Электронный микрозонд
-
История электронного микрозонда
- Разработан на основе электронной микроскопии и рентгеновской спектроскопии
- Эрнст Руска и Макс Кнолль создали прототип электронного микроскопа в 1931 году
- Генри Мозли открыл зависимость между длиной волны рентгеновского излучения и типом атома
-
Ранние разработки
- Джеймс Хиллер и Ричард Бейкер создали электронный микрозонд в 1940-х годах
- Раймонд Кастен построил первый электронный микрозонд в 1948-1950 годах
- Кастен заложил основы теории и применения количественного анализа
-
Развитие в 1950-х годах
- Кастен и другие исследователи активно разрабатывали электронные микрозонды
- Вернон Эллис Косслетт организовал конференцию по электронной микроскопии в 1949 году
- Питер Данкамб разработал сканирующий электронный рентгеновский микроанализатор
-
Коммерциализация и усовершенствования
- Первый коммерческий электронный микрозонд выпущен в 1956 году компанией CAMECA
- В 1960-х годах появились микрозонды от других компаний, но большинство прекратили деятельность
- CAMECA стала пионером в производстве экранированных электронных микрозондов
-
Современные достижения
- CAMECA расширила область применения микрозондов в металлургии, электронике, геологии и других областях
- Достижения включают сканирование электронным пучком, добавление твердотельных детекторов и разработку синтетических кристаллов
-
Принцип работы
- Электронный пучок облучает образец, вызывая рентгеновские лучи
- Рентгеновские лучи используются для химического анализа
- WDS и EDS используются для выбора и подсчета длин волн или энергий рентгеновского излучения
-
Применение
- Химический состав определяется путем сравнения интенсивности рентгеновского излучения образца с эталонами
- Результаты корректируются с учетом матричных эффектов для получения количественных составов
- Данные собираются в текстурном контексте для определения различий в химическом составе материала
-
Объем и ограничения WDS
- Объем генерируемых рентгеновских лучей составляет 0,3 – 3 кубических микрометра
- WDS не может определить элементы под номером 3 (литий)
- Некоторые пики демонстрируют значительное перекрытие, что затрудняет анализ
- Анализ WDS не различает валентные состояния элементов
- Изотопы элементов не могут быть определены с помощью WDS
-
Приложения WDS
- Материаловедение и инженерия: анализ химического состава металлов, сплавов, керамики и стекла
- Минералогия и петрология: изучение горных пород и внеземных пород
- Палеонтология: анализ окаменелостей для определения их состава
- Анализ метеоритов: изучение условий в ранней Солнечной системе
-
Онлайн-уроки и рекомендации
- Конспекты занятий Джима Виттке, Джона Фурнелла и Джона Донована
- Ссылки на дополнительные ресурсы и статьи