一種快速積累式地氣采樣裝置的初步設計

楊奎　張文宇　謝克文

摘 要：快速積累式地氣采樣裝置，綜合了積累式地氣采樣裝置與動態式地氣采樣裝置的優點。在理論上既有快速采集地氣樣品的優點，又有將地氣中的亞納米微粒盡可能多的收集的優點，也能夠有效的防止在野外采集地氣樣品時，由于各種原因引起的污染地氣樣品事件的發生。

關鍵詞：地氣；裝置；設計研究

引言

由于地表礦產資源的日夜枯竭，探尋地下深部隱伏礦床成為日后找礦的重點方向。正因為這樣，上世紀80年代興起了一種尋找地下深部礦床的新方法——地氣法[1][2]。從地氣法進入我國以來，我國學者采用的地氣捕集裝置有積累式地氣采樣器[3]（圖1）和動態式地氣捕集裝置[3]（圖2）。

由于這兩種常用的地氣采樣裝置都存在點點缺陷，前者能夠有效的捕集到地殼上升氣流所攜帶的亞納米微粒，且重復性采樣效果好，但是此裝置需要埋藏在地下60-70cm，需要2-3個月取出，周期太長，且捕集器容易丟失。后者能夠有效的縮短地氣采集的時間，但是在野外工作時，手上難免會沾上野外土壤，沾了土壤的手碰過捕集器時也會污染所采集的樣品，而此裝置采集的地氣樣品要經過極靈敏儀器ICP-MS分析時，得出的數據進行分析時，容易劃分出假的地球化學異常，從而在劃分異常區時不準確，且重復采樣效果較差，那么研制新的地氣采樣裝置就顯得重要了。鑒于此，作者初步設計了一種快速積累式地氣采樣裝置。

1 裝置介紹

作者設計的地氣采樣裝置是由采樣器、干燥劑、捕集器、抽氣泵組成。和傳統的動態式地氣采樣裝置不同的是，作者將捕集器里的體積分數為5%的稀硝酸改為聚氨酯泡沫。裝置如圖3所示。

此裝置在動態式地氣采樣裝置的基礎上改進，能夠進行快速的地氣采集；捕集器中采用的聚氨酯泡沫能夠有效的吸附地氣中的亞納米微粒，且重復性采樣效果好；之所以選擇聚氨酯泡沫是因為聚氨酯泡沫擁有極強的吸附性的同時有較低的本地，這樣在進行樣品分析時，產生的誤差小。

2 結束語

文章中的快速積累式地氣采樣裝置的優點在于結合了動態式地氣采樣裝置和積累式地氣采樣裝置的優點，既有動態式地氣采樣裝置的快速采樣優點，又有積累式地氣采樣裝置的能夠有效的捕集到地殼上升氣流所攜帶的亞納米微粒，且重復性采樣效果好的優點，除此之外，該裝置在野外進行采樣完成后立刻將捕集器封閉可以有效的防止捕集器中的聚氨酯泡沫采樣片受外界污染。結合這些優點，作者認為該裝置在將來理論上可以取代現在運用的動態式地氣采樣裝置。

參考文獻

[1]Kristansson K，Malmqvist L.Trace elements in geogas and their relation to berock composition[J].geoexploration，1987，24：517-534.

[2]童純菡，李曉林，李巨初，等.地氣法找深部金礦的新方法[J].物探與化探計算技術，1996，18：13-15.

[3]葛良全，童純菡.地氣測量技術尋找隱伏斷裂帶的研究[J].核技術，1998，21（4）：238-241.

作者簡介：楊奎（1989-），男，四川成都，成都理工大學核技術與自動化工程學院在讀碩士研究生，研究方向為核資源與核勘查技術。