本論文來源于中國地質(zhì)調(diào)查局海洋礦產(chǎn)保障工程項(xiàng)目“海底原位X射線熒光探測系統(tǒng)研發(fā)”。 本論文針對海底原位X射線熒光探測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件——海底探頭裝置進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)踐驗(yàn)證,分析并估算探頭裝置在海底水環(huán)境中的受力作用情況,綜合考慮探頭在海底的耐壓、耐磨和流水動力學(xué)作用情況,結(jié)合相關(guān)資料,設(shè)計(jì)探頭的機(jī)械結(jié)構(gòu),選取合適的外殼材料和探測窗材料,設(shè)計(jì)偏心加重裝置,為實(shí)現(xiàn)X射線熒光探測系統(tǒng)在海底水環(huán)境下對海底沉積物中元素的激發(fā)和探測提供可靠的機(jī)械裝置。 本論文取得的主要研究成果如下： (1)根據(jù)海底原位X熒光探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和海底探頭裝置內(nèi)部電路單元及激發(fā)探測裝置的幾何尺寸,將海底探頭的外殼材料定為2A12鋁合金,將探頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓筒形狀,設(shè)計(jì)并驗(yàn)算了相關(guān)形狀尺寸。 (2)考慮到用小功率X射線管作為探測裝置的激發(fā)源,為了使原級X射線和特征X射線能“自由”出入海底探頭裝置,設(shè)計(jì)了以鈹窗為窗材料的三窗口結(jié)構(gòu)海底探頭探測窗口,試驗(yàn)表明,用鈹做探測窗可以滿足X射線出入探頭的要求。 (3)為了避免海底探頭受到來自測量船的牽引力而不能和海底沉積物有效接觸的情況,對海底探頭裝置增加偏心加重尾翼和偏心加重前端,以確保海底探頭在拖動過程中至少有一個探測窗與海底沉積物緊密接觸。 (4)設(shè)計(jì)了海底探頭的密封結(jié)構(gòu),從而能夠確保海底探頭裝置在1000m水深條件下無滲漏。 探頭裝置設(shè)計(jì)完成之后,由國內(nèi)某地質(zhì)儀器廠進(jìn)行加工實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過在湖底和在海底的一系列的長達(dá)一年多的測試和試驗(yàn),分析結(jié)果表明,X射線熒光探測系統(tǒng)探頭裝置設(shè)計(jì)可行性良好,可以讓三窗口海底原位X射線熒光探測系統(tǒng)在設(shè)定的工作條件下完成原位測量。試驗(yàn)所得海底原位測量結(jié)果和船上分析結(jié)果一致,無一不證明了海底原位測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。
【學(xué)位單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：TH766.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2824963