Alphachron
Automated Helium Thermochronology
AlphachronTM은 미네랄 샘플에서 가스를 추출하고 측정할 수 있도록 설계된 최초의 상용된 소형자동화 통합형의 일괄 공급 시스템입니다. AlphachronTM은 Patterson Instruments와 Division of Exploration and Mining(EDM)의 CSIRO 부서로부터 개발되었으며 현재 Applied Spectra에서 제작 및 판매 중입니다. AlphachronTM은 지질학자를 위한 전문 질량 분석 도구로서 Applied Spectra의 제품 범위, 전문성 및 고객 기반에 잘 부합합니다.
광석 시스템의 4D 진화에 대한 연구 과정에서 CSIRO DEM은 광물 샘플의 신속하고 자동화된 분석을 위한 도구를 개발할 필요성을 알게 되었고, 이것은 AlphachronTM의 거래로 바뀌었습니다. 혁신적인 헬륨 추출/측정 기구에 기초한 AlphachronTM 기술은 지각의 열역학을 정확하게 측정할 수 있는 표준 분석 플랫폼으로 시장에 의해 채택되고 있습니다.
915nm 다이오드 레이저로 5분 동안 진공 상태에서 AlphachronTM 레이저 챔버에 최대 25개의 광물 샘플을 적재하고 가열(Apatite의 경우 약 1000°C, Zircon의 경우 약 1250°C)할 수 있습니다. 추출된 가스 샘플을 분석하여 4He 함량을 결정합니다. 가스 추출 프로세스는 시료에서 모든 가스가 확실히 제거되었는지 확인하고 제거된 시료를 제공하기 위해 과정이 반복됩니다. 광물 표준은 각 표본 그룹에서 분석됩니다. 모체 미네랄 농도는 시료의 ICP-MS 분석 이 후 결정됩니다.
Products
사양
AlphachronTM MkII는 미네랄 시료로부터 나오는 방사성 헬륨의 자동 추출 및 측정을 위한 일괄 공급 시스템입니다. 기기는 가스처리 모듈과 더불어 레이저 가열 모듈이 설치되어 있고, 옵션으로 쿼츠-할로겐 가열 시스템도 함께 사용 가능합니다. 시스템은 조립식 형태로 납품되며, 설치 및 최소한의 커미셔닝 후 측정을 위해 사용할 준비가 됩니다. 레이저 또는 쿼츠-할로겐 가열로 헬륨을 추출한 후 표준 ICP-MS 기법을 사용해 광물 입자를 분해하고 분석합니다.
시스템 특징
-건식 격막 전방 펌프, 컨트롤러가 장착된 하이브리드 터보 펌프 및 이온 펌프로 구성된 고진공 시스템
- Quadropole 질량 분석기(QMS); 질량 범위: 1-100 amu; 디텍터: 패러데이/패시지 멀티플러; 검출 한계: <2×10-11 mbar; Ar 민감도: >5×10-4/200 A/mbar;
- SAES 게이터(2개 설치, 예비 1개) 및 게터 활성화 전원 공급 장치
- 자동 및 수동 밸브가 있는 스테인리스강 고진공 라인
- Machine vision이 장착된 자동화 X-Y 레이저 스테이지
- 915 nm 다이오드 레이저, 렌즈 시스템, 전원 공급 장치 및 안전 차폐장치
- 3He spike, 분석적인 4He Standard 및 4He reference standard를 포함한 3 x 3.3L 스테인리스강 탱크
- 25개 샘플을 수용할 수 있는 사파이어 윈도우가 장착된 레이저 챔버,
- He 확산 셀 옵션(최대 작동 T = 600°C) 및 통합 자동화 소프트웨어
- Alphachron 디지털 I/O 시스템, Quadropole, 레이저 컨트롤러, 확산 셀 컨트롤러(옵션), CCD 카메라(또는 광고온계) 및 XY 컨트롤러와 연결된 Windows 컴퓨터를 사용하는 전용 컴퓨터 시스템
- 자동 밸브 제어를 위한 솔레노이드 시스템 및 컨트롤 패널
- 방사성 헬륨의 측정과 레이저 자동화 및 가스 처리를 위한 Alphachron 시스템 소프트웨어/드라이브
- 설치 및 교육
- 데이터 처리 및 알파 보정 소프트웨어 루틴 및 스프레드시트
- 기기 설명서
소프트웨어 인터페이스
LabView 기반의 강력한 시각적 소프트웨어 패키지를 통해 사용자는 사전 프로그래밍 지식 없이도 시스템 실험의 작동 순서를 만들고 조정할 수 있습니다. 직관적 인터페이스는 사용자가 간단한 텍스트 파일을 사용하여 실험을 관리할 수 있도록 도와줍니다. 이러한 ‘스크립트’는 시스템의 자동 작동의 모든 측면을 엄격히 제어할 수 있습니다. 사용자는 샘플 디스크에 있는 각 샘플에 대해 별도의 스크립트를 정의하여 테스트 사이에 샘플을 로딩하거나 재로딩하는 사용자 조정 없이 한 번의 자동 실행으로 다양한 샘플에 대해 여러 가지 테스트를 수행할 수 있습니다.
어플리케이션 노트
광물 및 석유 탐사, 지질재해 평가, 대륙 진화 연구 등을 포함한 응용 분야에서 Uranium-Helium Thermochronology 기법을 활용하는 전 세계 연구 기관 수가 증가하면서 CSIRO Exploration & Mining에 의해 개발되고 Applied Spectra에서 제조한 세계 최초 기술에 대한 수요를 촉발하였습니다.
Uranium-Helium Thermochronology는 지각의 열역사를 결정하는데 사용할 수 있는 방사성 연대측정의 매우 민감하고 비용 효율적인 방법입니다. 광물 자원 산업에 대한 이 기술의 주요 이점은 미네랄 벨트(아래 참조)와 석유 분지의 저온 열 이력을 정량적으로 결정할 수 있는 능력에 있습니다. 이 데이터는 석유와 가스는 물론 광물의 매장량 탐사에 있어서 기본이 됩니다.
References
광석 매장 연구에 이 기술의 적용을 증명하는 최근 논문은 다음과 같습니다.
McInnes, B.I.A., Evans, N..J., Fu, F.Q. and Garwin, S., 2005. Application of thermochronometry to hydrothermal ore deposits, in Reiners, P. and Ehlers, T. (Eds.), Thermochronology, Reviews in Mineralogy & Geochemistry, Vol. 58, p. 467-498 (ISSN 1529-6466).
McInnes, B.I.A., Evans, N.J., Fu, F.Q., Garwin, S., Belousova, E., Griffin, W.L., Bertens, A., Sukarna, D., Permanadewi, S., Andrew, R.L. and Deckart, K., 2005. Thermal history analysis of selected Chilean, Indonesian and Iranian porphyry Cu-Mo-Au deposits; in Porter, T.M. (Ed.), Super Porphyry Copper & Gold Deposits: A Global Perspective, Vol. 1; PGC Publishing, Adelaide, pp. 27-42.
McInnes, B.I.A., Farley, K.A., Sillitoe, R.H and Kohn, B. 1999. Application of (U-Th)/He dating to the estimation of the sense and amount of vertical fault displacement at the Chuquicamata Mine, Chile, Economic Geology 94, 937-948.