热Mjölnir:一个加热的微型三轴装置,用于4D同步微相图学
Damien Freitas1, Ian B Butler1, Stephen C Elphick1
1School of Geosciences, University of Edinburgh, James Hutton Road, The King's Buildings, Edinburgh EH9 3FE, United Kingdom.
Journal of synchrotron radiation
|December 20, 2023
概括
一个新的加热三轴钻机,Heitt Mjölnir,使得在地质过程的现场X射线研究成为可能. 该装置在地水库条件下调查合的热,化学,液压和机械行为.
科学领域:
- 地质物理学和地质化学
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 实验性石化学 实验性石化学
背景情况:
- 先进的同步子光源促进了创新的X射线半透明实验装置.
- 在现场表征需要能够复制地质相关条件的设备.
- 现有的装置可能在温度范围,样本体积或同时控制多个参数方面存在局限性.
研究的目的:
- 介绍Heitt Mjölnir,一个用于实地X射线研究的新型加热微型三轴装置.
- 为了研究各种规模的合热,化学,液压和机械过程.
- 为研究在地条件下的流体岩石相互作用和材料特性提供一个多功能平台.
主要方法:
- 开发Heitt Mjölnir,一个加热的微型三轴钻机,具有增强的温度能力和更大的样本体积.
- 同时应用限制压力高达30MPa和轴应力高达500MPa.
- 孔流体压力 (<30 MPa) 的独立控制和在最小的热梯度 (<0.3 K mm-1) 下运行至573 K.
- 在同步光束线上进行操作式4DX射线微图学研究的部署 (TOMCAT,I12 JEEP,PSICHÉ).
主要成果:
- 在相关的地质条件下,Heitt Mjölnir成功运行,从而实现了高分辨率的4DX射线微断层扫描.
- 在整个样品中实现了同时高压和高温,并具有精确的热控制.
- 证明了对动态过程的空间和时间解析研究的能力.
结论:
- 热量Mjölnir是一个便携式和模块化装置,适合广泛的4D表征.
- 它推进了研究低级变形,变形过程和流体岩石相互作用的研究.
- 该钻机适用于地热能,碳捕获和地下气体储存的材料表征.
