本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探領域，尤其涉及一種巖石樣品的拋光方法及裝置。

背景技術：

掃描電鏡被應用于地質(zhì)勘探領域。例如，掃描電鏡可以用于如巖石樣品的微孔隙的觀察與分析；儲層孔隙的組成結構、產(chǎn)狀；膠結物的分布和結構；微晶體的析出、再生長等。

在對巖石樣品進行電鏡掃描前，需要對已經(jīng)被削切好的巖石進行拋光?，F(xiàn)有技術中，對巖石樣品多采用以水為介質(zhì)的拋光方法。這種拋光方法的拋光過程較長。巖石樣品長時間的在水的作用下，巖石樣品的表層孔隙填充物及粘土礦物等物質(zhì)極有可能被破壞。例如，大量的水可能導致粘土礦物吸水膨脹、水化分散等宏觀現(xiàn)象。進一步的，在實驗室無圍壓狀態(tài)下，伴隨著可能會產(chǎn)生因粘土礦物吸水膨脹而導致的微裂隙。以上微觀結構的變化在常規(guī)巖石分析如薄片分析中可能無法被清晰地觀察到，但在場發(fā)射掃描電鏡成像觀察中，以上現(xiàn)象變得非常明顯，導致對樣品孔隙的觀察與定量出現(xiàn)較大誤差或謬誤，對實驗現(xiàn)象與實驗結果造成很大的影響。

另外，對于細粒砂巖、致密砂巖等碎屑巖，由于該類巖石的礦物顆粒之間膠結較差，顆粒與顆粒之間的結合力小，因此在使用水的機械拋光過程中容易出現(xiàn)顆粒從平面脫出等現(xiàn)象，人為導致大的孔洞，這樣的樣品在觀察時會造成孔隙的假象，導致計算結果出現(xiàn)錯誤。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種巖石樣品的拋光方法及裝置，可以解決上述問題中的至少一種。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種巖石樣品的拋光裝置，所述巖石樣品的拋光裝置包括；

殼體；

放置臺，所述放置臺設置在所述殼體內(nèi)，巖石樣品能被放置在所述放置臺上，所述放置臺能相對所述殼體運動；

激光組件，所述激光組件設置在所述殼體內(nèi)，所述激光組件能向所述巖石樣品的表面發(fā)射激光；

氣體裝置，設置在所述殼體內(nèi)，用于向所述巖石樣品吹氣；

粗糙度檢測裝置，設置在所述殼體內(nèi)且與所述樣品臺相適配，用于檢測所述巖石樣品被拋光面的粗糙度，所述粗糙度檢測裝置與所述激光組件電連接。

優(yōu)選的，所述氣體裝置形成有與所述激光的路徑相適配的氣體流道，以使由所述氣體裝置送出的氣流的方向與射向所述巖石樣品表面的激光的方向相同。

優(yōu)選的，所述激光組件包括能發(fā)射激光的激光器以及與所述激光器相適配的聚焦裝置，所述聚焦裝置能使所述激光器發(fā)射的激光能被聚射在所述巖石樣品的表面。

優(yōu)選的，所述放置臺能相對所述殼體轉動，以使所述放置臺的下端面與所述殼體的底壁之間形成夾角。

優(yōu)選的，所述放置臺的下端面與所述殼體的底壁之間形成的夾角為0度～5度之間。

優(yōu)選的，所述巖石樣品的拋光裝置包括設置在所述放置臺上的樣品臺，所述巖石樣品能被放置在所述樣品臺上，所述樣品臺能相對所述放置臺運動。

優(yōu)選的，所述樣品臺上設置有旋轉裝置和平面運動裝置，以使所述樣品臺至少能相對所述放置臺轉動和/或平移運動。

優(yōu)選的，所述樣品臺上設置有夾持件，用于對巖所述石樣品進行夾持。

優(yōu)選的，所述粗糙度檢測裝置包括設置在所述放置臺上且分別位于所述樣品臺兩側的微激光發(fā)射器和微激光接收器，所述微激光接收器能接收所述微激光發(fā)射器發(fā)出的微激光并根據(jù)所述微激光的亮度判斷所述巖石樣品表面的粗糙度。

優(yōu)選的，所述粗糙度檢測裝置包括電感輪廓儀。

優(yōu)選的，所述激光組件發(fā)射的激光的波長可以為355納米、532納米或者1064納米。

優(yōu)選的，所述氣體裝置吹送的氣體包括：空氣、氮氣、氬氣、氦氣或者二氧化碳氣體中的至少一種，所述氣體裝置的注汽壓力大于等于0.1兆帕，所述氣體裝置的注汽速率大于等于1立方米每分鐘。

優(yōu)選的，所述巖石樣品的拋光裝置包括吸塵裝置，所述吸塵裝置設置在所述殼體內(nèi)。

優(yōu)選的，所述吸塵裝置位于所述放置臺的上方，用于吸取所述巖石樣品的表面產(chǎn)生的粉末。

優(yōu)選的，所述殼體上設置有用于觀察的觀察件以及能打開和封閉的送取口。

優(yōu)選的，當所述粗糙度檢測裝置檢測到所述巖石樣品的表面的粗糙度符合預設值時，所述粗糙度檢測裝置發(fā)出用于將所述激光組件關閉的控制信號。

優(yōu)選的，所述聚焦裝置包括聚焦鏡和反射鏡。

本發(fā)明還提供了一種采用如上所述的巖石樣品的拋光裝置的巖石樣品的拋光方法，包括：

將巖石樣品切割和初步打磨后固定放置在的樣品臺上；

打開激光組件，調(diào)節(jié)所述激光組件發(fā)射出來的激光在所述巖石樣品的表面的中心位置聚射成一光斑；

啟動粗糙度檢測裝置并設置所述粗糙度檢測裝置的粗糙度的預設值；

打開設置在所述樣品臺上的旋轉裝置和平面運動裝置，以使所述樣品臺相對所述放置臺轉動和/或平移運動；

啟動氣體裝置向所述巖石樣品吹氣；

當所述粗糙度檢測裝置檢測到所述巖石樣品的表面的粗糙度符合預設值時，關閉所述激光組件，拋光結束。

優(yōu)選的，所述將巖石樣品切割和初步打磨后固定放置在的樣品臺上的步驟中：

初步打磨后的所述巖石樣品的上下表面平整且近似平行，所述巖石樣品尺寸范圍為≤Ф100毫米，所述巖石樣品的厚度為5～50毫米之間；

將所述巖石樣品用環(huán)氧樹脂膠固定于掃描電鏡釘型鋁制樣品臺上，再將釘型樣品臺固定設置所述樣品臺上；或者

將所述巖石樣品用橡皮泥、雙面膠等粘接劑粘到所述樣品臺的上表面。

優(yōu)選的，所述粗糙度檢測裝置包括設置在放置臺上且分別位于所述樣品臺兩側的微激光發(fā)射器和微激光接收器；

所述微激光接收器能接收所述微激光發(fā)射器發(fā)出的微激光并根據(jù)接收到的微激光的亮度判斷所述巖石樣品表面的粗糙度；

所述啟動粗糙度檢測裝置并設置所述粗糙度檢測裝置的粗糙度的預設值的步驟中：

固定設置好微激光發(fā)射器與微激光接收器之間的位置關系并進行校準，以使所述微激光接收器能接收所述微激光發(fā)射器發(fā)出的微激光；

在微激光無遮擋時，將所述微激光接收器確定的微激光的亮度為第一亮度，并定義為1；

采用半透光薄膜遮擋微激光，將所述微激光接收器確定的微激光的亮度為第二亮度，并定義為0.5；

基于確定好的所述第一亮度和第二亮度，計算得到亮度為0.1～0.8的各點；

在所述巖石樣品拋光前將巖石樣品的高度進行微調(diào)，調(diào)至巖石樣品旋轉一周均無光被檢測到的高度；

設置粗糙度檢測裝置的粗糙度的預設值為亮度0.9。

優(yōu)選的，打開設置在所述樣品臺上的旋轉裝置和平面運動裝置，以使所述樣品臺能相對所述放置臺同時轉動和/或平移運動的步驟中：

平面方向的最大運動范圍為50毫米，運動速度為0.1～10毫米每秒；

所述旋轉裝置的旋轉速度為0.1～10圈每分鐘。

優(yōu)選的，當所述粗糙度檢測裝置檢測到所述巖石樣品的表面的粗糙度符合預設值時，關閉所述激光組件，拋光結束的步驟中：

在所述巖石樣品在一個旋轉周期內(nèi)均檢測到亮度大于等于0.9時，關閉所述激光組件，拋光結束。

本申請的巖石樣品的拋光裝置設置有激光組件。激光組件能將激光聚設在巖石樣品表面上。激光能傳遞能量，使得該激光可以對巖石樣品的表面進行加熱，進而使巖石樣品表面的凸起或者不平的位置受熱粉化，從而完成拋光。該拋光裝置上還設置有能帶動巖石樣品運動的放置臺以及能判斷巖石樣品表面粗糙度的粗糙度檢測裝置，使得該巖石樣品的拋光裝置能對巖石樣品的被拋光面進行全面的拋光并拋至符合電鏡實驗要求的粗糙度，并在巖石樣品的被拋光面的粗糙度達到預設值時停止拋光。

另外，該巖石樣品的拋光裝置采用了激光加熱的方式進行拋光，不同于現(xiàn)在技術的拋光過程中以水加拋光劑為介質(zhì)的接觸式研磨拋光的方法，避免了巖石樣品吸水膨脹產(chǎn)生裂縫，盡可能保證了巖石樣品的完整性，也避免了像致密砂巖之類巖石礦物顆粒采用現(xiàn)有技術的拋光裝置的過程中從拋光表面因剪切力而脫出的現(xiàn)象，保證了后期分析得準確。

該裝置還裝配有氣體裝置及吸塵裝置，盡可能地減少了樣品表面激光熔蝕氣體或碎屑在樣品表面的附著與沉積，還對巖石樣品具有一定的降溫效果，避免了熱量積累對樣品的損傷。

參照后文的說明和附圖，詳細公開了本發(fā)明的特定實施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應該理解，本發(fā)明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實施方式包括許多改變、修改和等同。

針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。

應該強調(diào)，術語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的巖石樣品的未設置殼體的拋光裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的巖石樣品的設置有殼體的拋光裝置的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的巖石樣品的拋光方法的流程圖。

以上附圖說明：

1、殼體；11、送取口；12、觀察件；2、放置臺；3、樣品臺；31、第一樣品部；32、第二樣品部；33、旋轉裝置；34、平面運動裝置；4、激光組件；41、激光器；42、聚焦裝置；5、氣體裝置；51、送氣部；6、吸塵裝置；61、吸入部；8、粗糙度檢測裝置；81、微激光發(fā)射器；82、微激光接收器；9、巖石樣品。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，當元件被稱為“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

本發(fā)明公開了一種巖石樣品的拋光裝置，參照圖1以及圖2所示，巖石樣品的拋光裝置包括；殼體1；放置臺2；放置臺2設置在殼體1內(nèi)，放置臺2能相對殼體1運動，巖石樣品9能放置在放置臺2的上端面上；激光組件4；激光組件4設置在殼體1內(nèi)，激光組件4能向巖石樣品9的表面發(fā)射激光；氣體裝置5，設置在殼體1內(nèi)，用于向巖石樣品9吹送氣體；粗糙度檢測裝置8，設置在殼體1內(nèi)且與放置臺2相適配，粗糙度檢測裝置8與激光組件4電連接，用于檢測巖石樣品9表面的粗糙度。

本申請的巖石樣品的拋光裝置設置有激光組件4。該激光組件4能將激光聚設在巖石樣品9表面。激光能傳遞能量，使得巖石樣品9的表面因為受到激光的照射而發(fā)熱，進而使得巖石樣品9表面的凸起或者不平的位置因受到激光的作用而受熱粉化，從而完成拋光。該拋光裝置上還設置有能帶動巖石樣品9運動的放置臺2使得該巖石樣品的拋光裝置能對巖石樣品9的被拋光面進行全面的拋光。該拋光裝置還設置有能判斷巖石樣品9表面粗糙度的粗糙度檢測裝置8，使得拋光裝置能將巖石樣品9的表面被拋光到預設的粗糙度值并自動停止拋光。

另外，該巖石樣品的拋光裝置采用了激光加熱的拋光方法。該方法不同于現(xiàn)有技術的拋光過程中以水加拋光劑為介質(zhì)的接觸式研磨拋光的方法，從而避免了巖石樣品9在以水進行拋光的過程中吸水膨脹而產(chǎn)生裂縫，盡可能保證了巖石樣品9的完整性，也避免了像致密砂巖之類巖石礦物顆粒采用現(xiàn)有技術的拋光裝置的過程中從拋光表面因剪切力而脫出的現(xiàn)象，保證了后期分析得準確性。

該裝置還裝配有氣體裝置5及吸塵裝置6。氣體裝置5在巖石樣品9拋光的過程中可以向巖石樣品9的表面吹氣，進而對巖石樣品9具有一定的降溫效果，避免了熱量積累對樣品的損傷。吸塵裝置6可以吸取拋光過程中產(chǎn)生的巖石碎屑或者粉末，進而可以盡可能地減少了樣品表面激光熔蝕氣體或碎屑在樣品表面的附著與沉積，從而更有效的完成對巖石樣品的拋光。

殼體1可以為多種形狀。在一可選的實施方式中，例如，殼體1可以為方形、圓柱形或多棱柱形。殼體1的形狀可以根據(jù)實際設置在殼體1內(nèi)的裝置的體積和形狀進行確定。本申請對殼體1的形狀不作具體的限制。

當然，殼體1的材質(zhì)也可以為多種。例如，為了保證殼體1的剛度和耐用性。殼體1的材質(zhì)可以為金屬材質(zhì)，如，鋁合金、不銹鋼、銅等材質(zhì)。同樣的，殼體1的材質(zhì)也可以為非金屬材質(zhì)，如，塑料、陶瓷等。

在一具體的實施方式中，當殼體1內(nèi)進行拋光作業(yè)時，為了使操作人員能對拋光過程進行觀察，殼體1上還可以設置有能用于觀察的觀察件。觀察件12可以為多種類型。例如，觀察件12可以為設置在殼體1的側壁上的無色透明件或者具有一定顏色的透明件。該透明件或者具有一定顏色的透明件可以設置在殼體1的頂部或者側壁。其中，該透明件的材質(zhì)可以為有機玻璃、PVC或者塑料材質(zhì)。更優(yōu)選的，透明件的材質(zhì)可以屏蔽殼體1內(nèi)激光組件4發(fā)出的激光，進而避免激光對人體產(chǎn)生傷害。

除了透明件的實施方式，觀察件12還可以為設置在殼體1上的攝像裝置。操作人員可以通過與攝像裝置相連接的顯示裝置觀察殼體1內(nèi)的工作情況。本申請并不對觀察件12的具體類型和結構做限制。

為了能將巖石樣品9較為方便的放入樣品臺3或者從殼體1內(nèi)取出，殼體1上還設置有能打開或者關閉的送取口11。在將巖石樣品9進行拋光前或者巖石樣品9拋光結束后，操作人員可以打開送取口11放入或者取出巖石樣品9，然后再關閉送取口11，使得殼體1處于封閉的狀態(tài)。

在本實施方式中，放置臺2的形狀可以為多種。例如，長方體、圓柱體、圓餅或者不規(guī)則的形狀等。但本申請對放置臺2的形狀不作具體的限制。放置臺2的形狀可以根據(jù)實際的使用需求進行確定。當然，較佳的，參照圖1所示，放置臺2可以為長方體。其中，長方體的長和寬較大于長方體的高。

當巖石樣品9放置在放置臺2上后，放置臺2還能相對殼體1轉動。例如，放置臺2能相對殼體1沿橫軸轉動。其中，橫軸為與殼體1的底壁相平行的軸線。更具體的，當放置臺2為長方體時，橫軸為放置臺2的長度方向。放置臺2能相對殼體1沿橫軸轉動且能維持轉動后的狀態(tài)。具體的，放置臺2相對殼體1轉動后，放置臺2的下端面與殼體1的底壁之間形成有夾角，以調(diào)節(jié)激光組件4的激光與在放置在樣品臺3上的巖石樣品9的上端面之間的夾角，進而更有利于激光對巖石樣品9上的凸起進行激光削切。其中，放置臺2的下端面與殼體1的底壁之間形成的夾角可以為0度～5度之間?？梢岳斫獾模す忸愃朴诂F(xiàn)實生活中的刀片，當需要將一物體的表面的凸起削掉時，刀片需要與被切削的物體的表面成較小的夾角或者近乎平行。因此，放置臺2與殼體1之間的夾角需為0度～5度之間，進而順利地完成巖石樣品9表面的削切。

為了使放置臺2能相對殼體1轉動，放置臺2上可以設置有一裝置。該裝置可以包括一驅(qū)動裝置以及沿放置臺2的長度方向穿設在放置臺2內(nèi)的轉動軸。驅(qū)動裝置與轉動軸傳動連接。放置臺2進而被轉動軸懸空設置，使得驅(qū)動裝置能帶動轉動軸轉動進而帶動放置臺2轉動。

在其它可選的實施方式中，該裝置還可以為設置在放置臺2下端面的一側的提升裝置。該提升裝置能帶動放置臺2圍繞下端面的另一側的沿長度方向的棱邊進行轉動。放置臺2的下端面進而能與殼體1的底壁之間形成有夾角。能理解的，還有其它能使放置臺2能相對殼體1沿橫軸轉動的裝置。本申請對此不作具體的限制。

巖石樣品的拋光裝置還可以包括設置在放置臺2上的樣品臺3。本申請的樣品臺3的形狀可以為多種。例如，樣品臺3的形狀可以為圓柱形、長方體、圓餅形或者其它形狀。樣品臺3的下端面與放置臺2的上端面可以直接接觸或者間接接觸。

樣品臺3可以包括上述的各種形狀疊設而成的組合件。例如，在一具體的實施方式中，樣品臺3可以包括直接設置在放置臺2上的第一樣品部31和設置在第一樣品部31上的第二樣品部32。第一樣品部31和第二樣品部32的形狀可以為多種，如上述的圓柱形、長方體、圓餅形或者其它形狀。

樣品臺3的上端面可以設置有能放置巖石樣品9的放置位。初步打磨后的巖石樣品9的上下表面平整且近似平行。巖石樣品9的尺寸范圍為≤Ф100毫米。巖石樣品9的厚度為5～50毫米之間。巖石樣品9可以用環(huán)氧樹脂膠先固定于掃描電鏡釘型鋁制樣品臺3上，再將釘型樣品臺3固定設置樣品臺3上，或者將巖石樣品9用橡皮泥、雙面膠等粘接劑直接粘到樣品臺3上。

可選的，樣品臺3上還可以設置有夾持件。夾持件可以用于對巖石樣品9進行夾持，進而起到二次的固定，從而保證巖石樣品9在拋光的過程中能相對樣品臺3保持穩(wěn)定。

在一具體的實施方式中，因為需要保證激光組件4發(fā)出的激光與巖石樣品9的上端面保持一定夾角。激光組件4體積較大，不方便運動。因此，為了解決這一問題，操作人員可以將樣品臺3設置為能相對放置臺2轉動或者沿平面方向做直線或者曲線運動。樣品臺3進而能帶動巖石樣品9相對激光組件4運動，使聚射在巖石樣品9上的激光能在巖石樣品9的上端面相對運動，進而對巖石樣品9的上端面的全部或部分進行拋光。

具體的，樣品臺3上可以分別設置有旋轉裝置33和平面運動裝置34，以使樣品臺3至少能相對放置臺2轉動或沿平面方向(X或Y方向)。其中，平面可以為一放置臺2的上端面為坐標系的面，坐標系可以具有X坐標軸和Y坐標軸。

當樣品臺3為一個時，樣品臺3上也可以分別設置有旋轉裝置33和平面運動裝置34。其中，平面運動裝置34是指該裝置能使樣品臺3在以XY方向為坐標軸的一個平面上進行運動，即該運動為兩個方向，因此將該裝置定義為平面運動裝置34。該裝置能沿X方向運動也可以沿Y方向運動，同時，也可以沿XY的合方向進行運動。

可選的，當樣品臺3包括第一樣品部31和第二樣品部32時，旋轉裝置33可以設置在第一樣品部31上。第一樣品部31和放置臺2之間可以設置有旋轉馬達，使得旋轉馬達能帶動第一樣品部31相對放置臺2轉動。平面運動裝置34可以設置在第二樣品部32上。平面運動裝置34可以包括設置在第二樣品部32和第一樣品部31之間的滑軌，使得第二樣品部32能在滑軌上進行運動。平面運動裝置34的驅(qū)動裝置可以都為馬達。

當然的，在其它實施方式中，旋轉裝置33和平面運動裝置34也可以分別設置在第二樣品部32和第一樣品部31上(與上一實施方向的設置位置相反)。無疑的，本發(fā)明還包括其它的實施方式，其能使放置在樣品臺3上的巖石樣品9能相對放置臺2相對轉動或者線性運動。本申請對此不作限制。

在本實施方式中，當激光組件4發(fā)射出來的激光在巖石樣品9的表面射成一光斑后，操作人員可以啟動粗糙度檢測裝置8并設置粗糙度檢測裝置8的亮度參數(shù)。粗糙度檢測裝置8的亮度參數(shù)設置完畢后，操作人員可以打開設置在樣品臺3上的旋轉裝置33和平面運動裝置34，以使樣品臺3能相對放置臺2同時轉動和沿平面方向運動。激光聚射成的一光斑能在巖石樣品9的上端面進行運動及拋光。

在本實施方式中，激光組件4可以設置在殼體1內(nèi)。激光組件4能向巖石樣品9的表面發(fā)射激光。為了保證激光組件4發(fā)出的激光和巖石樣品9的上端面之間形成較小的夾角(0至5度)，激光組件4可以與放置臺2并列設置，使得激光組件4發(fā)出的激光能與巖石樣品9的上端面近乎平行，進而能與巖石樣品9的上端面之間形成較小的夾角。

在一可選的實施方式中，參照圖1或者圖2所示，激光組件4可以包括能發(fā)射激光的激光器41以及與激光器41相適配的聚焦裝置42。聚焦裝置42能使激光器41發(fā)射的激光能聚射在巖石樣品9的表面。激光器41可以設置在殼體1的底壁上，聚焦裝置42可以設置在激光器41的上方。具體的，聚焦裝置42可以包括聚焦鏡和反射鏡。聚焦鏡與激光器41發(fā)出激光的端部相適配，使得激光器41發(fā)出的多條激光能聚集為一條。反射鏡設置在聚焦鏡發(fā)出聚集后的激光的一端的上方并能與殼體1的底壁之間形成一定的夾角，使得聚集后的激光能被反射到巖石樣品9的上端面。聚射后的激光具有較高的能量，進而能對巖石樣品9的表面進行拋光。當然，在其它具體的實施方式中，激光器41還可以直接發(fā)出一條已經(jīng)被聚射后的光線而無需在外界設置聚焦鏡，進而避免了激光在聚集的過程中而造成的能量損失。

在一具體的實施方式中，激光組件4發(fā)射的激光的波長可以為355納米(nm)、532納米或者1064納米。在具體使用的過程中，激光的波長可以根據(jù)巖石樣品9的性質(zhì)或者拋光要求進行確定。

在本實施方式中，氣體裝置5用于向巖石樣品9吹送氣體。巖石樣品9在拋光過程中，激光對巖石樣品9的上端面的凸起進行灼燒以及削切，進而會產(chǎn)生較多的粉塵。氣體裝置5可以向巖石樣品9的上端面吹送氣體，盡可能地減少了巖石樣品9上端面的激光熔蝕氣體或碎屑在樣品表面的附著與沉積。另外，氣體裝置5向巖石樣品9吹送氣體還能對巖石樣品9進行降溫，避免巖石樣品9因熱量積累而受損。

氣體裝置5可以為多種。例如，氣體裝置5可以包括外置式氣源，即，外部的供汽裝置通過供汽管道與內(nèi)部的氣體裝置5相連通，進而向氣體裝置5提供氣體。氣體裝置5還可以為內(nèi)置式氣源，即氣體裝置5包括設置在殼體1內(nèi)的氣瓶或者氣體產(chǎn)生裝置，而無需從外部對殼體1內(nèi)的氣體裝置5進行供汽，避免殼體1上開設較多的孔，保證殼體1的密封性。

在一具體的實施方式中，氣體裝置5可以包括有送氣部51。送氣部51形成有與激光的路徑相適配的氣體流道，以使由送氣部51流出的氣流的方向與發(fā)射的激光的方向相同。詳細的，送氣部51可以為一筒狀或者錐狀等具有一長度方向的中空結構。送氣部51內(nèi)形成有能使激光從中穿過的氣體流道，送氣部51上還設置有能向氣體流道通入氣體的送氣通孔。當對巖石樣品9進行激光拋光時，激光和氣體裝置5的氣流都通過送氣部51的出口出來而作用與巖石樣品9的被拋光面上，使得氣流能及時的將拋光產(chǎn)生的灰塵吹走以及對拋光的位置進行迅速的降溫。

另外，激光可以撞擊氣體使得氣體被電離出許多電離子。這些電離子再撞擊巖石樣品9的表面，進而能提高該裝置的拋光效果和速率。

在一可選的實施方式中，氣體裝置5吹送的氣體可以包括：空氣、氮氣、氬氣、氦氣或者二氧化碳氣體中的任意一種。當然，操作人員還可以根據(jù)實際拋光的要求去選擇合適的氣體。

氣體裝置5的注汽壓力可以大于等于0.1兆帕。氣體裝置5的注汽速率可以大于等于1立方米每分鐘。注汽壓力以及注汽速率還可以根據(jù)實際的拋光作業(yè)的要求進行確定。

在本實施方式中，巖石樣品9在拋光的過程中會因為表面的凸起熱化而產(chǎn)生粉塵。粉塵因不能被排出殼體1外而在殼體1內(nèi)四處飄散，從而會影響觀察者的視線以及對殼體1內(nèi)的設備造成損害。為了避免上述問題的發(fā)生。殼體1內(nèi)還可以設置有吸塵裝置6。吸塵裝置6用于對殼體1內(nèi)的灰塵進行吸取，進而使拋光的過程中產(chǎn)生的粉塵能被排出殼體1外，進而保證殼體1內(nèi)較為干凈的環(huán)境以及避免巖石樣品9的灰塵對電子設備的干擾(例如，激光組件4，氣體裝置5樣品臺3等)。

在一具體的實施方式中，吸塵裝置6包括吸入部61。吸入部61可以位于放置臺2的上方，進而用于吸取巖石樣品9的表面產(chǎn)生的粉末。具體的，吸入部61可以包括一縱向截面為圓弧形的吸盤。吸入部61通過管道與吸塵裝置6的本體相連接。吸塵裝置6的本體可以設置有儲集粉塵的壓力腔體，壓力腔室進而能通過與其管道連接的吸入部61進行吸塵。當然，吸塵裝置6也可以設置有能伸出殼體1外的出氣管。吸塵裝置6將吸入的粉塵直接排到殼體1外，從而可以不在本體內(nèi)設置壓力腔體。

當然，吸入部61還可以為其它形狀。例如，吸入部61還可以為“︹”形或者直接由一與吸塵裝置6本體的管道形成。吸入部61的位置可以根據(jù)巖石樣品9放置在樣品臺3上的位置進行確定，使得吸入管的吸入面積能完全覆蓋住巖石樣品9的上端面。

巖石樣品9在拋光的過程中，需要不斷地檢測巖石樣品9的被拋光面的粗糙度，從而判斷被拋光面的是否達到預設的拋光程度以及進一步地確定是否可以結束拋光。粗糙度檢測裝置8可以有多種。例如，粗糙度檢測裝置8可以為光感類型的粗糙度檢測裝置。具體的，粗糙度檢測裝置8可以包括設置在放置臺2上且分別位于樣品臺3兩側的微激光發(fā)射器81和微激光接收器82。此外，粗糙度還可以為電感輪廓儀或者通過設置在巖石樣品9上方的顯微鏡裝置對巖石樣品9表面的粗糙度進行確定。

較佳的，粗糙度檢測裝置8可以為包括設置在放置臺2上且分別位于樣品臺3兩側的微激光發(fā)射器81和微激光接收器82。該裝置的檢測原理為：當巖石樣品9的被拋光面的粗糙度較小時(表面光滑)，微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的全部的微激光。當巖石樣品9的被拋光面的粗糙度較大時，意味著該巖石樣品9的被拋光面上具有凸起。該凸起能將微激光遮擋住或者半遮擋住，使得微激光接收器82只能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的部分微激光(其余部分被凸起遮擋)。微激光接收器82進而能根據(jù)微激光的亮度判斷巖石樣品9表面的粗糙度。

在使用該粗糙度檢測裝置8時，操作人員可以將微激光發(fā)射器81和微激光接收器82調(diào)整到合適的位置。具體的，操作人員首先固定好微激光發(fā)射器81與微激光接收器82之間的位置關系并進行校準，以使微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的微激光。微激光在無遮擋時，微激光接收器82確定的微激光的亮度為第一亮度，并定義為1。第一亮度確定好后，再用半透光薄膜遮擋微激光，此時微激光接收器82確定的微激光的亮度為第二亮度，并定義為0.5。基于確定好的第一亮度和第二亮度，計算得到亮度為0.1～0.8的各點。即各亮度點代表不同的粗糙度。亮度越高表明被拋光面上的粗糙度越低。各亮度點確定好后，巖石樣品9在拋光前將巖石樣品9的高度進行微調(diào)，調(diào)至剛好巖石樣品9旋轉一周均無光被檢測到的高度。粗糙度檢測裝置8的預設值被設置為亮度0.9，然后開始進行拋光。當在巖石樣品9在一個旋轉周期內(nèi)均檢測到亮度大于等于0.9時，表面巖石樣品9的粗糙度符合要求，拋光結束，關閉激光組件4，氣體裝置5以及吸塵裝置6。

本發(fā)明還公開了一種巖石樣品的拋光方法，參照圖3所示，該方法包括以下步驟：

S101：將巖石樣品9切割和初步打磨后固定放置在如上的巖石樣品9的拋光裝置的放置臺2上；

在該步驟中，初步打磨后的巖石樣品9的上下表面平整且近似平行，巖石樣品9的尺寸范圍為≤Ф100毫米，巖石樣品9的厚度為5～50毫米之間。

巖石樣品9用環(huán)氧樹脂膠固定于掃描電鏡釘型鋁制樣品臺3上，再將釘型樣品臺3固定設置樣品臺3上；或者將巖石樣品9用橡皮泥、雙面膠等粘接劑粘到樣品臺3的上表面。更具體的，樣品臺3上還可以設置有夾持件。夾持件可以對巖石樣品9進行再次固定，進而保證巖石樣品9在拋光的過程中能相對樣品臺3相對固定。

S102：巖石樣品9被固定放置在樣品臺3上后，打開激光組件4；

在該步驟中，激光組件4發(fā)射的激光的波長可以為355納米、532納米或者1064納米。在具體使用的過程中，可以根據(jù)巖石樣品9的性質(zhì)或者拋光要求進行確定。

S103：放置臺2相對殼體1沿橫軸轉動一角度以及調(diào)節(jié)樣品臺3相對放置臺2的高度，以使激光組件4發(fā)射出來的激光能在巖石樣品9的表面的中心位置聚射成一光斑；

在該步驟中，放置臺2相對殼體1沿橫軸轉動，進而放置臺2的下端面與殼體1的底壁之間形成一夾角，其中，夾角的角度為0度～5度之間；光斑的直徑為1～2毫米之間。

S104：啟動粗糙度檢測裝置8并設置粗糙度檢測裝置8的亮度參數(shù)；

在該步驟中，粗糙度檢測裝置8包括設置在放置臺2上且分別位于樣品臺3兩側的微激光發(fā)射器81和微激光接收器82。微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的微激光并根據(jù)接受到的微激光的亮度判斷巖石樣品9表面的粗糙度。其中，首先固定設置好微激光發(fā)射器81與微激光接收器82之間的位置關系并進行校準，以使微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的微激光。在微激光在無遮擋時，微激光接收器82確定的微激光的亮度為第一亮度，并定義為1。第一亮度確定好后，再用半透光薄膜遮擋微激光，微激光接收器82確定的微激光的亮度為第二亮度，并定義為0.5?；诖_定好的第一亮度和第二亮度，計算得到亮度為0.1～0.8的各點。即，各點代表不同的粗糙度，亮度越高說明被拋光面上的粗糙度越低。各亮度點確定好后，巖石樣品9在拋光前將巖石樣品9的高度進行微調(diào)，調(diào)至剛好巖石樣品9旋轉一周均無光被檢測到的高度。

S105：打開設置在樣品臺3上的旋轉裝置33和平面運動裝置34，以使樣品臺3能相對放置臺2同時轉動和沿平面方向移動；

在該步驟中，平面方向的最大運動范圍為50毫米。運動速度為0.1～10毫米每秒。旋轉裝置33的旋轉速度為0.1～10圈每分鐘。

S106：啟動氣體裝置5以及吸塵裝置6；

在該步驟中，氣體裝置5吹送的氣體包括：空氣、氮氣、氬氣、氦氣或者二氧化碳氣體中的任意一種。氣體裝置5的注汽壓力大于等于0.1兆帕。注汽速率大于等于1立方米每分鐘。

S107：當粗糙度檢測裝置8檢測到巖石樣品9的表面的粗糙度符合預設值時，關閉激光組件4，拋光結束；

在該步驟中，首先設置粗糙度檢測裝置8的預設值為亮度0.9。在巖石樣品9在一個旋轉周期內(nèi)均檢測到亮度大于等于0.9時，關閉激光組件4，拋光結束。

需要注意的是，上述的各步驟只是本申請的一種可選的實施方式的步驟，在其它可選的實施方式中，操作人員也可以根據(jù)實際的情況對步驟進行調(diào)整。

實施例1：

取四川某勘測地的頁巖巖石樣品9。該類樣品遇水易產(chǎn)生微裂縫，因此不能采用現(xiàn)有技術中含水進行拋光的方式進行拋光。巖石樣品9的初始直徑為2.5cm，厚度1cm。利用砂紙將巖片上下表面粗磨平整，上下面近似平行，作為待拋光樣品。將巖石樣品9用AB膠固定于掃描電鏡釘型樣品臺3，盡可能地保持樣品臺3表面與巖石樣品9上表面平行，將釘型樣品臺3固定于帶旋轉裝置33和平面運動裝置34的樣品臺3。設置平面的X方向移動范圍為10mm，移動速度為2mm/s；設置旋轉裝置轉動速度為5r/min；設置可傾轉樣品臺3的傾角為2°。采用Nd:YAG脈沖激光器41，波長微532nm，脈沖頻率10000Hz，輸出功率為2.2W。打開激光器41，放置同心環(huán)標準樣品臺3。設置放置臺2和殼體1之間的傾角為5°，利用激光進行轟擊，觀察聚集激光作用點的位置，手動移動樣品臺3，使樣品臺3上的巖石樣品9的中心位置與激光焦點位置一致。開啟氣體裝置5，注氣壓力0.5MPa，注氣速率為1m³/min。開啟吸塵裝置6，吸氣速率2m³/min。開啟微激光發(fā)射器81與透光檢測器。固定設置好微激光發(fā)射器81與微激光接收器82之間的位置關系并進行校準，以使微激光接收器82能接收微激光發(fā)射器81發(fā)出的微激光。在微激光在無遮擋時，微激光接收器82確定的微激光的亮度為第一亮度，并定義為1。第一亮度確定好后，再用半透光薄膜遮擋微激光，述微激光接收器82確定的微激光的亮度為第二亮度，并定義為0.5?；诖_定好的第一亮度和第二亮度，計算得到亮度為0.1～0.8的各點。即，各點代表不同的粗糙度，亮度越高表面粗糙度越低。各亮度點確定好后，巖石樣品9在拋光前將巖石樣品9的高度進行微調(diào)，調(diào)至剛好巖石樣品9旋轉一周均無光被檢測到的高度。再設置粗糙度檢測裝置8的預設值為亮度0.9。開啟平面運動裝置34的馬達、開啟旋轉馬達、開啟激光組件4開始拋光。在巖石樣品9在一個旋轉周期內(nèi)均檢測到亮度大于等于0.9時，關閉激光組件4，氣體裝置5以及吸塵裝置6，拋光結束。

本發(fā)明的拋光方法是將激光聚設在巖石樣品9表面進而對巖石樣品9進行拋光。激光能傳遞能量，使得該激光可以對巖石樣品9的表面進行加熱。巖石樣品9表面的凸起可以受到激光的熱作用受熱粉化而進行拋光。該拋光裝置上還設置有能帶動巖石樣品9運動的放置臺2和能判斷巖石樣品9表面粗糙度的粗糙度檢測裝置8，使得該巖石樣品9的拋光裝置能對巖石樣品9上端面進行全面的拋光并拋至符合電鏡實驗要求的粗糙度。

另外，該巖石樣品的拋光方法采用了激光進行拋光，不同于現(xiàn)有技術中以水加拋光劑為介質(zhì)的接觸式研磨拋光的方法，避免了巖石樣品9吸水膨脹產(chǎn)生裂縫，盡可能保證了巖石樣品9的完整性。同時，該巖石樣品的拋光方法也避免了像致密砂巖之類巖石礦物顆粒采用現(xiàn)有技術的拋光裝置的過程中從拋光表面因剪切力而脫出的現(xiàn)象，保證了后期分析準確性。

本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個單位遞增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個單位的間隔即可。舉例來說，如果闡述了一個部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時間等)的值是從1到90，優(yōu)選從20到80，更優(yōu)選從30到70，則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對于小于1的值，適當?shù)卣J為一個單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達的示例，可以認為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。

除非另有說明，所有范圍都包括端點以及端點之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個端點。因而，“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”，至少包括指明的端點。

披露的所有文章和參考資料，包括專利申請和出版物，出于各種目的通過援引結合于此。描述組合的術語“基本由…構成”應該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實質(zhì)上沒有影響該組合的基本新穎特征的其它元件、成分、部件或步驟。使用術語“包含”或“包括”來描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構成的實施方式。這里通過使用術語“可以”，旨在說明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。

多個元件、成分、部件或步驟能夠由單個集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地，單個集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個”并不說為了排除其它的元件、成分、部件或步驟。

應該理解，以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應用對本領域技術人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導的范圍不應該參照上述描述來確定，而是應該參照所附權利要求以及這些權利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結合在本文中。在前述權利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應該認為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的發(fā)明主題的一部分。