物理科技生物学-PHYICA

核小田切律子扫描技术将给矿业带来好处

物理学 2021-10-10 23:59:13

澳大利亚核科技组织 信用:澳大利亚核科技组织 采矿业将受益于澳大利亚的一项新能力,该能力使用核扫描技术来检测核心样本中贵金属和战略矿物的存在

这种方法包括增强澳大利亚国家空间研究组织的澳大利亚中子散射中心的中子断层成像仪器丁戈,预计将于今年晚些时候投入工业使用

中子断层扫描类似于x光断层扫描,但使用中子,中性亚原子粒子,由蛋白石多用途反应堆产生

中子为x光提供了一种替代和互补的对比,本质上,是对同一种物质的“一双新的眼睛”

“传统上,中子计算机断层扫描比x光计算机断层扫描耗时更长

随着这一新的发展,它已经成为一种快速、经济和非破坏性的方法来绘制岩心中矿物的浓度和分布,”仪器科学家博士解释说

约瑟夫·贝维特曾与安斯托和麦格理大学的一个团队合作,为该仪器增加了这一功能

在奥瑞利亚金属有限公司的支持下,这个概念得到了成功的测试

世卫组织提供了希拉矿的岩芯用于测试,赫拉矿是一个位于新南威尔士州科巴尔东南100公里处的金-铅-锌-银矿床

麦格理大学地球分析实验室的蒂姆·默菲

由工程和技术人员组成的美国国家标准组织团队开发了一个四排钻机,用来固定岩心进行平行扫描

该仪器产生钻芯的三维图像重建,这是通过在获取数千张阴影射线照片的同时在中子束中旋转钻芯来实现的

使用高性能的计算设备,这些被转换成钻井岩心的三维可视化

该数据可用于扩展使用x光荧光获得的2D地表矿物图,以更准确地报告整个钻芯内的矿物含量

我们在麦格理大学的合作者很满意这些图像对于矿物学评估是可行的,并且正在开发新的方法来探索和整合这些数据集到地质和地球化学分析中

根据所需的扫描分辨率,一米钻芯长度的无损中子CT扫描可在一小时内完成

信用:澳大利亚核科技组织 目前,工业和研究机构使用x光技术进行高通量岩芯检查和分析

然而,x光不能穿透含有大量重金属的样品,如铅,而不损失图像对比度

贝维特说:“中子克服了铅的这一限制,许多其他常见的对x光有问题的矿物对中子更透明。”

扫描设备中的墨盒最多可以容纳4个核心

长度为5米,最大直径为80毫米

该团队打算对原型设备进行进一步改进,包括增加平行化以将产量提高50%,以及自动批量扫描研究的样品盒的机器人转换

最重要的是,正在计划安装一个x光源,以便对钻芯进行双模态中子和x光断层成像

“基于独立的x光和中子对比的组合,双模态成像为整体三维矿物制图开辟了机会

" 贝维特说:“这是一个新的应用,因为我们的仪器主要用于分析文化遗产材料、古生物标本和工程材料。”

“鉴于采矿业在澳大利亚的重要性,我们认为这种新技术将增强勘探活动,并更好地为环境可持续性提供信息

" ANSTO在澳大利亚中子散射中心、澳大利亚同步加速器和加速器科学中心运行一套可用于矿物研究的仪器

ANSTO的矿产业务部门为采矿业提供一系列咨询、流程开发和研究服务

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