-Technieken

Microprobe technieken maken deel uit van fysische en analytische chemie . Deze technieken zijn zeer gevoelig en hebben toepassingen in de geologie , archeologie , biologie, geneeskunde en Materials Sciences . Elektronen probe micro analyse ( EPMA ) is het meest gebruikte instrument voor geochemische analyse en beeldvorming micron -size hoeveelheden glas en kristallen. Kwantitatieve EPMA analyse is de meest gebruikte methode voor kleinschalige chemische analyse van geologische materialen . EPMA wordt ook veel gebruikt voor het analyseren van synthetische materialen , bijvoorbeeld optische wafers , dunne films , micro , halfgeleiders en supergeleidende keramiek. Electron microsondeanalyse

Electron microsondeanalyse ( EMPA ) , ontwikkeld door R. Castaing in Parijs in 1950 , wordt gebruikt voor de beoordeling van de chemische samenstelling van kleine hoeveelheden van vaste materialen zonder ze te vernietigen . Een electronenmicroprobe is gebaseerd op het principe dat wanneer een vast materiaal wordt gebombardeerd door een versnelde en zich elektronenbundel , de invallende elektronenbundel voldoende energie om materie en energie bevrijden van het monster . De microbundel instrument maakt gebruik van een hoge - energie gerichte bundel elektronen . Deze straal genereert röntgenstralen die kenmerkend zijn voor het element in een monster zo klein als 3 micrometer breed zijn . De X - stralen geproduceerd worden afgebogen door het analyseren kristallen en geteld met behulp van gas - stroming en verzegeld evenredige detectoren . Wetenschappers dan bepalen chemische samenstelling door vergelijking van de intensiteit van de X - stralen van bekende composities met die van onbekende materialen , en wordt gecorrigeerd voor de effecten van absorptie en fluorescentie in het monster .
Toepassingen

EPMA is de ideale keuze voor het analyseren van individuele fasen in magmatische en metamorfe mineralen , voor materialen die klein zijn in omvang of waardevolle of uniek ( bijv. vulkanisch glas , meteoriet matrix , archeologische artefacten ) . Van groot belang bij de analyse van geologische materialen zijn secundaire en back - verstrooide elektronen , die nuttig zijn voor het afbeelden van een oppervlak of het verkrijgen van een gemiddelde samenstelling van het materiaal zijn .
Setup en Techniek

vaste materialen te analyseren met behulp van EPMA , flat, heeft polijstvakken worden voorbereid. In een electronenmicroprobe , wordt het brandpunt op het monster gebombardeerd door een smalle bundel elektronen , spannende secundaire röntgenstraling. De X - ray spectrum voor elk element bestaat uit een klein aantal specifieke golflengten . De elektronen microprobe bestaat uit een elektronenkanon en een systeem van elektromagnetische lenzen voor het produceren van een gerichte elektronenbundel , scannen rollen waarmee de lichtbundel raster over een gebied van het monster een monster podium met XYZ beweging , een detectiesysteem van vaste- detectoren in de buurt van het monster en /of de golflengte spectrometers en , vaak , een lichtmicroscoop voor het bekijken van het monster. Voor het detecteren en kwantificeren van het spectrum van secundaire röntgenstraling het monster uitzendt , worden twee methoden gebruikt : golflengte detectie ( WDS ) , met een buigen kristal aan de kenmerkende röntgen pieken en energie detectie ( EDS ) te isoleren , met een vast - stofdetector dat onderscheid maakt tussen de energieën van inkomende fotonen .
Voordelen

het belangrijkste voordeel van EPMA is de mogelijkheid om te verwerven nauwkeurige , kwantitatieve elementaire analyses op vlekgroottes zo klein als enige micrometers . De elektronenoptiek van een EPMA setup zodat hogere resolutie beelden te bekomen dan worden gezien met behulp van zichtbaar licht optica . EPMA analyse destructieve , zodat röntgenstralen opgewekt door elektroninteracties niet tot volumeverlies van het monster . Aldus is het mogelijk om dezelfde materialen heranalyseren . De ruimtelijke schaal van de analyse, samen met de mogelijkheid om gedetailleerde beelden te maken , maakt het mogelijk om geologische materialen te analyseren in situ en op te lossen complexe chemische variatie binnen enkele fasen.