本論文來(lái)源于中國(guó)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(xiàn)熒光探測(cè)系統(tǒng)研發(fā)”。 本論文針對(duì)海底原位X射線(xiàn)熒光探測(cè)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(dòng)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(cè)窗材料,設(shè)計(jì)偏心加重裝置,為實(shí)現(xiàn)X射線(xiàn)熒光探測(cè)系統(tǒng)在海底水環(huán)境下對(duì)海底沉積物中元素的激發(fā)和探測(cè)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(cè)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(cè)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(xiàn)管作為探測(cè)裝置的激發(fā)源,為了使原級(jí)X射線(xiàn)和特征X射線(xiàn)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(cè)窗口,試驗(yàn)表明,用鈹做探測(cè)窗可以滿(mǎn)足X射線(xiàn)出入探頭的要求。 (3)為了避免海底探頭受到來(lái)自測(cè)量船的牽引力而不能和海底沉積物有效接觸的情況,對(duì)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(dòng)過(guò)程中至少有一個(gè)探測(cè)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(wú)滲漏。 探頭裝置設(shè)計(jì)完成之后,由國(guó)內(nèi)某地質(zhì)儀器廠進(jìn)行加工實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)在湖底和在海底的一系列的長(zhǎng)達(dá)一年多的測(cè)試和試驗(yàn),分析結(jié)果表明,X射線(xiàn)熒光探測(cè)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(xiàn)熒光探測(cè)系統(tǒng)在設(shè)定的工作條件下完成原位測(cè)量。試驗(yàn)所得海底原位測(cè)量結(jié)果和船上分析結(jié)果一致,無(wú)一不證明了海底原位測(cè)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類(lèi)】：TH766.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2824963