一种快速积累式地气采样装置的初步设计

杨奎　张文宇　谢克文

摘 要：快速积累式地气采样装置，综合了积累式地气采样装置与动态式地气采样装置的优点。在理论上既有快速采集地气样品的优点，又有将地气中的亚纳米微粒尽可能多的收集的优点，也能够有效的防止在野外采集地气样品时，由于各种原因引起的污染地气样品事件的发生。

关键词：地气；装置；设计研究

引言

由于地表矿产资源的日夜枯竭，探寻地下深部隐伏矿床成为日后找矿的重点方向。正因为这样，上世纪80年代兴起了一种寻找地下深部矿床的新方法——地气法[1][2]。从地气法进入我国以来，我国学者采用的地气捕集装置有积累式地气采样器[3]（图1）和动态式地气捕集装置[3]（图2）。

由于这两种常用的地气采样装置都存在点点缺陷，前者能够有效的捕集到地壳上升气流所携带的亚纳米微粒，且重复性采样效果好，但是此装置需要埋藏在地下60-70cm，需要2-3个月取出，周期太长，且捕集器容易丢失。后者能够有效的缩短地气采集的时间，但是在野外工作时，手上难免会沾上野外土壤，沾了土壤的手碰过捕集器时也会污染所采集的样品，而此装置采集的地气样品要经过极灵敏仪器ICP-MS分析时，得出的数据进行分析时，容易划分出假的地球化学异常，从而在划分异常区时不准确，且重复采样效果较差，那么研制新的地气采样装置就显得重要了。鉴于此，作者初步设计了一种快速积累式地气采样装置。

1 装置介绍

作者设计的地气采样装置是由采样器、干燥剂、捕集器、抽气泵组成。和传统的动态式地气采样装置不同的是，作者将捕集器里的体积分数为5%的稀硝酸改为聚氨酯泡沫。装置如图3所示。

此装置在动态式地气采样装置的基础上改进，能够进行快速的地气采集；捕集器中采用的聚氨酯泡沫能够有效的吸附地气中的亚纳米微粒，且重复性采样效果好；之所以选择聚氨酯泡沫是因为聚氨酯泡沫拥有极强的吸附性的同时有较低的本地，这样在进行样品分析时，产生的误差小。

2 结束语

文章中的快速积累式地气采样装置的优点在于结合了动态式地气采样装置和积累式地气采样装置的优点，既有动态式地气采样装置的快速采样优点，又有积累式地气采样装置的能够有效的捕集到地壳上升气流所携带的亚纳米微粒，且重复性采样效果好的优点，除此之外，该装置在野外进行采样完成后立刻将捕集器封闭可以有效的防止捕集器中的聚氨酯泡沫采样片受外界污染。结合这些优点，作者认为该装置在将来理论上可以取代现在运用的动态式地气采样装置。

参考文献

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

[2]童纯菡，李晓林，李巨初，等.地气法找深部金矿的新方法[J].物探与化探计算技术，1996，18：13-15.

[3]葛良全，童純菡.地气测量技术寻找隐伏断裂带的研究[J].核技术，1998，21（4）：238-241.

作者简介：杨奎（1989-），男，四川成都，成都理工大学核技术与自动化工程学院在读硕士研究生，研究方向为核资源与核勘查技术。