Electron mikrosondeanalyse ( EMPA ) , utviklet av R. Castaing i Paris i 1950 , er brukt for å vurdere den kjemiske sammensetningen av ørsmå mengder av solide materialer uten å ødelegge dem . En elektronmikrosondeer basert på det prinsipp at dersom en fast materiale blir bombardert av en akselerert og fokusert elektronstråle , har hendelsen elektronstrålen tilstrekkelig energi til å frigjøre materie og energi fra prøven. Microbeam instrument benytter en høy-energi fokusert stråle av elektroner . Denne stråle genereres røntgenstråler som er karakteristiske for grunnstoffet i en prøve så liten som 3 mikrometer i diameter. Røntgenbildene som produseres er diffracted ved å analysere krystaller og telles ved hjelp av gass -flow og forseglet proporsjonale detektorer . Forskere deretter bestemme kjemisk sammensetning ved å sammenligne intensiteten av røntgenstråler fra kjente komposisjoner med de fra ukjente materialer , og korrigere for effekten av absorpsjon og fluorescens i prøven .
Søknader
EPMA er det ideelle valget for å analysere enkelte faser i magmatiske og metamorfe mineraler , for materialer som er små i størrelse eller verdifulle eller unik ( f.eks , vulkansk glass , meteoritt matrise , arkeologiske gjenstander ) . Av stor interesse når analyse av geologiske materialer er sekundære og back- spredte elektroner , som er nyttig for å avbilde en overflate eller skaffe en gjennomsnittlig sammensetning av materialet .
Oppsett og teknikk
å analysere solide materialer ved hjelp EPMA , flat , polerte seksjoner må være forberedt . I et elektron mikros , er det sentrale punktet på prøven bombardert av en smal stråle av elektroner , spennende sekundære røntgen . Den røntgenspekteret for hvert element består av et lite antall av bestemte bølgelengder . Den elektronmikrosondebestår av en elektronkanon , og et system av elektromagnetiske linser for å produsere en fokusert elektronstråle , skanning spoler som tillater strålen til raster over et område av prøven , et prøvetrinnmed XYZ bevegelse, et detektorsystem for solid- state detektorer i nærheten prøven og /eller bølgelengde spektrometre og , ofte , et lysmikroskop for visning av prøven . For å detektere og kvantifisere spektrum av sekundære røntgenstråler prøven avgir , er to fremgangsmåter anvendes : bølgelengde deteksjon ( WDS) , ved hjelp av en diffracting krystall for å isolere de karakteristiske røntgentopper , og påvisning energi ( EDS ), ved hjelp av en faststoff - state detektor som skiller mellom energiene til innkommende fotoner .
Fordeler
den primære fordelen med EPMA er evnen til å tilegne seg presis, analyserer kvantitativ elemental på spot størrelser som liten som flere mikrometer . Elektron optikk av en EPMA oppsett tillate høyere oppløsning som skal oppnås enn er sett ved bruk av synlig lys optikk . EPMA analyse er ikke-destruktiv , slik at røntgenstråler generert av elektron- vekselvirkninger ikke fører til volumtapetav prøven. Således er det mulig å Analyser på nytt de samme materialer. Den romlige skala fra analyse , sammen med evnen til å lage detaljerte bilder , gjør det mulig å analysere geologiske materialer i situ og løse komplekse kjemiske variasjon innen enkeltfaser.