Система извлечения и измерения гелия Applied Spectra Alphachron
Applied Spectra Alphachron — первая в своём роде система извлечения и измерения радиоактивного гелия из минеральных образцов.
Инструмент включает в себя модуль лазерного нагрева, модуль обработки газов и масс-спектрометр под управлением компьютера. Система поставляется в собранном виде и готова к использованию сразу после быстрой установки и минимального ввода в эксплуатацию.
Alphachron™ полностью автоматизирован. До 25 минеральных образцов могут быть загружены в лазерную камеру на автоматизированном X-Y столике. Каждый образец нагревается в вакууме в течение пяти минут с помощью 980 нм диодного лазера. Извлекаемый газ смешивается с определенным количеством 3Не, затем анализируется изотопное разбавление с помощью масс-спектрометра. Анализ серии стандартов газа с известными объемами 3Не (внедрённый) и 4Не (стандартный) используется для определения неизвестного содержания 4Не в образцах.
Процесс извлечения газа повторяется до тех пор, пока весь газ не будет удален из образца для того, чтобы сделать каждый образец «пустым». Каждая группа образцов анализируются в соответствии с минеральными стандартами. Содержание урана и тория в дегазированных минеральных образцах определяется путем изотопного разбавления по 235U и 230Th с помощью традиционных методов масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.
Программное обеспечение
Система извлечения и измерения гелия Alphachron™ использует мощный пакет программного обеспечения, написанного в среде LabView. Он включает в себя масс-спектрометрический блок, блок управления лазерным диодом, X-Y контроллером движения столика, видеокамеру и систему управления клапанами. Программное обеспечение автоматически обнаруживает и корректирует некорректное расположение образца, и вычисляет относительные координаты 25 образцов. Если физическая особенность поверхности образца приводит к отражению лазерного луча, программное обеспечение, основывая на визуальных датчиках, автоматически изменяет положение лазерного луча на образце. Стандартная видеокамера с нейтральной плотностью снабжена ИК-фильтром, откалиброванным под тепловой спектр свечения образца.
Пользователи могут создавать и настраивать последовательность операций измерения без каких-либо предварительных знаний программирования. Интуитивно понятный интерфейс помогает пользователям управлять экспериментами с использованием скриптов - простых текстовых файлов - которые контролируют все аспекты автоматической работы системы.
Пользователи могут выбирать отдельные скрипты для каждого из образцов представленных на держателе, что позволяет произвести несколько тестов на различных образцах в течение одного автоматизированного запуска, без необходимости вмешательства пользователя или загрузки-разгрузки образцов между тестами.
Чтобы соответствовать жестким руководящим нормативам обеспечения качества, программное обеспечение (использует Microsoft® Excel™ с помощью ActiveX) анализирует результаты и создаёт итоговые электронные таблицы для последующей автономной обработки, или генерации отчётов по образцам и испытаниям.
Увеличение количества исследовательских лабораторий, использующих уран-гелиевую техмохронометрию для решения задач разведки МПИ, оценки геологических угроз и изучения геодинамики, стало предпосылкой для появления этого первого в своём роде прибора, разработанного в CSIRO Exploration & Mining и производимого силами Australian Scientific Instruments.
Уран-гелиевая термохронометрия — это новый, очень чувствительный и экономически эффективный метод радиометрического датирования возраста образца. Это может быть использовано для определения термической истории земной коры, с широким применением в исследовательской и экономической геологии.Эта технология имеет большое преимущество для нефтяной промышленности и промышленности минеральных ресурсов. Пользователи могут количественно определять низкотемпературную тепловую историю минерального пояса и нефтяных бассейнов. Эти данные фундаментальны в разведке месторождений полезных ископаемых, нефти и газа.
Смоделированная термическая история горячей точки.
The Alphachron™ MkII может быть поставлен в следующих конфигурациях:
- Полная система, состоящая из автоматизированной газовой линии и нагревающего лазерного устройства;
- Отдельная автоматическая газовая линия, если у вас уже имеется устройство для нагрева;
- Кварцевый галогенный модуль нагрева, позволяющий пользователю проводить пошаговые эксперименты для определения номинальной температуры закрытия у различных минералов;
- С опциональной специальной печью для работы с массивными образцами.
Решения для изотопного разбавления
Могут быть предоставлены следующие решения компании CSIRO для определения изотопного разбавления материнских элементов. Другие пиковые концентрации поставляются по запросу.
- 125 ml 50% ультрачистой азотной кислоты, содержащей примерно 15ppb 235U и 5ppb 230Th;
- 125 ml 50% ультрачистого раствора азотной кислоты;
- 5 ml 10% ультрачистой азотной кислоты, содержащей 25ppb U и 25ppb Th (стандартный раствор).
Настройка программного обеспечения
ASI способна произвести специальную настройку ПО Alphachron™ для удовлетворения особых требований клиентов, так как код написан в среде LabView™, отличающейся гибкостью.
- McInnes, B.I.A., Evans, N..J., Fu, F.Q. and Garwin, S., 2005. Application of thermochronometry to hydrothermal ore deposits, in Reiners, P. and Ehlers, T. (Eds.), Thermochronology, Reviews in Mineralogy & Geochemistry, Vol. 58, p. 467-498 (ISSN 1529-6466);
- McInnes, B.I.A., Evans, N.J., Fu, F.Q., Garwin, S., Belousova, E., Griffin, W.L., Bertens, A., Sukarna, D., Permanadewi, S., Andrew, R.L. and Deckart, K., 2005. Thermal history analysis of selected Chilean, Indonesian and Iranian porphyry Cu-Mo-Au deposits; in Porter, T.M. (Ed.), Super Porphyry Copper & Gold Deposits: A Global Perspective, Vol. 1; PGC Publishing, Adelaide, pp. 27-42;
- McInnes, B.I.A., Farley, K.A., Sillitoe, R.H and Kohn, B. 1999. Application of (U-Th)/He dating to the estimation of the sense and amount of vertical fault displacement at the Chuquicamata Mine, Chile, Economic Geology 94, 937-948.