冰芯包裹气体提取装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105973657A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610558823.5(22)申请日2016.07.17(71)申请人中国科学院寒区旱区环境与工程研究所地址730000甘肃省兰州市城关区东岗西路320号(72)发明人孙维贞余海棠(74)专利代理机构兰州中科华西专利代理有限公司62002代理人马正良(51)Int.Cl.G01N1/24(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称冰芯包裹气体提取装置(57)摘要本发明公开一种冰芯包裹气体提取装置，其结构特征是融冰釜上置有真空计和温度计，釜外有集热罩，底部有燃气炉，进口真空阀和出口真空阀分别位于样品瓶的两端，融冰釜分别通过管路，一路由管路上的出口真空阀和样品瓶连通，一路由管路上1#真空阀与管路上1#干泵连接，再由1#干泵通过管路与进口真空阀连接，再通过管路上的2#真空阀与管路与上2#干泵连接；样品瓶上安装正负压力表。本装置是通过干泵、真空阀及相应的管路连接，将密封于融冰釜中冰芯包裹气体进行提取组成一个完整系统，直接在野外提取不同融冰量的气体，减少了大量冰芯远距离运输造成的人力、物力的消耗；为冰芯气体放射性氪同位素定年中应用和研究提供保证。CN105973657ACN105973657A权利要求书1/1页1.一种冰芯包裹气体提取装置，主要包括:融冰釜（1）、集热罩（2）、燃气炉（3）、样品瓶（4）、1#干泵（5）、2#干泵（6）、真空计（7）、正负压力表（8）、温度计（9）、出口真空阀（va）、进口真空阀（vb）、1#真空阀（v1）、2#真空阀（v2），其特征是：融冰釜（1）为两个半圆状的不锈钢体密封组成，融冰釜（1）上置有真空计（7）和温度计（9），釜外有集热罩（2），底部有燃气炉（3），出口真空阀（va）和进口真空阀（vb）分别样品瓶（4）的两端，融冰釜（1）分别通过管路，一路由不锈钢管管路上的出口真空阀（va）和样品瓶（4）连通，一路由管路上1#真空阀（v1）与管路上1#干泵（5）连接，再由1#干泵（5）通过管路与进口真空阀（vb）连接，2#干泵（6）在2#真空阀（v2）末端，通过管路上的2#真空阀（v2）与管路与上2#干泵（6）连接；样品瓶（4）上安装正负压力表（8）。2CN105973657A说明书1/2页冰芯包裹气体提取装置技术领域[0001]本发明涉及一种用于冰芯样品中包裹气体的取样装置。[0002]背景技术[0003]冰芯以其保真性好、分辨率高、记录序列长和信息量大被广泛应用于过去全球变化研究中。通过观测冰芯气泡中包裹的气体，可以了解当时大气成分、含量以及演化过程，宇宙成因的同位素可以提供宇宙射线强度变化太阳活动和地磁场强度变化的证据。随着冰芯在气候环境变化研究中的应用，冰芯的定年问题越显突出。在以往冰芯的定年方法中大多利用季节性参数的季节变化特征（如阴阳离子和氧同位素）、参考层位（如火山活动）、放射性同位素、理论模型、冰孔内古温度记录和其他记录比较等。最近放射性氪同位素定年法（原子陷阱追踪分析（ATTA））由在芝加哥附近的阿贡国家实验室的核物理学家卢正天带领的团队开发出来，并且应用到冰芯所包裹的气体研究中。氪是由宇宙射线轰击地球而产生，然后存储在极地冰内夹带的气泡之中，通过比较气体中所含放射性氪-81和氪-85的比例，即可得出冰形成时的年龄，但是此方法需要的冰量大，且需要及时把融化后释放的空气气泡储存在瓶中，这就需要一种大容量的冰芯融化器皿以及在线的气体收集系统。发明内容[0004]鉴于上述，本发明的目的旨在提供一种冰芯包裹气体提取装置。本装置直接应用于野外钻取冰芯的现场，方便及时提取不同层位中冰芯的包裹气体，为冰芯定年研究提供技术支撑。[0005]发明的目的是这样实现的：一种冰芯包裹气体提取装置，主要包括:融冰釜、集热罩、燃气炉、样品瓶、1#干泵、2#干泵、真空计、正负压力表、温度计、出口真空阀、进口真空阀、1#真空阀、2#真空阀。融冰釜为两个半圆状的不锈钢体密封组成，融冰釜上置有真空计和温度计，釜外有集热罩，底部有燃气炉，融冰釜分别通过管路，一路由管路出口真空阀和样品瓶连通，一路由管路上1#真空阀与管路上1#干泵连接，再由1#干泵通过管路与进口真空阀连接，再通过管路上的2#真空阀与管路与上2#干泵连接；样品瓶上安装正负压力表。[0006]本发明的优点是：1、本装置可以直接用于野外钻取冰芯的现场，及时在线完成冰体中封存气体包裹体的提取。[0007]2、本发明针对的是大容量的冰体，将收集的冰芯包裹气于样品瓶中，可同时满足多个样品气的收集，方便保存和运输。[0008]3、采用干泵抽气-集气的方式，避免油气污染的同时可以快捷的收集冰芯包裹气体