【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于检测领域，具体涉及一种用于无损检测月壤粒度的扫描-储存集成容器和方法，以及它们的应用。
技术介绍
1、岩土体的粒径特征是一项基本的物理属性，与结构特性、力学性质、热性能、光学性能和地震性能等众多物理力学性质密切相关，对于反演地质成因和预测物理力学性质具有重要意义。
2、月球经历了数十亿年的陨石撞击改造，独特且复杂的成壤过程赋予了月壤与地球沉积物截然不同的粒径分布特征。月壤的粒径大小受到空间暴露时间、陨石撞击的频率和强度、月球表面的温度变化等多种因素的共同影响，通常而言，随着空间暴露时间的增长，月壤会从未成熟、不成熟到成熟发展，月壤颗粒粒径逐渐趋于均匀和细腻。通过研究月壤的粒径分布特征，不仅可以窥探其空间暴露时间和成熟度，还能反演出月球的陨石撞击历史和地质演化过程。
3、在月球工程领域，深入研究月壤粒径分布特征，有助于全面了解月壤的物理力学性质，为月球探测和原位资源利用提供重要的科学依据。例如，根据月壤的粒径特征预测月壤的强度和压缩性，判断月球基础的承载能力和稳定性，是选择月球着陆点和月球车行驶路径的重要参考；月壤剖面的粒径分布极大影响着月表钻探的取样效果；月尘(<20μm/50μm)的粘结性和生物毒性严重威胁宇航员的健康和航天器系统的安全运行，不同粒径的月尘对人体的影响机理也有明显差异；月壤的粒径分布还可通过影响孔隙结构间接影响种植潜力)；月球表面的辐射环境和温度变化与粒径特征也有密切关系。然而，目前针对月壤的粒度检测，单一的测量方法往往只适用于局部粒径范围内的颗粒，且不可避免地造成样
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本申请提供了一种使用计算机断层扫描(ct)技术检测月壤粒度的方法，实现了无接触、无污染且无损失的检测。进一步地，本申请还提供了一种采用多种检测手段进行分段拼接拟合的粒度检测方法，从而充分利用了不同检测的测量优势，有效弥补了单一方法的不足，提高了粒度测量的准确性和可靠度，为月壤样品的粒度检测提供了有效的检测方法。
2、根据本申请的一个方面，提供了计算机断层扫描(ct)技术在土壤粒度检测中的应用。
3、在一些实施方式中，所述ct通过三维x射线显微镜执行。
4、在一些实施方式中，所述土壤为月壤。
5、根据本申请的另一方面，提供了一种扫描-储存集成容器，所述扫描-储存集成容器包括容纳瓶和可置于所述容纳瓶内的样品杯，所述容纳瓶包括瓶体和与所述瓶体可拆卸连接的瓶盖，所述样品杯包括杯体和与所述杯体可拆卸连接的杯盖，其中，所述杯体依次设置有储存区段、直径逐渐减小的渐变通道和检测区段。
6、在一些实施方式中，所述容纳瓶和样品杯之间设置有密封垫。优选地，所述密封垫的数量为1-5个，例如为1个、2个、3个、4个或5个。
7、在一些实施方式中，所述样品杯中，杯盖的下部设置有第二内螺纹，所述杯体的储存区段上部设置有配合所述第二内螺纹的第二外螺纹。
8、在一些实施方式中，所述容纳瓶中，瓶盖的下部设置有第一内螺纹，所述瓶体的上部设置有配合所述第一内螺纹的第一外螺纹。
9、在一些实施方式中，所述样品杯的杯体中，所述储存区段的高度为5-15mm，所述储存区段的内径为5-15mm。在一些具体实施方式中，所述储存区段的高度为5mm、7.5mm、10mm、12.5mm、15mm或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，所述储存区段的内径为5mm、7.5mm、10mm、12.5mm、15mm或它们之间的任意值。
10、在一些实施方式中，所述渐变通道的高度为4-8mm，例如为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm或它们之间的任意值。
11、在一些实施方式中，所述检测区段的高度为4-10mm，所述检测区段的内径为1.5-4mm。在一些实施方式中，所述检测区段的高度为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，所述检测区段的内径为1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm或它们之间的任意值。
12、在一些实施方式中，所述样品杯的杯盖的高度为5-10mm，所述杯盖的内径为10-20mm。在一些具体实施方式中，所述杯盖的高度为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，所述杯盖的内径为10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm或它们之间的任意值。
13、在一些实施方式中，所述容纳瓶为圆柱结构。
14、在一些实施方式中，所述瓶体的内径为15-25mm，所述瓶体的高度为30-40mm。在一些具体实施方式中，所述瓶体的内径为15mm、17.5mm、20mm、22.5mm、25mm或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，所述瓶体的高度为30mm、32mm、34mm、36mm、38mm、40mm或它们之间的任意值。
15、在一些实施方式中，所述瓶盖的内径为20-30mm，所述瓶盖的高度为5-10mm。在一些具体实施方式中，所述瓶盖的内径为20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，所述瓶盖的高度为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm或它们之间的任意值。
16、在一些实施方式中，所述样品杯的材质为石英玻璃。
17、在一些实施方式中，所述容纳瓶的材质为聚四氟乙烯。
18、根据本申请的又一方面，提供了一种检测土壤粒度的方法，包括如下步骤：
19、(1)采用计算机断层扫描(ct)技术对土壤样品进行粒度检测的步骤；以及可选的
20、(2)对所述粒度检测获得的数据进行图像处理，获得所述土壤样品的粒度分布曲线。
21、在一些实施方式中，所述土壤样品为月壤样品。
22、在一些实施方式中，步骤(1)中，所述ct通过三维x射线显微镜执行。
23、在一些实施方式中，用于所述三维x射线显微镜的检测的样品置于本申请所述的扫描-储存集成容器中。
24、在一些实施方式中，对所述扫描-储存集成容器中对应所述样品杯中的检测区段进行ct检测。
25、在一些实施方式中，所述三维x射线显微镜选自xradia 620versa三维x射线显微镜。
26、在一些实施方式中，采用xradia 620versa三维x射线显微镜进行粒度检测的条件包括：使用相位对比微断层扫描进行扫描，扫描体素大小分别为2-4μm和0.5-1.5μm，x射线管能量分别为85-95kv和10-14w，光学物镜为4x，一次投影的曝光时间3-5s。在一些具体实施方式中，扫描体素大小分别3μm和1μm，采用的x射线管能量分别为90kv和12w，光学物镜为4x，一次投影的曝光时间4s。
27、在一些实施方式中，对xradia本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.计算机断层扫描(CT)在土壤粒度检测中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述CT通过三维X射线显微镜执行；和/或所述土壤为月壤。
3.一种扫描-储存集成容器，包括容纳瓶和可置于所述容纳瓶内的样品杯，所述容纳瓶包括瓶体和与所述瓶体可拆卸连接的瓶盖，所述样品杯包括杯体和与所述杯体可拆卸连接的杯盖，其中，所述杯体依次设置有储存区段、直径逐渐减小的渐变通道和检测区段。
4.根据权利要求3所述的扫描-储存集成容器，其特征在于，所述容纳瓶和样品杯之间设置有密封垫，优选地，所述密封垫的数量为1-5个；和/或
5.一种检测土壤粒度的方法，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述CT通过三维X射线显微镜执行，
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述粒度检测还包括采用光学显微镜和/或扫描电子显微镜对土壤样品进行粒度检测；
8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，通过所述图像处理获得的曲线拟合特征值进行曲线拟
9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下(A-C)中的一者：
10.权利要求3或4所述的扫描-储存集成容器或权利要求5-9中任一项所述的方法在土壤特别是月壤的粒度检测中的应用。
...【技术特征摘要】
1.计算机断层扫描(ct)在土壤粒度检测中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述ct通过三维x射线显微镜执行；和/或所述土壤为月壤。
3.一种扫描-储存集成容器，包括容纳瓶和可置于所述容纳瓶内的样品杯，所述容纳瓶包括瓶体和与所述瓶体可拆卸连接的瓶盖，所述样品杯包括杯体和与所述杯体可拆卸连接的杯盖，其中，所述杯体依次设置有储存区段、直径逐渐减小的渐变通道和检测区段。
4.根据权利要求3所述的扫描-储存集成容器，其特征在于，所述容纳瓶和样品杯之间设置有密封垫，优选地，所述密封垫的数量为1-5个；和/或
5.一种检测土壤粒度的方法，包括如下步骤：
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱珂磊，乔斯嘉，李丽慧，李金华，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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