电子探针仪器介绍

更新时间:2024-04-25   来源:

电子探针仪器介绍
 
1.实验室概况:
电子探针实验室拥有日本JEOL电子探针(EPMA)一台,仪器型号为JXA-iSP100,该仪器配置了4道波谱仪(WDS)及能谱仪(EDS)、阴极发光探测器(CL)、电子背散射衍射探测器(EBSD),具备光学显微镜和电子探针联用功能,可实现在光学显微镜下标定待测点位,然后由电子探针自动查找待测点位并开展相关分析测试。
目前,电子探针实验室针对矿物、岩石、化石等地质样品,开展微区形貌观察、阴极发光图像观察、电子背散射衍射分析、高精度的微区无损成分定量分析、高精度的元素线扫描和面扫描分析等。实验室面向国内外地球与行星科学领域的研究人员开放,主要为石油天然气地质、矿产资源、生态环境演化、岩石圈演化等研究领域提供技术支撑服务。
图1. 电子探针实验室
2.仪器信息

仪器信息

仪器名称

电子探针微区分析仪

仪器型号

JXA-iSP100

仪器生产商

日本JEOL

所属部门

油气资源研究中心

放置地点

油气资源研究中心116

技术负责人

姓名:李超        Emaillichaomails@lzb.ac.cn

联系人

姓名:李超         Email: lichaomails@lzb.ac.cn  Tel: 15002521757

备注

    

 
图2. 电子探针微区分析仪(EPMA)
3.仪器主要性能指标及分析须知

仪器主要性能指标

性能指标

1. 电子光学系统:

电子枪:六硼化镧、钨灯丝

加速电压:0.2 – 30kV

束流范围:1×10-12–1×10-5A

二次电子像分辨率:6nm钨灯丝),5nm六硼化镧灯丝

背散射电子像分辨率:20nm

2. 波谱系统(WDS

分析元素:5B –92U

谱仪道数:4

3. 能谱系统(EDS

分析元素:4Be –92U

检测面积:晶体总探测面30 mm2

能量分辨率:Mn–Ka优于129eV

实时分析功能:在电子探针图像观察过程中,能谱仪能够实时显示电子束驻留位置上的元素成分信息,当与波谱仪同步获得数据后,两类数据结果可进行自动叠加

4. 阴极发光探测器(CL

全色探测器,检测波长200nm–900nm,可得到高分辨率的阴极发光图像

5. 电子背散射衍射仪(EBSD

图像分辨率:百万像素(1244×1024

角度分辨率:0.05°

6. 光电联用系统(OM-EPMA

观察方法:支持明场、暗场、透射、偏光等多种观察方法

放大倍数:50X100X200X500X1000X

光电联用软件:在应用偏光显微镜观察样品时,可在样品上定义多个待测点,对待测点命名并赋予坐标后,光电联用软件能够根据坐标数据操作电子探针自动定位到待测点,实现偏光显微镜与电子探针联动联用功能。

主要应用

电子探针(EMPA)是进行固态样品表面形貌、结构观察和微区成分分析测试的最主要仪器, 是矿物学、岩石学、地球化学、矿床学、构造地质学、比较行星学和冶金材料科学等研究领域最基础的原位微束微区分析仪器。电子探针利用高能汇聚电子束作为激发源轰击固态样品表面,产生各种电子信号和X射线(例如,二次电子、背散射电子、阴极荧光、特征X射线、连续X射线)。通过对相应电子图像(二次电子图像、背散射图像、阴极发光图像)的采集和分析,可以观察样品的表面的形貌、矿物相间的关系和内部结构特征;通过对特征X射线的波长(波谱仪WDS)或能量(能谱仪EDS)的测定和射线强度的测量可以对样品微区元素组成做定性和定量分析。

电子探针具有以下特点:(1)分析区域很小,可完成小于1 μm2区域的成分分析;(2)分析的元素范围广,可测 5B-92U元素;(3)不破坏样品,可重复分析;(4)除了单点分析外,可进行线扫描分析和面扫描分析,以多种方式查明元素的分布状态和空间变化规律;(5)应用范围广,可测试各类固态样品;(6)分析快捷且成本较低。

主要的应用有:

1)背散射图像观察(BSE);

2)二次电子图像观察(SEI);

3)阴极发光图像观察(CL);

4)电子背散射衍射图像观察(EBSD);

5)常规造岩矿物(包括氧化物、硫化物、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐矿物)主量元素含量分析;

6)稀土矿物成分分析;

7)矿物岩石中主、微量元素的线、面扫描分析。

分析须知

1. 待测样品可以是探针片和树脂靶等。

2. 待测样品应抛磨平整、镀导电膜(镀碳,可在本实验室完成)。

服务费收取

实验室对国内外研究人员开放。在仪器状态稳定情况下,可实现一天24小时不间断分析。

院外人员500/小时,或100/点;院内人员350/小时,或70/点。

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4.联系人信息
李超:博士、副研究员,硕士研究生导师,中科院青年创新促进会会员,中科院西部之光青年学者,电子探针微区分析实验室负责人。目前,主要从事石油天然气储层地质学研究工作,已在国内外期刊发表各类文章40余篇,其中SCI收录18篇。
联系信息:办公室:619;电话:15002521757;E-mail:lichaomails lzb.ac.cn
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