本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探領(lǐng)域,尤其涉及一種巖石樣品的拋光方法及裝置。
背景技術(shù):
掃描電鏡被應(yīng)用于地質(zhì)勘探領(lǐng)域。例如,掃描電鏡可以用于如巖石樣品的微孔隙的觀察與分析;儲(chǔ)層孔隙的組成結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀;膠結(jié)物的分布和結(jié)構(gòu);微晶體的析出、再生長(zhǎng)等。
在對(duì)巖石樣品進(jìn)行電鏡掃描前,需要對(duì)已經(jīng)被削切好的巖石進(jìn)行拋光?,F(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)巖石樣品多采用以水為介質(zhì)的拋光方法。這種拋光方法的拋光過(guò)程較長(zhǎng)。巖石樣品長(zhǎng)時(shí)間的在水的作用下,巖石樣品的表層孔隙填充物及粘土礦物等物質(zhì)極有可能被破壞。例如,大量的水可能導(dǎo)致粘土礦物吸水膨脹、水化分散等宏觀現(xiàn)象。進(jìn)一步的,在實(shí)驗(yàn)室無(wú)圍壓狀態(tài)下,伴隨著可能會(huì)產(chǎn)生因粘土礦物吸水膨脹而導(dǎo)致的微裂隙。以上微觀結(jié)構(gòu)的變化在常規(guī)巖石分析如薄片分析中可能無(wú)法被清晰地觀察到,但在場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡成像觀察中,以上現(xiàn)象變得非常明顯,導(dǎo)致對(duì)樣品孔隙的觀察與定量出現(xiàn)較大誤差或謬誤,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成很大的影響。
另外,對(duì)于細(xì)粒砂巖、致密砂巖等碎屑巖,由于該類巖石的礦物顆粒之間膠結(jié)較差,顆粒與顆粒之間的結(jié)合力小,因此在使用水的機(jī)械拋光過(guò)程中容易出現(xiàn)顆粒從平面脫出等現(xiàn)象,人為導(dǎo)致大的孔洞,這樣的樣品在觀察時(shí)會(huì)造成孔隙的假象,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種巖石樣品的拋光方法及裝置,可以解決上述問(wèn)題中的至少一種。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的一種巖石樣品的拋光裝置,所述巖石樣品的拋光裝置包括;
殼體;
放置臺(tái),所述放置臺(tái)設(shè)置在所述殼體內(nèi),巖石樣品能被放置在所述放置臺(tái)上,所述放置臺(tái)能相對(duì)所述殼體運(yùn)動(dòng);
激光組件,所述激光組件設(shè)置在所述殼體內(nèi),所述激光組件能向所述巖石樣品的表面發(fā)射激光;
氣體裝置,設(shè)置在所述殼體內(nèi),用于向所述巖石樣品吹氣;
粗糙度檢測(cè)裝置,設(shè)置在所述殼體內(nèi)且與所述樣品臺(tái)相適配,用于檢測(cè)所述巖石樣品被拋光面的粗糙度,所述粗糙度檢測(cè)裝置與所述激光組件電連接。
優(yōu)選的,所述氣體裝置形成有與所述激光的路徑相適配的氣體流道,以使由所述氣體裝置送出的氣流的方向與射向所述巖石樣品表面的激光的方向相同。
優(yōu)選的,所述激光組件包括能發(fā)射激光的激光器以及與所述激光器相適配的聚焦裝置,所述聚焦裝置能使所述激光器發(fā)射的激光能被聚射在所述巖石樣品的表面。
優(yōu)選的,所述放置臺(tái)能相對(duì)所述殼體轉(zhuǎn)動(dòng),以使所述放置臺(tái)的下端面與所述殼體的底壁之間形成夾角。
優(yōu)選的,所述放置臺(tái)的下端面與所述殼體的底壁之間形成的夾角為0度~5度之間。
優(yōu)選的,所述巖石樣品的拋光裝置包括設(shè)置在所述放置臺(tái)上的樣品臺(tái),所述巖石樣品能被放置在所述樣品臺(tái)上,所述樣品臺(tái)能相對(duì)所述放置臺(tái)運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選的,所述樣品臺(tái)上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置和平面運(yùn)動(dòng)裝置,以使所述樣品臺(tái)至少能相對(duì)所述放置臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選的,所述樣品臺(tái)上設(shè)置有夾持件,用于對(duì)巖所述石樣品進(jìn)行夾持。
優(yōu)選的,所述粗糙度檢測(cè)裝置包括設(shè)置在所述放置臺(tái)上且分別位于所述樣品臺(tái)兩側(cè)的微激光發(fā)射器和微激光接收器,所述微激光接收器能接收所述微激光發(fā)射器發(fā)出的微激光并根據(jù)所述微激光的亮度判斷所述巖石樣品表面的粗糙度。
優(yōu)選的,所述粗糙度檢測(cè)裝置包括電感輪廓儀。
優(yōu)選的,所述激光組件發(fā)射的激光的波長(zhǎng)可以為355納米、532納米或者1064納米。
優(yōu)選的,所述氣體裝置吹送的氣體包括:空氣、氮?dú)狻鍤?、氦氣或者二氧化碳?xì)怏w中的至少一種,所述氣體裝置的注汽壓力大于等于0.1兆帕,所述氣體裝置的注汽速率大于等于1立方米每分鐘。
優(yōu)選的,所述巖石樣品的拋光裝置包括吸塵裝置,所述吸塵裝置設(shè)置在所述殼體內(nèi)。
優(yōu)選的,所述吸塵裝置位于所述放置臺(tái)的上方,用于吸取所述巖石樣品的表面產(chǎn)生的粉末。
優(yōu)選的,所述殼體上設(shè)置有用于觀察的觀察件以及能打開(kāi)和封閉的送取口。
優(yōu)選的,當(dāng)所述粗糙度檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述巖石樣品的表面的粗糙度符合預(yù)設(shè)值時(shí),所述粗糙度檢測(cè)裝置發(fā)出用于將所述激光組件關(guān)閉的控制信號(hào)。
優(yōu)選的,所述聚焦裝置包括聚焦鏡和反射鏡。
本發(fā)明還提供了一種采用如上所述的巖石樣品的拋光裝置的巖石樣品的拋光方法,包括:
將巖石樣品切割和初步打磨后固定放置在的樣品臺(tái)上;
打開(kāi)激光組件,調(diào)節(jié)所述激光組件發(fā)射出來(lái)的激光在所述巖石樣品的表面的中心位置聚射成一光斑;
啟動(dòng)粗糙度檢測(cè)裝置并設(shè)置所述粗糙度檢測(cè)裝置的粗糙度的預(yù)設(shè)值;
打開(kāi)設(shè)置在所述樣品臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)裝置和平面運(yùn)動(dòng)裝置,以使所述樣品臺(tái)相對(duì)所述放置臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移運(yùn)動(dòng);
啟動(dòng)氣體裝置向所述巖石樣品吹氣;
當(dāng)所述粗糙度檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述巖石樣品的表面的粗糙度符合預(yù)設(shè)值時(shí),關(guān)閉所述激光組件,拋光結(jié)束。
優(yōu)選的,所述將巖石樣品切割和初步打磨后固定放置在的樣品臺(tái)上的步驟中:
初步打磨后的所述巖石樣品的上下表面平整且近似平行,所述巖石樣品尺寸范圍為≤Ф100毫米,所述巖石樣品的厚度為5~50毫米之間;
將所述巖石樣品用環(huán)氧樹(shù)脂膠固定于掃描電鏡釘型鋁制樣品臺(tái)上,再將釘型樣品臺(tái)固定設(shè)置所述樣品臺(tái)上;或者
將所述巖石樣品用橡皮泥、雙面膠等粘接劑粘到所述樣品臺(tái)的上表面。
優(yōu)選的,所述粗糙度檢測(cè)裝置包括設(shè)置在放置臺(tái)上且分別位于所述樣品臺(tái)兩側(cè)的微激光發(fā)射器和微激光接收器;
所述微激光接收器能接收所述微激光發(fā)射器發(fā)出的微激光并根據(jù)接收到的微激光的亮度判斷所述巖石樣品表面的粗糙度;
所述啟動(dòng)粗糙度檢測(cè)裝置并設(shè)置所述粗糙度檢測(cè)裝置的粗糙度的預(yù)設(shè)值的步驟中:
固定設(shè)置好微激光發(fā)射器與微激光接收器之間的位置關(guān)系并進(jìn)行校準(zhǔn),以使所述微激光接收器能接收所述微激光發(fā)射器發(fā)出的微激光;
在微激光無(wú)遮擋時(shí),將所述微激光接收器確定的微激光的亮度為第一亮度,并定義為1;
采用半透光薄膜遮擋微激光,將所述微激光接收器確定的微激光的亮度為第二亮度,并定義為0.5;
基于確定好的所述第一亮度和第二亮度,計(jì)算得到亮度為0.1~0.8的各點(diǎn);
在所述巖石樣品拋光前將巖石樣品的高度進(jìn)行微調(diào),調(diào)至巖石樣品旋轉(zhuǎn)一周均無(wú)光被檢測(cè)到的高度;
設(shè)置粗糙度檢測(cè)裝置的粗糙度的預(yù)設(shè)值為亮度0.9。
優(yōu)選的,打開(kāi)設(shè)置在所述樣品臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)裝置和平面運(yùn)動(dòng)裝置,以使所述樣品臺(tái)能相對(duì)所述放置臺(tái)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移運(yùn)動(dòng)的步驟中:
平面方向的最大運(yùn)動(dòng)范圍為50毫米,運(yùn)動(dòng)速度為0.1~10毫米每秒;
所述旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)速度為0.1~10圈每分鐘。
優(yōu)選的,當(dāng)所述粗糙度檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述巖石樣品的表面的粗糙度符合預(yù)設(shè)值時(shí),關(guān)閉所述激光組件,拋光結(jié)束的步驟中:
在所述巖石樣品在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)均檢測(cè)到亮度大于等于0.9時(shí),關(guān)閉所述激光組件,拋光結(jié)束。
本申請(qǐng)的巖石樣品的拋光裝置設(shè)置有激光組件。激光組件能將激光聚設(shè)在巖石樣品表面上。激光能傳遞能量,使得該激光可以對(duì)巖石樣品的表面進(jìn)行加熱,進(jìn)而使巖石樣品表面的凸起或者不平的位置受熱粉化,從而完成拋光。該拋光裝置上還設(shè)置有能帶動(dòng)巖石樣品運(yùn)動(dòng)的放置臺(tái)以及能判斷巖石樣品表面粗糙度的粗糙度檢測(cè)裝置,使得該巖石樣品的拋光裝置能對(duì)巖石樣品的被拋光面進(jìn)行全面的拋光并拋至符合電鏡實(shí)驗(yàn)要求的粗糙度,并在巖石樣品的被拋光面的粗糙度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)停止拋光。
另外,該巖石樣品的拋光裝置采用了激光加熱的方式進(jìn)行拋光,不同于現(xiàn)在技術(shù)的拋光過(guò)程中以水加拋光劑為介質(zhì)的接觸式研磨拋光的方法,避免了巖石樣品吸水膨脹產(chǎn)生裂縫,盡可能保證了巖石樣品的完整性,也避免了像致密砂巖之類巖石礦物顆粒采用現(xiàn)有技術(shù)的拋光裝置的過(guò)程中從拋光表面因剪切力而脫出的現(xiàn)象,保證了后期分析得準(zhǔn)確。
該裝置還裝配有氣體裝置及吸塵裝置,盡可能地減少了樣品表面激光熔蝕氣體或碎屑在樣品表面的附著與沉積,還對(duì)巖石樣品具有一定的降溫效果,避免了熱量積累對(duì)樣品的損傷。
參照后文的說(shuō)明和附圖,詳細(xì)公開(kāi)了本發(fā)明的特定實(shí)施方式,指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解,本發(fā)明的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi),本發(fā)明的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。
針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中使用,與其它實(shí)施方式中的特征相組合,或替代其它實(shí)施方式中的特征。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào),術(shù)語(yǔ)“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在,但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的巖石樣品的未設(shè)置殼體的拋光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的巖石樣品的設(shè)置有殼體的拋光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明提供的巖石樣品的拋光方法的流程圖。
以上附圖說(shuō)明:
1、殼體;11、送取口;12、觀察件;2、放置臺(tái);3、樣品臺(tái);31、第一樣品部;32、第二樣品部;33、旋轉(zhuǎn)裝置;34、平面運(yùn)動(dòng)裝置;4、激光組件;41、激光器;42、聚焦裝置;5、氣體裝置;51、送氣部;6、吸塵裝置;61、吸入部;8、粗糙度檢測(cè)裝置;81、微激光發(fā)射器;82、微激光接收器;9、巖石樣品。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)元件被稱為“設(shè)置于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的,并不表示是唯一的實(shí)施方式。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的,不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
本發(fā)明公開(kāi)了一種巖石樣品的拋光裝置,參照?qǐng)D1以及圖2所示,巖石樣品的拋光裝置包括;殼體1;放置臺(tái)2;放置臺(tái)2設(shè)置在殼體1內(nèi),放置臺(tái)2能相對(duì)殼體1運(yùn)動(dòng),巖石樣品9能放置在放置臺(tái)2的上端面上;激光組件4;激光組件4設(shè)置在殼體1內(nèi),激光組件4能向巖石樣品9的表面發(fā)射激光;氣體裝置5,設(shè)置在殼體1內(nèi),用于向巖石樣品9吹送氣體;粗糙度檢測(cè)裝置8,設(shè)置在殼體1內(nèi)且與放置臺(tái)2相適配,粗糙度檢測(cè)裝置8與激光組件4電連接,用于檢測(cè)巖石樣品9表面的粗糙度。
本申請(qǐng)的巖石樣品的拋光裝置設(shè)置有激光組件4。該激光組件4能將激光聚設(shè)在巖石樣品9表面。激光能傳遞能量,使得巖石樣品9的表面因?yàn)槭艿郊す獾恼丈涠l(fā)熱,進(jìn)而使得巖石樣品9表面的凸起或者不平的位置因受到激光的作用而受熱粉化,從而完成拋光。該拋光裝置上還設(shè)置有能帶動(dòng)巖石樣品9運(yùn)動(dòng)的放置臺(tái)2使得該巖石樣品的拋光裝置能對(duì)巖石樣品9的被拋光面進(jìn)行全面的拋光。該拋光裝置還設(shè)置有能判斷巖石樣品9表面粗糙度的粗糙度檢測(cè)裝置8,使得拋光裝置能將巖石樣品9的表面被拋光到預(yù)設(shè)的粗糙度值并自動(dòng)停止拋光。
另外,該巖石樣品的拋光裝置采用了激光加熱的拋光方法。該方法不同于現(xiàn)有技術(shù)的拋光過(guò)程中以水加拋光劑為介質(zhì)的接觸式研磨拋光的方法,從而避免了巖石樣品9在以水進(jìn)行拋光的過(guò)程中吸水膨脹而產(chǎn)生裂縫,盡可能保證了巖石樣品9的完整性,也避免了像致密砂巖之類巖石礦物顆粒采用現(xiàn)有技術(shù)的拋光裝置的過(guò)程中從拋光表面因剪切力而脫出的現(xiàn)象,保證了后期分析得準(zhǔn)確性。
該裝置還裝配有氣體裝置5及吸塵裝置6。氣體裝置5在巖石樣品9拋光的過(guò)程中可以向巖石樣品9的表面吹氣,進(jìn)而對(duì)巖石樣品9具有一定的降溫效果,避免了熱量積累對(duì)樣品的損傷。吸塵裝置6可以吸取拋光過(guò)程中產(chǎn)生的巖石碎屑或者粉末,進(jìn)而可以盡可能地減少了樣品表面激光熔蝕氣體或碎屑在樣品表面的附著與沉積,從而更有效的完成對(duì)巖石樣品的拋光。
殼體1可以為多種形狀。在一可選的實(shí)施方式中,例如,殼體1可以為方形、圓柱形或多棱柱形。殼體1的形狀可以根據(jù)實(shí)際設(shè)置在殼體1內(nèi)的裝置的體積和形狀進(jìn)行確定。本申請(qǐng)對(duì)殼體1的形狀不作具體的限制。
當(dāng)然,殼體1的材質(zhì)也可以為多種。例如,為了保證殼體1的剛度和耐用性。殼體1的材質(zhì)可以為金屬材質(zhì),如,鋁合金、不銹鋼、銅等材質(zhì)。同樣的,殼體1的材質(zhì)也可以為非金屬材質(zhì),如,塑料、陶瓷等。
在一具體的實(shí)施方式中,當(dāng)殼體1內(nèi)進(jìn)行拋光作業(yè)時(shí),為了使操作人員能對(duì)拋光過(guò)程進(jìn)行觀察,殼體1上還可以設(shè)置有能用于觀察的觀察件。觀察件12可以為多種類型。例如,觀察件12可以為設(shè)置在殼體1的側(cè)壁上的無(wú)色透明件或者具有一定顏色的透明件。該透明件或者具有一定顏色的透明件可以設(shè)置在殼體1的頂部或者側(cè)壁。其中,該透明件的材質(zhì)可以為有機(jī)玻璃、PVC或者塑料材質(zhì)。更優(yōu)選的,透明件的材質(zhì)可以屏蔽殼體1內(nèi)激光組件4發(fā)出的激光,進(jìn)而避免激光對(duì)人體產(chǎn)生傷害。
除了透明件的實(shí)施方式,觀察件12還可以為設(shè)置在殼體1上的攝像裝置。操作人員可以通過(guò)與攝像裝置相連接的顯示裝置觀察殼體1內(nèi)的工作情況。本申請(qǐng)并不對(duì)觀察件12的具體類型和結(jié)構(gòu)做限制。
為了能將巖石樣品9較為方便的放入樣品臺(tái)3或者從殼體1內(nèi)取出,殼體1上還設(shè)置有能打開(kāi)或者關(guān)閉的送取口11。在將巖石樣品9進(jìn)行拋光前或者巖石樣品9拋光結(jié)束后,操作人員可以打開(kāi)送取口11放入或者取出巖石樣品9,然后再關(guān)閉送取口11,使得殼體1處于封閉的狀態(tài)。
在本實(shí)施方式中,放置臺(tái)2的形狀可以為多種。例如,長(zhǎng)方體、圓柱體、圓餅或者不規(guī)則的形狀等。但本申請(qǐng)對(duì)放置臺(tái)2的形狀不作具體的限制。放置臺(tái)2的形狀可以根據(jù)實(shí)際的使用需求進(jìn)行確定。當(dāng)然,較佳的,參照?qǐng)D1所示,放置臺(tái)2可以為長(zhǎng)方體。其中,長(zhǎng)方體的長(zhǎng)和寬較大于長(zhǎng)方體的高。
當(dāng)巖石樣品9放置在放置臺(tái)2上后,放置臺(tái)2還能相對(duì)殼體1轉(zhuǎn)動(dòng)。例如,放置臺(tái)2能相對(duì)殼體1沿橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)。其中,橫軸為與殼體1的底壁相平行的軸線。更具體的,當(dāng)放置臺(tái)2為長(zhǎng)方體時(shí),橫軸為放置臺(tái)2的長(zhǎng)度方向。放置臺(tái)2能相對(duì)殼體1沿橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)且能維持轉(zhuǎn)動(dòng)后的狀態(tài)。具體的,放置臺(tái)2相對(duì)殼體1轉(zhuǎn)動(dòng)后,放置臺(tái)2的下端面與殼體1的底壁之間形成有夾角,以調(diào)節(jié)激光組件4的激光與在放置在樣品臺(tái)3上的巖石樣品9的上端面之間的夾角,進(jìn)而更有利于激光對(duì)巖石樣品9上的凸起進(jìn)行激光削切。其中,放置臺(tái)2的下端面與殼體1的底壁之間形成的夾角可以為0度~5度之間。可以理解的,激光類似于現(xiàn)實(shí)生活中的刀片,當(dāng)需要將一物體的表面的凸起削掉時(shí),刀片需要與被切削的物體的表面成較小的夾角或者近乎平行。因此,放置臺(tái)2與殼體1之間的夾角需為0度~5度之間,進(jìn)而順利地完成巖石樣品9表面的削切。
為了使放置臺(tái)2能相對(duì)殼體1轉(zhuǎn)動(dòng),放置臺(tái)2上可以設(shè)置有一裝置。該裝置可以包括一驅(qū)動(dòng)裝置以及沿放置臺(tái)2的長(zhǎng)度方向穿設(shè)在放置臺(tái)2內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。驅(qū)動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)動(dòng)軸傳動(dòng)連接。放置臺(tái)2進(jìn)而被轉(zhuǎn)動(dòng)軸懸空設(shè)置,使得驅(qū)動(dòng)裝置能帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)放置臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)。
在其它可選的實(shí)施方式中,該裝置還可以為設(shè)置在放置臺(tái)2下端面的一側(cè)的提升裝置。該提升裝置能帶動(dòng)放置臺(tái)2圍繞下端面的另一側(cè)的沿長(zhǎng)度方向的棱邊進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。放置臺(tái)2的下端面進(jìn)而能與殼體1的底壁之間形成有夾角。能理解的,還有其它能使放置臺(tái)2能相對(duì)殼體1沿橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。本申請(qǐng)對(duì)此不作具體的限制。
巖石樣品的拋光裝置還可以包括設(shè)置在放置臺(tái)2上的樣品臺(tái)3。本申請(qǐng)的樣品臺(tái)3的形狀可以為多種。例如,樣品臺(tái)3的形狀可以為圓柱形、長(zhǎng)方體、圓餅形或者其它形狀。樣品臺(tái)3的下端面與放置臺(tái)2的上端面可以直接接觸或者間接接觸。
樣品臺(tái)3可以包括上述的各種形狀疊設(shè)而成的組合件。例如,在一具體的實(shí)施方式中,樣品臺(tái)3可以包括直接設(shè)置在放置臺(tái)2上的第一樣品部31和設(shè)置在第一樣品部31上的第二樣品部32。第一樣品部31和第二樣品部32的形狀可以為多種,如上述的圓柱形、長(zhǎng)方體、圓餅形或者其它形狀。
樣品臺(tái)3的上端面可以設(shè)置有能放置巖石樣品9的放置位。初步打磨后的巖石樣品9的上下表面平整且近似平行。巖石樣品9的尺寸范圍為≤Ф100毫米。巖石樣品9的厚度為5~50毫米之間。巖石樣品9可以用環(huán)氧樹(shù)脂膠先固定于掃描電鏡釘型鋁制樣品臺(tái)3上,再將釘型樣品臺(tái)3固定設(shè)置樣品臺(tái)3上,或者將巖石樣品9用橡皮泥、雙面膠等粘接劑直接粘到樣品臺(tái)3上。
可選的,樣品臺(tái)3上還可以設(shè)置有夾持件。夾持件可以用于對(duì)巖石樣品9進(jìn)行夾持,進(jìn)而起到二次的固定,從而保證巖石樣品9在拋光的過(guò)程中能相對(duì)樣品臺(tái)3保持穩(wěn)定。
在一具體的實(shí)施方式中,因?yàn)樾枰WC激光組件4發(fā)出的激光與巖石樣品9的上端面保持一定夾角。激光組件4體積較大,不方便運(yùn)動(dòng)。因此,為了解決這一問(wèn)題,操作人員可以將樣品臺(tái)3設(shè)置為能相對(duì)放置臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)或者沿平面方向做直線或者曲線運(yùn)動(dòng)。樣品臺(tái)3進(jìn)而能帶動(dòng)巖石樣品9相對(duì)激光組件4運(yùn)動(dòng),使聚射在巖石樣品9上的激光能在巖石樣品9的上端面相對(duì)運(yùn)動(dòng),進(jìn)而對(duì)巖石樣品9的上端面的全部或部分進(jìn)行拋光。
具體的,樣品臺(tái)3上可以分別設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置33和平面運(yùn)動(dòng)裝置34,以使樣品臺(tái)3至少能相對(duì)放置臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)或沿平面方向(X或Y方向)。其中,平面可以為一放置臺(tái)2的上端面為坐標(biāo)系的面,坐標(biāo)系可以具有X坐標(biāo)軸和Y坐標(biāo)軸。
當(dāng)樣品臺(tái)3為一個(gè)時(shí),樣品臺(tái)3上也可以分別設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置33和平面運(yùn)動(dòng)裝置34。其中,平面運(yùn)動(dòng)裝置34是指該裝置能使樣品臺(tái)3在以XY方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的一個(gè)平面上進(jìn)行運(yùn)動(dòng),即該運(yùn)動(dòng)為兩個(gè)方向,因此將該裝置定義為平面運(yùn)動(dòng)裝置34。該裝置能沿X方向運(yùn)動(dòng)也可以沿Y方向運(yùn)動(dòng),同時(shí),也可以沿XY的合方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
可選的,當(dāng)樣品臺(tái)3包括第一樣品部31和第二樣品部32時(shí),旋轉(zhuǎn)裝置33可以設(shè)置在第一樣品部31上。第一樣品部31和放置臺(tái)2之間可以設(shè)置有旋轉(zhuǎn)馬達(dá),使得旋轉(zhuǎn)馬達(dá)能帶動(dòng)第一樣品部31相對(duì)放置臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)。平面運(yùn)動(dòng)裝置34可以設(shè)置在第二樣品部32上。平面運(yùn)動(dòng)裝置34可以包括設(shè)置在第二樣品部32和第一樣品部31之間的滑軌,使得第二樣品部32能在滑軌上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。平面運(yùn)動(dòng)裝置34的驅(qū)動(dòng)裝置可以都為馬達(dá)。
當(dāng)然的,在其它實(shí)施方式中,旋轉(zhuǎn)裝置33和平面運(yùn)動(dòng)裝置34也可以分別設(shè)置在第二樣品部32和第一樣品部31上(與上一實(shí)施方向的設(shè)置位置相反)。無(wú)疑的,本發(fā)明還包括其它的實(shí)施方式,其能使放置在樣品臺(tái)3上的巖石樣品9能相對(duì)放置臺(tái)2相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或者線性運(yùn)動(dòng)。本申請(qǐng)對(duì)此不作限制。
在本實(shí)施方式中,當(dāng)激光組件4發(fā)射出來(lái)的激光在巖石樣品9的表面射成一光斑后,操作人員可以啟動(dòng)粗糙度檢測(cè)裝置8并設(shè)置粗糙度檢測(cè)裝置8的亮度參數(shù)。粗糙度檢測(cè)裝置8的亮度參數(shù)設(shè)置完畢后,操作人員可以打開(kāi)設(shè)置在樣品臺(tái)3上的旋轉(zhuǎn)裝置33和平面運(yùn)動(dòng)裝置34,以使樣品臺(tái)3能相對(duì)放置臺(tái)2同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)和沿平面方向運(yùn)動(dòng)。激光聚射成的一光斑能在巖石樣品9的上端面進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及拋光。
在本實(shí)施方式中,激光組件4可以設(shè)置在殼體1內(nèi)。激光組件4能向巖石樣品9的表面發(fā)射激光。為了保證激光組件4發(fā)出的激光和巖石樣品9的上端面之間形成較小的夾角(0至5度),激光組件4可以與放置臺(tái)2并列設(shè)置,使得激光組件4發(fā)出的激光能與巖石樣品9的上端面近乎平行,進(jìn)而能與巖石樣品9的上端面之間形成較小的夾角。
在一可選的實(shí)施方式中,參照?qǐng)D1或者圖2所示,激光組件4可以包括能發(fā)射激光的激光器41以及與激光器41相適配的聚焦裝置42。聚焦裝置42能使激光器41發(fā)射的激光能聚射在巖石樣品9的表面。激光器41可以設(shè)置在殼體1的底壁上,聚焦裝置42可以設(shè)置在激光器41的上方。具體的,聚焦裝置42可以包括聚焦鏡和反射鏡。聚焦鏡與激光器41發(fā)出激光的端部相適配,使得激光器41發(fā)出的多條激光能聚集為一條。反射鏡設(shè)置在聚焦鏡發(fā)出聚集后的激光的一端的上方并能與殼體1的底壁之間形成一定的夾角,使得聚集后的激光能被反射到巖石樣品9的上端面。聚射后的激光具有較高的能量,進(jìn)而能對(duì)巖石樣品9的表面進(jìn)行拋光。當(dāng)然,在其它具體的實(shí)施方式中,激光器41還可以直接發(fā)出一條已經(jīng)被聚射后的光線而無(wú)需在外界設(shè)置聚焦鏡,進(jìn)而避免了激光在聚集的過(guò)程中而造成的能量損失。
在一具體的實(shí)施方式中,激光組件4發(fā)射的激光的波長(zhǎng)可以為355納米(nm)、532納米或者1064納米。在具體使用的過(guò)程中,激光的波長(zhǎng)可以根據(jù)巖石樣品9的性質(zhì)或者拋光要求進(jìn)行確定。
在本實(shí)施方式中,氣體裝置5用于向巖石樣品9吹送氣體。巖石樣品9在拋光過(guò)程中,激光對(duì)巖石樣品9的上端面的凸起進(jìn)行灼燒以及削切,進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生較多的粉塵。氣體裝置5可以向巖石樣品9的上端面吹送氣體,盡可能地減少了巖石樣品9上端面的激光熔蝕氣體或碎屑在樣品表面的附著與沉積。另外,氣體裝置5向巖石樣品9吹送氣體還能對(duì)巖石樣品9進(jìn)行降溫,避免巖石樣品9因熱量積累而受損。
氣體裝置5可以為多種。例如,氣體裝置5可以包括外置式氣源,即,外部的供汽裝置通過(guò)供汽管道與內(nèi)部的氣體裝置5相連通,進(jìn)而向氣體裝置5提供氣體。氣體裝置5還可以為內(nèi)置式氣源,即氣體裝置5包括設(shè)置在殼體1內(nèi)的氣瓶或者氣體產(chǎn)生裝置,而無(wú)需從外部對(duì)殼體1內(nèi)的氣體裝置5進(jìn)行供汽,避免殼體1上開(kāi)設(shè)較多的孔,保證殼體1的密封性。
在一具體的實(shí)施方式中,氣體裝置5可以包括有送氣部51。送氣部51形成有與激光的路徑相適配的氣體流道,以使由送氣部51流出的氣流的方向與發(fā)射的激光的方向相同。詳細(xì)的,送氣部51可以為一筒狀或者錐狀等具有一長(zhǎng)度方向的中空結(jié)構(gòu)。送氣部51內(nèi)形成有能使激光從中穿過(guò)的氣體流道,送氣部51上還設(shè)置有能向氣體流道通入氣體的送氣通孔。當(dāng)對(duì)巖石樣品9進(jìn)行激光拋光時(shí),激光和氣體裝置5的氣流都通過(guò)送氣部51的出口出來(lái)而作用與巖石樣品9的被拋光面上,使得氣流能及時(shí)的將拋光產(chǎn)生的灰塵吹走以及對(duì)拋光的位置進(jìn)行迅速的降溫。
另外,激光可以撞擊氣體使得氣體被電離出許多電離子。這些電離子再撞擊巖石樣品9的表面,進(jìn)而能提高該裝置的拋光效果和速率。
在一可選的實(shí)施方式中,氣體裝置5吹送的氣體可以包括:空氣、氮?dú)?、氬氣、氦氣或者二氧化碳?xì)怏w中的任意一種。當(dāng)然,操作人員還可以根據(jù)實(shí)際拋光的要求去選擇合適的氣體。
氣體裝置5的注汽壓力可以大于等于0.1兆帕。氣體裝置5的注汽速率可以大于等于1立方米每分鐘。注汽壓力以及注汽速率還可以根據(jù)實(shí)際的拋光作業(yè)的要求進(jìn)行確定。
在本實(shí)施方式中,巖石樣品9在拋光的過(guò)程中會(huì)因?yàn)楸砻娴耐蛊馃峄a(chǎn)生粉塵。粉塵因不能被排出殼體1外而在殼體1內(nèi)四處飄散,從而會(huì)影響觀察者的視線以及對(duì)殼體1內(nèi)的設(shè)備造成損害。為了避免上述問(wèn)題的發(fā)生。殼體1內(nèi)還可以設(shè)置有吸塵裝置6。吸塵裝置6用于對(duì)殼體1內(nèi)的灰塵進(jìn)行吸取,進(jìn)而使拋光的過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵能被排出殼體1外,進(jìn)而保證殼體1內(nèi)較為干凈的環(huán)境以及避免巖石樣品9的灰塵對(duì)電子設(shè)備的干擾(例如,激光組件4,氣體裝置5樣品臺(tái)3等)。
在一具體的實(shí)施方式中,吸塵裝置6包括吸入部61。吸入部61可以位于放置臺(tái)2的上方,進(jìn)而用于吸取巖石樣品9的表面產(chǎn)生的粉末。具體的,吸入部61可以包括一縱向截面為圓弧形的吸盤。吸入部61通過(guò)管道與吸塵裝置6的本體相連接。吸塵裝置6的本體可以設(shè)置有儲(chǔ)集粉塵的壓力腔體,壓力腔室進(jìn)而能通過(guò)與其管道連接的吸入部61進(jìn)行吸塵。當(dāng)然,吸塵裝置6也可以設(shè)置有能伸出殼體1外的出氣管。吸塵裝置6將吸入的粉塵直接排到殼體1外,從而可以不在本體內(nèi)設(shè)置壓力腔體。
當(dāng)然,吸入部61還可以為其它形狀。例如,吸入部61還可以為“︹”形或者直接由一與吸塵裝置6本體的管道形成。吸入部61的位置可以根據(jù)巖石樣品9放置在樣品臺(tái)3上的位置進(jìn)行確定,使得吸入管的吸入面積能完全覆蓋住巖石樣品9的上端面。
巖石樣品9在拋光的過(guò)程中,需要不斷地檢測(cè)巖石樣品9的被拋光面的粗糙度,從而判斷被拋光面的是否達(dá)到預(yù)設(shè)的拋光程度以及進(jìn)一步地確定是否可以結(jié)束拋光。粗糙度檢測(cè)裝置8可以有多種。例如,粗糙度檢測(cè)裝置8可以為光感類型的粗糙度檢測(cè)裝置。具體的,粗糙度檢測(cè)裝置8可以包括設(shè)置在放置臺(tái)2上且分別位于樣品臺(tái)3兩側(cè)的微激光發(fā)射器81和微激光接收器82。此外,粗糙度還可以為電感輪廓儀或者通過(guò)設(shè)置在巖石樣品9上方的顯微鏡裝置對(duì)巖石樣品9表面的粗糙度進(jìn)行確定。
較佳的,粗糙度檢測(cè)裝置8可以為包括設(shè)置在放置臺(tái)2上且分別位于樣品臺(tái)3兩側(cè)的微激光發(fā)射器81和微激光接收器82。該裝置的檢測(cè)原理為:當(dāng)巖石樣品9的被拋光面的粗糙度較小時(shí)(表面光滑),微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的全部的微激光。當(dāng)巖石樣品9的被拋光面的粗糙度較大時(shí),意味著該巖石樣品9的被拋光面上具有凸起。該凸起能將微激光遮擋住或者半遮擋住,使得微激光接收器82只能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的部分微激光(其余部分被凸起遮擋)。微激光接收器82進(jìn)而能根據(jù)微激光的亮度判斷巖石樣品9表面的粗糙度。
在使用該粗糙度檢測(cè)裝置8時(shí),操作人員可以將微激光發(fā)射器81和微激光接收器82調(diào)整到合適的位置。具體的,操作人員首先固定好微激光發(fā)射器81與微激光接收器82之間的位置關(guān)系并進(jìn)行校準(zhǔn),以使微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的微激光。微激光在無(wú)遮擋時(shí),微激光接收器82確定的微激光的亮度為第一亮度,并定義為1。第一亮度確定好后,再用半透光薄膜遮擋微激光,此時(shí)微激光接收器82確定的微激光的亮度為第二亮度,并定義為0.5。基于確定好的第一亮度和第二亮度,計(jì)算得到亮度為0.1~0.8的各點(diǎn)。即各亮度點(diǎn)代表不同的粗糙度。亮度越高表明被拋光面上的粗糙度越低。各亮度點(diǎn)確定好后,巖石樣品9在拋光前將巖石樣品9的高度進(jìn)行微調(diào),調(diào)至剛好巖石樣品9旋轉(zhuǎn)一周均無(wú)光被檢測(cè)到的高度。粗糙度檢測(cè)裝置8的預(yù)設(shè)值被設(shè)置為亮度0.9,然后開(kāi)始進(jìn)行拋光。當(dāng)在巖石樣品9在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)均檢測(cè)到亮度大于等于0.9時(shí),表面巖石樣品9的粗糙度符合要求,拋光結(jié)束,關(guān)閉激光組件4,氣體裝置5以及吸塵裝置6。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種巖石樣品的拋光方法,參照?qǐng)D3所示,該方法包括以下步驟:
S101:將巖石樣品9切割和初步打磨后固定放置在如上的巖石樣品9的拋光裝置的放置臺(tái)2上;
在該步驟中,初步打磨后的巖石樣品9的上下表面平整且近似平行,巖石樣品9的尺寸范圍為≤Ф100毫米,巖石樣品9的厚度為5~50毫米之間。
巖石樣品9用環(huán)氧樹(shù)脂膠固定于掃描電鏡釘型鋁制樣品臺(tái)3上,再將釘型樣品臺(tái)3固定設(shè)置樣品臺(tái)3上;或者將巖石樣品9用橡皮泥、雙面膠等粘接劑粘到樣品臺(tái)3的上表面。更具體的,樣品臺(tái)3上還可以設(shè)置有夾持件。夾持件可以對(duì)巖石樣品9進(jìn)行再次固定,進(jìn)而保證巖石樣品9在拋光的過(guò)程中能相對(duì)樣品臺(tái)3相對(duì)固定。
S102:巖石樣品9被固定放置在樣品臺(tái)3上后,打開(kāi)激光組件4;
在該步驟中,激光組件4發(fā)射的激光的波長(zhǎng)可以為355納米、532納米或者1064納米。在具體使用的過(guò)程中,可以根據(jù)巖石樣品9的性質(zhì)或者拋光要求進(jìn)行確定。
S103:放置臺(tái)2相對(duì)殼體1沿橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)一角度以及調(diào)節(jié)樣品臺(tái)3相對(duì)放置臺(tái)2的高度,以使激光組件4發(fā)射出來(lái)的激光能在巖石樣品9的表面的中心位置聚射成一光斑;
在該步驟中,放置臺(tái)2相對(duì)殼體1沿橫軸轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而放置臺(tái)2的下端面與殼體1的底壁之間形成一夾角,其中,夾角的角度為0度~5度之間;光斑的直徑為1~2毫米之間。
S104:?jiǎn)?dòng)粗糙度檢測(cè)裝置8并設(shè)置粗糙度檢測(cè)裝置8的亮度參數(shù);
在該步驟中,粗糙度檢測(cè)裝置8包括設(shè)置在放置臺(tái)2上且分別位于樣品臺(tái)3兩側(cè)的微激光發(fā)射器81和微激光接收器82。微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的微激光并根據(jù)接受到的微激光的亮度判斷巖石樣品9表面的粗糙度。其中,首先固定設(shè)置好微激光發(fā)射器81與微激光接收器82之間的位置關(guān)系并進(jìn)行校準(zhǔn),以使微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的微激光。在微激光在無(wú)遮擋時(shí),微激光接收器82確定的微激光的亮度為第一亮度,并定義為1。第一亮度確定好后,再用半透光薄膜遮擋微激光,微激光接收器82確定的微激光的亮度為第二亮度,并定義為0.5。基于確定好的第一亮度和第二亮度,計(jì)算得到亮度為0.1~0.8的各點(diǎn)。即,各點(diǎn)代表不同的粗糙度,亮度越高說(shuō)明被拋光面上的粗糙度越低。各亮度點(diǎn)確定好后,巖石樣品9在拋光前將巖石樣品9的高度進(jìn)行微調(diào),調(diào)至剛好巖石樣品9旋轉(zhuǎn)一周均無(wú)光被檢測(cè)到的高度。
S105:打開(kāi)設(shè)置在樣品臺(tái)3上的旋轉(zhuǎn)裝置33和平面運(yùn)動(dòng)裝置34,以使樣品臺(tái)3能相對(duì)放置臺(tái)2同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)和沿平面方向移動(dòng);
在該步驟中,平面方向的最大運(yùn)動(dòng)范圍為50毫米。運(yùn)動(dòng)速度為0.1~10毫米每秒。旋轉(zhuǎn)裝置33的旋轉(zhuǎn)速度為0.1~10圈每分鐘。
S106:?jiǎn)?dòng)氣體裝置5以及吸塵裝置6;
在該步驟中,氣體裝置5吹送的氣體包括:空氣、氮?dú)?、氬氣、氦氣或者二氧化碳?xì)怏w中的任意一種。氣體裝置5的注汽壓力大于等于0.1兆帕。注汽速率大于等于1立方米每分鐘。
S107:當(dāng)粗糙度檢測(cè)裝置8檢測(cè)到巖石樣品9的表面的粗糙度符合預(yù)設(shè)值時(shí),關(guān)閉激光組件4,拋光結(jié)束;
在該步驟中,首先設(shè)置粗糙度檢測(cè)裝置8的預(yù)設(shè)值為亮度0.9。在巖石樣品9在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)均檢測(cè)到亮度大于等于0.9時(shí),關(guān)閉激光組件4,拋光結(jié)束。
需要注意的是,上述的各步驟只是本申請(qǐng)的一種可選的實(shí)施方式的步驟,在其它可選的實(shí)施方式中,操作人員也可以根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)步驟進(jìn)行調(diào)整。
實(shí)施例1:
取四川某勘測(cè)地的頁(yè)巖巖石樣品9。該類樣品遇水易產(chǎn)生微裂縫,因此不能采用現(xiàn)有技術(shù)中含水進(jìn)行拋光的方式進(jìn)行拋光。巖石樣品9的初始直徑為2.5cm,厚度1cm。利用砂紙將巖片上下表面粗磨平整,上下面近似平行,作為待拋光樣品。將巖石樣品9用AB膠固定于掃描電鏡釘型樣品臺(tái)3,盡可能地保持樣品臺(tái)3表面與巖石樣品9上表面平行,將釘型樣品臺(tái)3固定于帶旋轉(zhuǎn)裝置33和平面運(yùn)動(dòng)裝置34的樣品臺(tái)3。設(shè)置平面的X方向移動(dòng)范圍為10mm,移動(dòng)速度為2mm/s;設(shè)置旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)速度為5r/min;設(shè)置可傾轉(zhuǎn)樣品臺(tái)3的傾角為2°。采用Nd:YAG脈沖激光器41,波長(zhǎng)微532nm,脈沖頻率10000Hz,輸出功率為2.2W。打開(kāi)激光器41,放置同心環(huán)標(biāo)準(zhǔn)樣品臺(tái)3。設(shè)置放置臺(tái)2和殼體1之間的傾角為5°,利用激光進(jìn)行轟擊,觀察聚集激光作用點(diǎn)的位置,手動(dòng)移動(dòng)樣品臺(tái)3,使樣品臺(tái)3上的巖石樣品9的中心位置與激光焦點(diǎn)位置一致。開(kāi)啟氣體裝置5,注氣壓力0.5MPa,注氣速率為1m3/min。開(kāi)啟吸塵裝置6,吸氣速率2m3/min。開(kāi)啟微激光發(fā)射器81與透光檢測(cè)器。固定設(shè)置好微激光發(fā)射器81與微激光接收器82之間的位置關(guān)系并進(jìn)行校準(zhǔn),以使微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的微激光。在微激光在無(wú)遮擋時(shí),微激光接收器82確定的微激光的亮度為第一亮度,并定義為1。第一亮度確定好后,再用半透光薄膜遮擋微激光,述微激光接收器82確定的微激光的亮度為第二亮度,并定義為0.5。基于確定好的第一亮度和第二亮度,計(jì)算得到亮度為0.1~0.8的各點(diǎn)。即,各點(diǎn)代表不同的粗糙度,亮度越高表面粗糙度越低。各亮度點(diǎn)確定好后,巖石樣品9在拋光前將巖石樣品9的高度進(jìn)行微調(diào),調(diào)至剛好巖石樣品9旋轉(zhuǎn)一周均無(wú)光被檢測(cè)到的高度。再設(shè)置粗糙度檢測(cè)裝置8的預(yù)設(shè)值為亮度0.9。開(kāi)啟平面運(yùn)動(dòng)裝置34的馬達(dá)、開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、開(kāi)啟激光組件4開(kāi)始拋光。在巖石樣品9在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)均檢測(cè)到亮度大于等于0.9時(shí),關(guān)閉激光組件4,氣體裝置5以及吸塵裝置6,拋光結(jié)束。
本發(fā)明的拋光方法是將激光聚設(shè)在巖石樣品9表面進(jìn)而對(duì)巖石樣品9進(jìn)行拋光。激光能傳遞能量,使得該激光可以對(duì)巖石樣品9的表面進(jìn)行加熱。巖石樣品9表面的凸起可以受到激光的熱作用受熱粉化而進(jìn)行拋光。該拋光裝置上還設(shè)置有能帶動(dòng)巖石樣品9運(yùn)動(dòng)的放置臺(tái)2和能判斷巖石樣品9表面粗糙度的粗糙度檢測(cè)裝置8,使得該巖石樣品9的拋光裝置能對(duì)巖石樣品9上端面進(jìn)行全面的拋光并拋至符合電鏡實(shí)驗(yàn)要求的粗糙度。
另外,該巖石樣品的拋光方法采用了激光進(jìn)行拋光,不同于現(xiàn)有技術(shù)中以水加拋光劑為介質(zhì)的接觸式研磨拋光的方法,避免了巖石樣品9吸水膨脹產(chǎn)生裂縫,盡可能保證了巖石樣品9的完整性。同時(shí),該巖石樣品的拋光方法也避免了像致密砂巖之類巖石礦物顆粒采用現(xiàn)有技術(shù)的拋光裝置的過(guò)程中從拋光表面因剪切力而脫出的現(xiàn)象,保證了后期分析準(zhǔn)確性。
本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個(gè)單位遞增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個(gè)單位的間隔即可。舉例來(lái)說(shuō),如果闡述了一個(gè)部件的數(shù)量或過(guò)程變量(例如溫度、壓力、時(shí)間等)的值是從1到90,優(yōu)選從20到80,更優(yōu)選從30到70,則目的是為了說(shuō)明該說(shuō)明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對(duì)于小于1的值,適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為一個(gè)單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達(dá)的示例,可以認(rèn)為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說(shuō)明書明確地闡述了的。
除非另有說(shuō)明,所有范圍都包括端點(diǎn)以及端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個(gè)端點(diǎn)。因而,“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”,至少包括指明的端點(diǎn)。
披露的所有文章和參考資料,包括專利申請(qǐng)和出版物,出于各種目的通過(guò)援引結(jié)合于此。描述組合的術(shù)語(yǔ)“基本由…構(gòu)成”應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實(shí)質(zhì)上沒(méi)有影響該組合的基本新穎特征的其它元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語(yǔ)“包含”或“包括”來(lái)描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實(shí)施方式。這里通過(guò)使用術(shù)語(yǔ)“可以”,旨在說(shuō)明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。
多個(gè)元件、成分、部件或步驟能夠由單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟來(lái)提供。另選地,單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個(gè)元件、成分、部件或步驟。用來(lái)描述元件、成分、部件或步驟的公開(kāi)“一”或“一個(gè)”并不說(shuō)為了排除其它的元件、成分、部件或步驟。
應(yīng)該理解,以上描述是為了進(jìn)行圖示說(shuō)明而不是為了進(jìn)行限制。通過(guò)閱讀上述描述,在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都將是顯而易見(jiàn)的。因此,本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來(lái)確定,而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價(jià)物的全部范圍來(lái)確定。出于全面之目的,所有文章和參考包括專利申請(qǐng)和公告的公開(kāi)都通過(guò)參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開(kāi)的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容,也不應(yīng)該認(rèn)為發(fā)明人沒(méi)有將該主題考慮為所公開(kāi)的發(fā)明主題的一部分。