一種基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于地質(zhì)年代測(cè)定設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]結(jié)晶固體在天然環(huán)境中產(chǎn)生的缺陷或受后天的輻射影響造成的輻射損傷，都會(huì)造成晶體結(jié)構(gòu)的缺陷，從而導(dǎo)致晶體中的電荷平衡遭到破壞，生成游離(儲(chǔ)能)電子。存在于晶體中的儲(chǔ)能電子一經(jīng)外部能量的刺激會(huì)釋放出光子。使用光能來進(jìn)行激發(fā)時(shí)就被稱為光釋光。光釋光發(fā)出的是磷光，在固定的光源和相同的激發(fā)條件下，光釋光的光的總量與固體中的儲(chǔ)能電子的數(shù)目成正比，即與晶體接收的輻射劑量成正比。這就是光釋光技術(shù)應(yīng)用于礦物樣品(晶體)測(cè)年的理論依據(jù)。
[0003]現(xiàn)有的光釋光設(shè)備中，激發(fā)光源多采用連續(xù)發(fā)光形式，容易導(dǎo)致樣品發(fā)光中與激發(fā)光能量的重疊部分發(fā)生串?dāng)_，尤其是比激發(fā)光源小幾個(gè)數(shù)量級(jí)的微弱發(fā)光的光釋光信號(hào)。因此，在現(xiàn)有的光釋光測(cè)控技術(shù)中，對(duì)于樣品光釋光信號(hào)中能量與激發(fā)光能量相近或者重疊的部分的微弱光信號(hào)的檢測(cè)，大多采取了回避措施(比如，必須根據(jù)不同的激發(fā)光源和樣品特性，在光電倍增管前置不同濾光特性的濾光片)，導(dǎo)致的后果是這種測(cè)控結(jié)構(gòu)必然會(huì)損失一部分樣品的發(fā)光信息，特別是在基于光釋光現(xiàn)象的地質(zhì)樣品年齡測(cè)定技術(shù)中，優(yōu)化的光釋光信號(hào)遴選以及全面的光釋光機(jī)理理解，均是可信的基于光釋光測(cè)年技術(shù)的基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能為石英和長(zhǎng)石礦物等礦物的光釋光信號(hào)檢測(cè)不受激發(fā)光源能量的干擾的基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置，該光釋光測(cè)控裝置具有光源可調(diào)整、脈沖發(fā)光、擴(kuò)展性強(qiáng)、易于控制、提高工作效率、減少實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間和材料浪費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置，其特征在于，包括脈沖激發(fā)光源、樣品盤、光電倍增管，總信號(hào)接收控制處理模塊，光源控制模塊、所述的脈沖激發(fā)光源的出光口與樣品盤的進(jìn)光口通過光纖相連，樣品盤的出光口與光電倍增管的通過光纖相連，總信號(hào)接收控制處理模塊分別與光電倍增管和光源控制模塊信號(hào)連接；
[0006]所述的光源控制模塊是接受總信號(hào)接收控制處理模塊發(fā)出來的信號(hào)對(duì)脈沖激發(fā)光源進(jìn)行控制，如對(duì)激發(fā)光源開關(guān)、激發(fā)間隔、光功率調(diào)節(jié)和波長(zhǎng)選擇；
[0007]所述的總信號(hào)接收控制處理模塊是:a、發(fā)出信號(hào)給光源控制模塊對(duì)激發(fā)光源進(jìn)行控制；b、接受光電倍增管的信號(hào)，并對(duì)光電倍增管進(jìn)行控制，對(duì)收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
[0008]優(yōu)選，所述的光電倍增管包括順序相連的高壓控制模塊、測(cè)試光電倍增管、放大器、電壓比較器、光子計(jì)數(shù)器和光電倍增管控制模塊，光電倍增管控制模塊與總信號(hào)接收控制處理模塊信號(hào)相連，高壓控制模塊與光電倍增管控制模塊信號(hào)相連，總信號(hào)接收控制處理模塊通過設(shè)置光電倍增管控制模塊控制高壓控制模塊，所述測(cè)試光電倍增管探測(cè)到光纖傳輸?shù)墓忉尮夤庾雍筮M(jìn)行電壓放大輸出脈沖到電壓比較器，進(jìn)行脈沖整形，輸出信號(hào)到光子計(jì)數(shù)器，光子數(shù)器最后通過光電倍增管控制模塊傳輸?shù)娇傂盘?hào)接收控制處理模塊。
[0009]總信號(hào)接收控制處理模塊輸出光源控制信號(hào)到光源控制模塊，光源控制模塊控制脈沖激發(fā)光源?？刂泼}沖激發(fā)光源的脈沖發(fā)光是由總信號(hào)接收控制處理模塊控制，光電倍增管的控制和數(shù)據(jù)接收、釋光曲線、測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、分析也在總信號(hào)接收控制處理模塊中進(jìn)行。
[0010]優(yōu)選，所述的脈沖激發(fā)光源含有三種波長(zhǎng)的光電二極管，光源波長(zhǎng)分別為280nm、420nm 和 840nm。
[0011]優(yōu)選，在樣品盤中還設(shè)有能對(duì)樣品加熱的可控加熱單元。
[0012]優(yōu)選，還具有獨(dú)立的同位素輻射源，如ALPHA源和BETA源，使得樣品在接受輻射后，具有重復(fù)發(fā)生光釋光信號(hào)的可能，從而能夠獲取該樣品基于脈沖光釋光信號(hào)的輻射劑量響應(yīng)。
[0013]優(yōu)選在樣品盤中還設(shè)有進(jìn)樣平臺(tái)。
[0014]本發(fā)明采用脈沖發(fā)光和檢測(cè)，因此光電倍增管前無需濾光片，從而可以使得石英和長(zhǎng)石礦物等礦物的光釋光信號(hào)檢測(cè)不受激發(fā)光源能量的干擾，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備步驟。
[0015]本發(fā)明通過總信號(hào)接收控制處理模塊控制脈沖激發(fā)光源和光電倍增管，控制精確，脈沖激發(fā)光源和光電倍增管的控制，數(shù)據(jù)傳輸和處理都是通過總信號(hào)接收控制處理模塊完成，操作簡(jiǎn)單明了。
[0016]因此本發(fā)明的基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置具有光源可調(diào)整、脈沖發(fā)光、擴(kuò)展性強(qiáng)、易于控制、提尚工作效率和減少實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間和材料浪費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
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[0017]圖1是本發(fā)明的基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置的信號(hào)控制示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明的基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置的光電管倍增管組成示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明的基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置的工作流程圖；
[0021]其中:1_脈沖激發(fā)光源、2_推手、3_樣品盤、4_進(jìn)樣平臺(tái)、5_計(jì)算機(jī)、6_光纖、7_光纖、8-光電倍增管上蓋、9-光電倍增管、10-usb線(連接脈沖激發(fā)光源和計(jì)算機(jī))、ll-usb線(連接光電倍增管和計(jì)算機(jī))、12-激發(fā)光源usb接口、13-光源控制模塊、14-光電二極管、15-光電倍增管usb接口、16-高壓控制模塊、17-測(cè)試光電倍增管、18-放大器、19-電壓比較器、20-光子計(jì)數(shù)器、21-光電倍增管控制模塊。
【具體實(shí)施方式】
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[0022]以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例的基于脈沖激發(fā)的光釋光測(cè)控裝置，包括脈沖激發(fā)光源1、樣品盤3、光電倍增管9，計(jì)算機(jī)5 (總信號(hào)接收控制處理模塊)，光源控制模塊13、所述的脈沖激發(fā)光源I的出光口與樣品盤3側(cè)面的進(jìn)光口通過光纖6相連，樣品盤上部的出光口與光電倍增管9的通過光纖7相連，計(jì)算機(jī)5(總信號(hào)接收控制處理模塊)分別與光電倍增管9和光源控制模塊13信號(hào)連接，在樣品盤中還設(shè)有進(jìn)樣平臺(tái)4，在光電倍增管9前端具有光電倍增管上蓋8;
[0025]所述的光源控制模塊13是接受計(jì)算機(jī)5 (總信號(hào)接收控制處理模塊)發(fā)出來的信號(hào)對(duì)脈沖激發(fā)光源進(jìn)行控制，如對(duì)激發(fā)光源開關(guān)、激發(fā)間隔、光功率調(diào)節(jié)和波長(zhǎng)選擇；
[0026]所述的計(jì)算機(jī)5 (總信號(hào)接收控制處理模塊)是:a、發(fā)出信號(hào)給光源控制模塊13對(duì)激發(fā)光源進(jìn)行控制；b、接受光電倍增管9的信號(hào)，并對(duì)光電倍增管進(jìn)行控制，對(duì)收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
[0027]所述的脈沖激發(fā)光源I包括光源箱和三個(gè)設(shè)于光源箱中的發(fā)光二極管14，三個(gè)發(fā)光二極管均固定在光源箱內(nèi)的滑道上，滑道與光源箱上的推手2相連，通過推手2對(duì)滑道上的發(fā)光二極管推動(dòng)從而對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行選擇。三種波長(zhǎng)的發(fā)光二極管，光源波長(zhǎng)分別為280nm、420nm 和 840nm。
[0028]所述的光電倍增管9包括順序相連的高壓控制模塊16、測(cè)試光電倍增管17、放大器18、電壓比較器19、光子計(jì)數(shù)器20和光電倍增管控制模塊21，光電倍增管控制模塊21與計(jì)算機(jī)5 (總信號(hào)接收控制處理模塊)信號(hào)相連，光電倍增管控制模塊21與高壓控