Microsonda y Microanálisis Electrónico
El microanálisis por haz de electrones mide la composición química de los minerales in situ a escala micrométrica mediante la detección de los rayos X característicos que emiten.
Definition
El conjunto de técnicas de haz de electrones, principalmente la microsonda electrónica y el microscopio electrónico de barrido, utilizadas para determinar la composición química y obtener imágenes de la microtextura de los minerales a escala micrométrica.
Scope
Este tema abarca la microsonda electrónica (EPMA) y el microscopio electrónico de barrido (SEM), la generación de rayos X característicos bajo bombardeo de electrones, la espectrometría de dispersión de longitud de onda y de energía, el análisis cuantitativo con correcciones de matriz y la obtención de imágenes mediante electrones retrodispersados y secundarios. Es el principal método para obtener la química mineral cuantitativa.
Core questions
- ¿Cómo genera un haz de electrones rayos X característicos en un mineral?
- ¿En qué se diferencian los espectrómetros de dispersión de longitud de onda y de energía?
- ¿Cómo se utilizan las correcciones de matriz para obtener concentraciones cuantitativas?
- ¿Qué revelan las imágenes de electrones retrodispersados sobre la composición?
Key theories
- Generación y cuantificación de rayos X característicos
- Un haz de electrones expulsa electrones de capas internas, y los rayos X característicos resultantes identifican elementos y, después de la corrección por número atómico, absorción y efectos de fluorescencia, producen concentraciones cuantitativas de los constituyentes minerales.
- Imágenes composicionales
- La intensidad de los electrones retrodispersados aumenta con el número atómico medio, por lo que las imágenes mapean la variación composicional y la zonación dentro de los granos, guiando los análisis puntuales cuantitativos.
Clinical relevance
El microanálisis cuantitativo sustenta la geotermobarometría, el estudio de la zonación composicional y la difusión, la identificación mineral de fases diminutas y la caracterización de menas, lo que lo convierte en una de las herramientas analíticas más utilizadas en las ciencias de la Tierra.
History
Raymond Castaing construyó y describió la primera microsonda electrónica a principios de la década de 1950, estableciendo el análisis químico cuantitativo in situ; las décadas posteriores trajeron detectores de energía dispersiva, procedimientos de corrección automatizados e imágenes SEM combinadas que hicieron que el microanálisis fuera rutinario en geología.
Key figures
- Raymond Castaing
- Joseph I. Goldstein
- S. J. B. Reed
Related topics
Seminal works
- reed2005
- goldstein2018
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre el SEM y la microsonda electrónica?
- Ambos utilizan un haz de electrones, pero el SEM está optimizado para la obtención de imágenes de alta resolución, mientras que la microsonda electrónica está optimizada para el análisis químico cuantitativo preciso, típicamente con espectrómetros de dispersión de longitud de onda.
- ¿El análisis con microsonda electrónica destruye la muestra?
- Es esencialmente no destructivo a la escala de una sección delgada pulida; el haz enfocado puede causar daños locales menores en minerales sensibles al haz, pero deja la muestra intacta para estudios posteriores.