作者：王首同1,2, 王旭东3, 杨靖1, 陈洋1
作者单位：1. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，四川 成都 610041;
2. 四川农业大学，四川 成都 625041;
3. 辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁 沈阳 110006
关键词：光释光;旋流分离;测年样品;制备方法
摘要：
光释光测年（OSL）样品制备的目标是提取土壤中一定粒径范围内的石英和长石颗粒（中颗粒38~63 μm）。针对当前样品提取过程中效率低、耗时长等诸多问题，提出一种光释光测年样品制备新方法。该方法基于水力旋流分离原理，采用3D打印技术研制微型水力旋流器（浓缩器），设计2种改进型带筛网的微型水力旋流器（粗选器和精选器），根据旋流分离器分离特性选择适宜的参数；研制样品前处理装置，该装置包括四个模块（粗选模块、反应池模块、精选模块和控制模块）；通过该装置能快速分离提取5种理化性质各异的土壤颗粒，利用激光粒度仪测试分离效果，结果表明，分离提取的颗粒集中分布在35~65 μm范围内，分离效率分别为77.8%、90.4%、77.2%、80.3%、80.9%，粒径均值为40~50 μm。该方法提取的土壤长石、石英颗粒满足光释光测年样品制备的要求。
A method for OSL sample preparation based on the principle of hydrocyclone separation
WANG Shoutong1,2, WANG Xudong3, YANG Jing1, CHEN Yang1
1. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;
2. Sichuan Agricultural University, Chengdu 625041, China;
3. Liaoning Water Conservancy and Hydropower Survey and Design Institute, Shenyang 110006, China
Abstract: The sample preparation for optical stimulated luminescence (OSL) is to extract quartz and feldspar particles within a certain size range (from 38 to 63 μm) from the soil. In order to solve the problems of low efficiency and time consuming in the current sample extraction process, a new method of sample preparation for OSL was proposed, which based on the principle of hydrocycyclone separation. This new method design two improved miniature hydrocyclone with sieve (Coarse selection cyclone and Select cyclone) by 3D printing technology, it also can select appropriate parameters according to the separation characteristics of the hydrocyclone. The sample pretreatment device was developed, and the device consists of four modules (Rough selection module, reaction pool module, selection module and control module). Five kinds of soils with different physical and chemical properties were separated and extracted through the device. The extracted samples were tested by laser particle size analyzer. The results show that the particles are mainly distributed in the range of 35-65 μm. The separation efficiency was 77.8%, 90.4%, 77.2%, 80.3% and 80.9% and the average grain longitude is about 40-50 μm. This method that extracted feldspar and quartz particles can meet the requirements of sample preparation for OSL.
Keywords: OSL;hydrocyclone separation;dating sample;preparation methods
2022, 48(2):49-55 收稿日期: 2020-12-03;收到修改稿日期: 2021-02-28
基金项目: 中国科学院仪器功能开发项目（Y9K2240）
作者简介: 王首同(1987-),男,四川南充市人,实验师,硕士,主要从事检测、实验室管理以及仪器设备研发
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