岩芯综合测试系统MSCL-S各个传感器的技术指标介绍

1、温度Temperature:

精度: 0.2?C

分辨率: 0.01?C

2、岩芯厚度Core Thickness (激光法):

分辨率: 0.01 mm

沿着岩芯轴方向的空间分辨率: < 0.1 cm

3、P波P-Wave Velocity:

中心频率: 230 kHz 时间分辨率: 50 ns 声速精度:约0.5% (取决于岩芯的厚度;取决于岩芯与外筒的距离和接触等) 沿着岩芯轴方向的空间分辨率: 1 cm

4、伽玛密度Gamma Density:

伽玛射线源: Cs-137

射线宽度: 2.5 mm 和 5 mm(可选)

密度精度: 约1% (决定于计数时间)

沿着岩芯轴方向的空间分辨率: 1 cm(射线宽度5 mm时);0.5 cm(射线宽度2.5 mm时)

5、磁化率Magnetic Susceptibility:

精度: 约5%

分辨率:1×10^-6 和 10×10^-6 cgs

环状传感器沿着岩芯轴方向的空间分辨率: 2-4 cm(决定于环的内径和岩芯的外径)

点状传感器沿着岩芯轴方向的空间分辨率:0.5 cm

6、电阻率Electrical Resistivity:

范围: 0.1 到 10 欧姆·米

沿着岩芯轴方向的空间分辨率: 约2 cm

7、颜色光谱Colour Spectroscopy:

光谱范围: 400-700 nm 波长间隔: 10 nm

测量光圈: 8mm (MAV)和3mm (SAV)

8、光学线性扫描系统(彩色照相)Geoscan Line Scan imaging system:

传感器: 5K像素CCD 线性传感器阵

光源:LED可见光或紫外光

相机控制:自动聚焦,数字控制光圈和光强度

图像分辨率:标准25, 50 或 100μm

图像格式:48 bit TIFF(MSCL软件可转换成其他图像格式,如24位JPEG)

扫描速度:标准分辨率(50μm)下扫描时间为3分钟/米;分辨率为25μm时,扫描时间为6分钟/米。

相机移动:全自动移动,线性精度0.002mm

9、自然伽玛射线传感器Natural Gamma Radiation (NGR):

传感器数量:最多3个

传感器:碘化钠铊探测器

通道数量:1024个

能量范围:0-3000 keV

沿着岩芯轴方向的空间分辨率: 8-10 cm

输出数据:总辐射/秒;谱数据

10、高精度XRF化学元素浓度传感器(XRF Elements)

XRF测量技术:非接触式能量色散X射线荧光光谱分析法(EDXRF)扫描

X射线源:15W/50kV,Rh阳极(可以探测S元素),空气冷却

检测器: SDD硅漂移检测器, 有效检测面积30mm x 0.45μm,分辨率低至129eV (5.9keV,Mn-Ka,8μm铍窗口)

工作方式:非接触式扫描

适合岩芯宽度:50~150mm,最大长度155cm

沿着岩芯轴方向的空间分辨率:0.1-10mm

横向测量点宽度:5、10、15mm

XRF检测器能量范围:1-30keV .

元素测量范围:Na到U之间的元素

部分元素最低检测限(ppm):

岩芯综合测试系统MSCL-S各个传感器的技术指标介绍

氦气使用:Ca以上的元素不需要使用氦气; Na到Ca之间较轻的元素需推荐使用氦气(Na, Mg, Al, Si,P, S, Cl , K, Ca),流量:Helium: 5-10ml/分钟, 纯度99.5%。实验证明,氦气能极大的提高信号强度(counts),比如Mg提高11倍,Al提高7倍,Si提高5倍。

11、手持式XRF传感器: Olympus XRF:

XRF测量技术:能量色散X射线荧光光谱分析法(EDXRF)扫描

探测器: SDD硅漂移探测器

空间分辨率:1cm

不使用氦气

元素测量范围:Mg-U

(1)Delta型号

X射线源:4W/40kV,Rh阳极

部分化学元素检测限:

Mg<1%、Al<0.5%、Si<0.5%、P 800-1500、S150-300、K40-60、Ca25-40、Ti 7-15、Mn10、Fe10、Rb1-3、Sr1-3、Mo1-3、Ag40-50、Zr1-3, Pb2-4、U2-4

(2)Vanta型号

X射线源:

Vanta C型号:4W/8-40kV, Rh阳极

Vanta M型号:4W/8-50kV, Rh阳极

部分化学元素检测限ppm:

Mg<3000、Al <400 、Si<400、P<50 、S<50 、Cl<50、K<25、Ca<25、Ti<25、Cr<10、 Mn<5、 Fe<5、Rb<5、Sr<5、Mo<5、Pb<5、U<5

12、可见光近红外光谱仪(Vis/NIR Spectrometer)

波长范围:350 – 2500 nm

采样时间: 100ms;

波长精度:+/-1nm

VNIR检测器:(350-1000 nm) 512通道硅阵列

SWIR 1 & 2检测器:(1000-1800nm) & (1800-2500 nm) 2个InGaAs探测器

采样间隔:1.4nm(350-1000nm) 2nm(1000-2500nm)

光谱分辨率:3nm@700nm 6nm@1400nm 6nm@2100nm

13、高光谱成像传感器(VNIR/SNIR Hyperspectral Camera)

光谱范围:400–2500nm

光谱分辨率:1nm@2200nm

标准成像分辨率:0.52mm×3mm

连续覆盖最高分辨率:0.5mm×0.5mm

扫描速度:速度为1m/小时(连续覆盖)

速度为4m/小时(标准分辨率)

软件和数据库:定制的光谱数据库和解释软件,包含USGS和Aster光谱数据库的光谱。

数据输出格式:CSV和ENVI或Tiff格式校准反射率图像

岩芯综合测试系统MSCL-S各个传感器的技术指标介绍

附录1:如何选择最合适的环形磁化率传感器?

用于测量圆形的整个岩芯的磁化率需要使用环形的传感器,传感器的内径与岩芯最贴近时,测量的数据质量最好。实际工作中,传感器内径比岩芯外径大5毫米时,效果最好。注意,这里我们提到的岩芯的外筒的外径是正圆的(没有形变),两端的盖子被取下来。如果岩芯的尺寸大小不一的时候,最好使用不同内径的传感器。

大多数研究所测量的岩芯的直径仅有1或2种。如果仅需要测量一种直径的岩芯,在使用者获得很多经验之前,建议选择稍大直径的环形换能器,能让最大岩芯(带着盖子)穿过磁化率传感器。

标准的环形换能器的直径(毫米):

30, 36, 40, 45, 47, 50, 60, 70, 72, 80, 85, 90, 93, 100, 110, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 146, 150, 160 ,162

举例:如果最大岩芯(包括盖子)的直径是132毫米,应该选择140毫米的环形传感器。注意:如果选择135毫米的传感器,将会比较困难操作,岩芯可能无法进入环形传感器。

当岩芯的直径比环形换能器的内径小很多时,数据的可以通过环形内径与岩芯外径之比进行修正,数据质量不会受很大影响。但是顺着岩芯方向的空间分辨率稍差。

客户也可以选择购买几个不同直径的传感器。

附录2:自然伽玛射线-岩芯的尺寸与屏蔽的选择。

在自然伽玛射线测量系统中,岩芯通过安装有3个探测器的中央屏蔽罩来进行工作,屏蔽罩的尺寸应当非常接近岩芯的尺寸,达到良好的屏蔽效果,因此,用户需要提供需要测量的岩芯的直径(包括套管端盖的尺寸),如果需要测量多种尺寸的岩芯,那么就要为每一个尺寸购买一个合适的屏蔽罩。

注意:自然伽玛最大可测量的岩芯直径为130mm。对于直径为155mm的岩芯,需购买大号传感器安装座。对于裸露的岩石岩芯需要使用岩芯托盘,可从Geotek进行购买。

附录3:MSCL-S对实验室环境需求(标准型)

根据设备的配置不同,可以按不同的方式放置,无论何种方式,最好靠墙放置,主机单元和计算机安置在系统最右端的工作台上,可以避免受水和油的影响。

实验室最小空间要求:长4.5到5米,宽2.5到4米。建议布置示意图如下:

岩芯综合测试系统MSCL-S各个传感器的技术指标介绍

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