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電子探針顯微分析的優(yōu)勢(shì)有哪些？

來(lái)源：測(cè)試GO 時(shí)間：2022-11-14 13:38:30 瀏覽：2500次

電子探針顯微鏡（EPMA）又稱微區(qū)X射線光譜分析儀、X射線顯微分析儀。其原理是利用聚焦的高能電子束轟擊固體表面，使被轟擊的元素激發(fā)出特征X射線，按其波長(zhǎng)及強(qiáng)度對(duì)固體表面微區(qū)進(jìn)行定性及定量化學(xué)分析。主要用來(lái)分析固體物質(zhì)表面的細(xì)小顆粒或微小區(qū)域，最小范圍直徑為1μm左右。

分析元素一般從鈹(Be4 )——鈾(Ｕ92)。因?yàn)?/span>H和He原子只有K 層電子，不能產(chǎn)生特征X 射線，所以無(wú)法進(jìn)行電子探針成分分析。鋰(Li) 雖然能產(chǎn)生X 射線，但產(chǎn)生的特征X 射線波長(zhǎng)太長(zhǎng)，通常無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)，電子探針用大面間距的皂化膜作為衍射晶體已經(jīng)可以檢測(cè)Be元素。

電子探針顯微分析的優(yōu)點(diǎn)

電子探針是研究礦物或玻璃熔體化學(xué)組分最基礎(chǔ)的原位微區(qū)分析技術(shù)，主要用于分析樣品的微區(qū)主、微量元素的含量。相比其它原位微區(qū)分析技術(shù)(如激光剝蝕-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)和二次離子質(zhì)譜儀(SIMS))，電子探針具有高空間分辨率、無(wú)損、基底效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。

EPMA、SIMS、LA-ICP-MS對(duì)石英斑晶作用體積對(duì)比圖

EPMA作用體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于SIMS及LA-ICP-MS

在電子探針諸多優(yōu)點(diǎn)中，最突出的是高空間分辨率特性。由加速電壓(1~30kV)產(chǎn)生的電子經(jīng)過(guò)物鏡匯聚可以收斂成直徑小至1μm的束流，利用這種高度聚焦的電子束轟擊樣品表面能夠獲得較低的作用體積。如圖 1所示，當(dāng)加速電壓為20kV、束流大小為80nA、束斑直徑為5μm的電子束轟擊石英樣品表面時(shí)產(chǎn)生的作用體積約為50~250μm3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于SIMS(2000~5000μm3)與LA-ICP-MS(125000~250000μm3)的作用體積。其次，電子探針的無(wú)損測(cè)試特性也成為與SIMS和LA-ICP-MS相比的另一大優(yōu)勢(shì)。

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