)粘贴在玻璃板上;第二步,配制环氧树脂,并灌注在矿物样品上;第三步,打磨并抛光制成的样品靶。
[0004] 然而这种现有的样品靶制备的方法至少存在以下问题:如图1-图2所示,由于需要用双面胶10将矿物样品1(例如锆石、独居石、榍石等)粘在玻璃板20上,然后等环氧树脂2固化后再打磨、抛光才能使得矿物样品1出露在环氧树脂2的表面,在这个过程中,必须使用双面胶10将矿物样品固定,而双面胶10有一定的厚度,比如目前常用的最薄的双面胶是在0.025mm的聚酰亚胺膜上,双面涂上有机硅胶,形成的总厚度是0.1mm(100微米)的双面胶。
而矿物样品(如锆石)的矿物颗粒粒度常为100微米到40微米(或更小)不等,当用镊子夹起矿物颗粒,放置到双面胶上的时候(或镊子松开,矿物颗粒从镊子上由于重力落下的时候),矿物被粘住的面往往是最先接触双面胶的面,此时,由于胶的粘力而被粘住的部分可能是矿物颗粒的一个棱(有可能是一个小尖,有可能是一个斜面),由于胶的粘力和厚度,使得微小的矿物样品1的颗粒的最大面无法排布在一个平面上,因此没有办法使矿物样品1的最大表面全部都直接露出在环氧树脂2的表面。为了使得大部分的矿物样品1都在表面出露,因此需要后期的打磨、抛光,而在后期的打磨、抛光中势必会磨掉一部分矿物样品的表层面。
这样得到的样品靶虽然可以获取矿物样品中心的信息,但却丢失了表层的信息,甚至会丢失部分较小的矿物颗粒。因此,用传统方法制作的样品靶会丢失例如单矿物颗粒或薄片样品的表面部分,使得后期的测试分析无法得到单矿物颗粒或薄片样品的表面信息,影响了后期的测试分析。

发明内容

[0005] 本公开的各实施例提供一种基于静电力的矿物样品靶及其制作方法,以解决现有技术中的以上问题以及其他潜在问题。
[0006] 本公开的一个方面提供了一种基于静电力的矿物样品靶的制作方法,包括:用静电发生器将表面光滑并且透明坚固的第一绝缘材料板加上静电,以制作表面带有静电的第一绝缘材料板;在第二绝缘材料板上绘制一定直径的圆形,并将所述带有静电的第一绝缘材料板放置在所述第二绝缘材料板上;将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内;在消除静电的环境下,将环氧树脂与凝固剂以5:1.15的比例在塑料杯中进行混合,并用金属棒朝一个固定的方向对经混合的混合物进行搅拌后,再置于烘箱中抽真空以赶走气泡;将表面光滑的聚乙烯空心柱一端的内表面抹上凡士林油,并垂直放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的所述区域上,同时使得所述矿物样品位于所述聚乙烯空心柱的中心位置;沿着所述聚乙烯空心柱的内表面缓慢注入抽真空后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物,并静置使得所述混合物凝固,从而获得能够从所述聚乙烯空心柱中取出的凝固后的矿物样品靶。
[0007] 根据本公开的一个实施例,所述矿物样品靶中包括有凝固后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物、以及嵌入在凝固后的所述混合物中的所述矿物样品。
[0008] 根据本公开的一个实施例,所述第一绝缘材料板包括平板状的聚乙烯(PE)板或聚氯乙烯(PVC)板;所述环氧树脂的重量为2.5g左右;所述经混合的混合物在用所述金属棒搅拌均匀后再置于所述烘箱中抽真空15分钟;所述静置的时间为12小时以上。
[0009] 根据本公开的一个实施例,其中在将所述聚乙烯空心柱垂直放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的所述区域上时,所述聚乙烯空心柱贴紧所述带有静电的第一绝缘材料板的光滑的表面。
[0010] 根据本公开的一个实施例,所述第二绝缘材料板包括平板状的纸板,所述圆形的直径为1cm,所述聚乙烯空心柱的内径为1英寸,所述聚乙烯空心柱将所述矿物样品容纳在其内部并使得所述矿物样品位于所述聚乙烯空心柱的中心位置。
[0011] 根据本公开的一个实施例,所述环氧树脂与所述凝固剂在混合时要打开离子风棒并在所述消除静电的环境下进行。
[0012] 根据本公开的一个实施例,其中在将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上时,所述矿物样品的最大面会自动吸附到所述第一绝缘材料板的表面上。
[0013] 根据本公开的一个实施例,所述将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内,包括:利用样品放置筛将所述矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内;其中所述样品放置筛包括用于筛所述矿物样品的不锈钢金属筛、以及支撑所述不锈钢金属筛的聚氯乙烯板;所述不锈钢金属筛上具有不同筛眼孔径的多个筛孔,所述矿物样品根据不同的颗粒尺寸分别沿着所述多个筛孔中相应筛眼孔径的筛孔的筛槽落入到所述带有静电的第一绝缘材料板上。
[0014] 本公开的一个方面提供了一种根据以上所述的制作方法而制作出的矿物样品靶,所述矿物样品靶中包括有凝固后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物、以及嵌入在凝固后的所述混合物中的所述矿物样品。
[0015] 根据本公开的一个实施例,所述矿物样品的最大面出露在所述矿物样品靶与所述第一绝缘材料板接触的表面上;所述矿物样品靶上出露所述矿物样品的表面是平整且光滑的。

附图说明

[0016] 为了更清楚的说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1为采用传统方法制作样品靶时的示意图。
[0018] 图2为图1中制作的样品靶的结构示意图。
[0019] 图3为本发明实施例的基于静电力的矿物样品靶的制作方法的流程示意图。
[0020] 图4为图3中制作的样品靶的结构示意图。
[0021] 图5为图3中的方法中使用的样品放置筛的整体结构示意图。
[0022] 图6为图5中的样品放置筛的剖面结构示意图。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0024] 图1为采用传统方法制作样品靶时的示意图。图2为图1中制作的样品靶的结构示意图。由于有的矿物颗粒非常小(比如小于50微米*50微米),而离子探针测试中,一般采用30微米*20微米的椭圆束斑来分析样品,为了尽量多的得到样品信息,所以在测试中,我们常常希望测试到样品的最大面。如图1-图2所示,采用传统的样品靶制备的方法制成的样品靶中,矿物样品1的颗粒的最大面有的靠近环氧树脂2的底部表面,有的远离环氧树脂的底部表面,这是由于传统的技术由于采用的是双面胶粘贴,因此,当用镊子夹起矿物颗粒,放置到双面胶上的时候(或镊子松开,矿物颗粒从镊子上由于重力落下的时候),矿物被粘住的面往往是最先接触双面胶的面,此时,由于胶的粘力而被粘住的部分可能是矿物颗粒的一个棱(有可能是一个小尖,有可能是一个斜面),这样的情况下如果灌注环氧树脂,则大部分的矿物颗粒表面都被封存在环氧树脂里面,只有极少数的矿物颗粒的表面出露在环氧树脂表面(这些出露的表面都是最先接触到双面胶的面)。即使通过打磨抛光,用传统方法得到的矿物出露面也往往都不是最大面。
[0025] 因此,传统的样品靶制备的方法存在以下问题:由于需要用双面胶将矿物样品(例如锆石、独居石、榍石等)粘在玻璃板上,然后等环氧树脂固化后再打磨、抛光才能使得矿物样品出露在树脂靶表面,因此,在这个过程中,没有办法使样品表面(特别是样品的最大面)全部都直接露出在树脂表面。而在后期的打磨、抛光中势必会磨掉一部分矿物样品的表层面。这样得到的样品靶虽然可以获取矿物样品中心的信息,但却丢失了表层的信息。因此,用传统方法制作的样品靶会丢失例如单矿物颗粒或薄片样品的表面部分,使得后期的测试分析无法得到单矿物颗粒或薄片样品的表面信息,影响了后期的测试分析。
[0026] 图3为本发明实施例的基于静电力的矿物样品靶的制作方法100的示意图,图4为图3中制作的样品靶的结构示意图。下面详细介绍该示例制作方法的过程。
[0027] 在102处,用静电发生器将表面光滑并且透明坚固的第一绝缘材料板加上静电,以制作表面带有静电的第一绝缘材料板。根据本公开的一个实施例,所述第一绝缘材料板包括平板状的聚乙烯(PE)板或聚氯乙烯(PVC)板。
[0028] 例如,由于静电发生器可以使得第一绝缘材料板带上静电,因此可以打开静电发生器,将表面光滑并且透明坚固的第一绝缘材料板(如PE, PVC板)放入其中,使得第一绝缘材料板的表面带上静电,从而具备静电吸附力(该第一绝缘材料板由于采用绝缘材料,因此能够保持静电)。这里第一绝缘材料板优选的是表面需要光滑而且坚固,且是透明的绝缘材料,不选用太薄的静电膜(例如0.08mm的静电膜,这是因为太薄的静电膜难以支撑环氧树脂的重量,会造成环氧树脂下坠而导致样品靶的表面不平整)。
[0029] 在104处,在第二绝缘材料板上绘制一定直径的圆形,并将所述带有静电的第一绝缘材料板放置在所述第二绝缘材料板上。根据本公开的一个实施例,所述第二绝缘材料板包括平板状的纸板或其他绝缘材料板。根据本公开的一个实施例,所述圆形的直径为1cm;
[0030] 例如,第二绝缘材料板可以防止导电,能够使得位于其上的第一绝缘材料板保持静电状态。而在第二绝缘材料板上绘制一定直径的圆形(即圆圈),其目的是使得后续放置的矿物样品被集中放置在圆形的范围内,方便后续样品靶的制备。例如, 可以在纸板或其他绝缘材料板上画上直径为1cm的圆形,然后将第一绝缘材料板放置在纸板上,这里由于第一绝缘材料板是透明的,因此透过第一绝缘材料板,可以见到底下纸板上的圆形。
[0031] 在106处,将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内。根据本公开的一个实施例,其中在将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上时,所述矿物样品的最大面会自动吸附到所述第一绝缘材料板的表面上。
[0032] 例如,可以将矿物样品的颗粒放置在第一绝缘材料板上并且使其位于与纸板上的圆形相对应的区域内。放置的时候,尽量不要碰触第一绝缘材料板,以免伤害其光滑的表面。这样做的优势在于,传统方法中由于采用了双面胶来固定矿物样品,因此环氧树脂会与双面胶接触,导致制备的样品靶的表面并不光滑,需要后续抛光才能露出矿物样品。而且,传统方法中,由于矿物颗粒极小(有的矿物颗粒最大面也只有不到50微米*50微米),难以通过人眼分辨哪个面是最大面,也就难以用镊子夹住将最大面粘贴在双面胶上。
[0033] 相较之下,本公开的实施例中采用了光滑的第一绝缘材料板,这样后期灌注环氧树脂固化后,与第一绝缘材料板的表面接触的树脂靶表面就会和光滑的第一绝缘材料板的表面一样光滑。而且,由于静电力的作用,矿物颗粒的最大面会自动吸附在第一绝缘材料板的绝缘材料表面(此时不需要用再移动矿物颗粒),这是由于微粒吸附的时候,静电力与表面积成正比,因此,矿物微粒的最大面会自动吸附在带电板的上面,这样在后期环氧树脂固化后,矿物颗粒的最大面就出露在环氧树脂表面,无需打磨,这样就利用静电力解决了传统技术中难以使得矿物颗粒的最大面出露在样品靶的表面的难题,从而可以测试分析例如单颗粒或薄片样品的表面。
[0034] 因此,相比传统方法,本公开提供的基于静电力的矿物样品靶的制作方法得到的样品靶表面平整光滑,矿物颗粒的最大面都出露在样品表面。所以,本公开制作的样品靶无需打磨、抛光样品靶的表面,大力减小了制作难度,降低了劳动强度,缩短了制作时间,提高了生产效率(传统方法中由于需要打磨,因此需要耗费较多时间,而且由于需要边打磨边在显微镜下观察样品靶的变化,既要把样品打磨出来,又不能打磨掉,还需要保持样品靶的平整,因此即使操作熟练的人,也需要3个小时以上才能制成一个样品靶成品)。而且,由于能够最大限度的保护样品靶表面不被破坏,因此能够使得后期的测试得到更多的信息(例如,由于表面得以保留,因此可以测试矿物(如锆石)表面的钛同位素和年龄,再测量矿物内部的钛同位素和年龄,这样就可以计算锆石从外到里温度变化的速率)。另外,由于缩短了制作样品靶的流程,因此,能够避免样品处理过程中带来的污染,从而防止在后续分析测试中带来污染(例如,在锆石的铀铅年龄测试中,常常需要去除普通铅的污染,这种污染经常来自样品靶的制备过程。因此,减少制作流程,可以减少普通铅的来源,这样有利于锆石的年龄测试)。
[0035] 在108处,在消除静电的环境下,将环氧树脂与凝固剂以5:1.15的比例在塑料杯中进行混合,并用金属棒朝一个固定的方向对经混合的混合物进行搅拌后,再置于烘箱中抽真空以赶走气泡。根据本公开的一个实施例,所述环氧树脂的重量为2.5g左右;所述经混合的混合物在用所述金属棒搅拌均匀后再置于所述烘箱中抽真空15分钟。根据本公开的一个实施例,所述环氧树脂与所述凝固剂在混合时要打开离子风棒并在所述消除静电的环境下进行。
[0036] 例如,打开离子风棒(其用于消除环氧树脂搅拌过程中产生的静电,以防止后续灌注环氧树脂时,由于静电而吸附矿物样品使其不再位于样品靶的表面),在消除静电的环境下,称量重量在2.5g左右的环氧树脂,将环氧树脂与凝固剂以5:1.15的比例进行混合。然后将这些物质放置到同一容器(如塑料杯)中混合,用金属棒(其用于尽量减少搅拌过程中产生的静电)尽量朝一个方向搅拌,搅拌均匀的混合物放在烘箱中抽真空15分钟,将混合物种的气泡赶走(这是由于搅拌时会产生微小的气泡,通过烘箱抽真空,可以将其中的气泡抽走)。
[0037] 在110处,将表面光滑的聚乙烯空心柱一端的内表面抹上凡士林油,并垂直放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的所述区域上,同时使得所述矿物样品位于所述聚乙烯空心柱的中心位置。根据本公开的一个实施例,其中在将所述聚乙烯空心柱垂直放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的所述区域上时,所述聚乙烯空心柱贴紧所述带有静电的第一绝缘材料板的光滑的表面。根据本公开的一个实施例,所述聚乙烯空心柱的内径为1英寸,所述聚乙烯空心柱将所述矿物样品容纳在其内部并使得所述矿物样品位于所述聚乙烯空心柱的中心位置,此时聚乙烯空心柱尽量贴紧光滑的第一绝缘材料板的光滑的表面。
[0038] 例如,将表面光滑的并且内径为1英寸(即2.54 cm)的聚乙烯空心柱一端的内表面抹上凡士林油,然后垂直放置在第一绝缘材料板上,并使得矿物颗粒位于聚乙烯空心柱的中心位置。
[0039] 在112处,沿着所述聚乙烯空心柱的内表面缓慢注入抽真空后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物,并静置使得所述混合物凝固,从而获得能够从所述聚乙烯空心柱中取出的凝固后的矿物样品靶。根据本公开的一个实施例,所述矿物样品靶中包括有凝固后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物、以及嵌入在凝固后的所述混合物中的所述矿物样品。根据本公开的一个实施例,所述静置的时间为12小时以上。
[0040] 例如。小心地沿着聚乙烯空心柱的内表面(涂有凡士林油)的边缘缓慢注入环氧树脂和凝固剂的混合物(这样可以减小混合物对矿物颗粒的冲击,防止矿物颗粒移动位置),然后静置12小时以上,使得环氧树脂充分固化,这样矿物样品就牢固的嵌在环氧树脂里面。然后,例如可以移走聚乙烯空心柱、第一绝缘材料板和第二绝缘材料板,从而获得位于聚乙烯空心柱内的样品靶成品。
[0041] 如图5-图6所示,根据本公开的一个实施例,所述将矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内,包括:利用样品放置筛3将所述矿物样品放置在所述带有静电的第一绝缘材料板上的与所述圆形对应的区域内;其中所述样品放置筛3包括用于筛所述矿物样品的不锈钢金属筛4、以及支撑所述不锈钢金属筛的聚氯乙烯板5;所述不锈钢金属筛上具有不同筛眼孔径的多个筛孔6,所述矿物样品根据不同的颗粒尺寸分别沿着所述多个筛孔中相应筛眼孔径的筛孔的筛槽(例如筛孔具有一定的深度,可以形成相应的筛槽)落入到所述带有静电的第一绝缘材料板上。
[0042] 这里,在放置样品的过程中,传统的方法是用镊子将矿物颗粒一粒粒放置在双面胶上,一般操作熟练的人,在一个圆圈(即与所述圆形对应的区域)内的不同位置放置四个不同样品,每个样品约100个颗粒,估计要2个小时。而本公开实施例的方法中,由于静电现象具有静电弛豫,所以需要尽可能快的将所有矿物样品放置第一绝缘板上,并尽快的用树脂将矿物颗粒固化住。因此,本公开实施例的方法设计了专门放置矿物样品的样品放置筛。该样品放置筛由两部分组成,如图5-图6所示,其中上面部分是用于筛矿物样品的导电的不锈钢金属筛,下面部分是聚氯乙烯(PVC)板。根据矿物颗粒的大小需要,样品放置筛的筛眼孔径可以不同,例如分别为:孔径50微米,孔径100微米,孔径200微米,孔径400微米。作为示例,可以将样品粒径小于50微米的样品颗粒,沿着孔径为50微米的样品放置筛的筛孔(例如沿着筛孔的筛槽的长轴方向)均匀地轻轻撒下,然后可以轻轻叩击聚氯乙烯(PVC)板,使得没有通过筛孔的矿物样品在振动下全部掉到第一绝缘材料板上。这样,利用不同筛眼孔径的多个筛孔6可以在一个圆圈内的不同位置同时放置例如四个不同样品,每个样品可以含有约100个颗粒,即使是操作不熟练的人,也可以只要不到10分钟即可完成矿物样品的放置。
[0043] 本公开的一个方面提供了一种根据以上所述的制作方法而制作出的矿物样品靶,所述矿物样品靶中包括有凝固后的所述环氧树脂与所述凝固剂的混合物、以及嵌入在凝固后的所述混合物中的所述矿物样品。
[0044] 根据本公开的一个实施例,所述矿物样品1的最大面出露在所述矿物样品靶与所述第一绝缘材料板接触的表面上(如图4所示,使矿物样品1的最大表面全部都直接露出在环氧树脂2的表面)。根据本公开的一个实施例,所述矿物样品靶上出露所述矿物样品的表面是平整且光滑的。
[0045] 本公开的制作样品靶的方法还可以带来以下优势:由于无需打磨样品靶的表面,因此可以解决传统方法无法测试分析例如单颗粒或薄片样品的表面的技术难题,可以为深入的研究以下地质问题提供技术支撑:矿物温度扩散速率、微小陨石样品表面信息等。应当理解的是,扩散是地球体系中发生的重要物理化学过程之一,它对不同尺度的化学交换和质量传输发挥了关键作用。定量确定矿物岩石中元素的扩散系数,尤其是扩散系数随温度、压力、成分等因素的变化对我们正确认识和深入理解地球内部的各种动力学过程和地球演化具有极其重要的意义。在大的尺度上分析地质体不同部位的元素变化已经取得了非常多的成果。但是由于传统的制作样品靶的方法的限制,对于小尺度的研究却非常有限(比如研究从一个矿物的表面到其中心的变化)。这是因为,矿物颗粒一般都是先有一个核部,然后再一层一层往外生长的,采用传统方法需要经打磨才能出露内核的矿物(如锆石)。然而其出露面中,最大的部分都是核的信息,而边缘的信息非常窄,常常由于太窄而小于测试的束斑导致不能测试。因此传统的方法难以获得矿物温度扩散速率的信息。同样的原因,微小的陨石,由于也需要研究其表面信息,而传统的方法难以保留表面信息,因此也就难以获得微小陨石样品表面信息。相应地,本公开的制作样品靶的方法由于无需打磨而且保留了样品的表面信息,因此能够为深入研究矿物的信息(比如矿物温度扩散速率、微小陨石样品表面信息等)提供了技术支持。
[0046] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明还可以通过其他结构来实现,本发明的特征并不局限于上述较佳的实施例,只要基于静电力的矿物样品靶及其制作方法,都落入了本发明的保护范围之中。任何熟悉该项技术的人员在本发明的技术领域内,可轻易想到的变化或修饰,都应涵盖在本发明的专利保护范围之内。