Elektron Mikroprobu ve Mikroanaliz
Elektron ışını mikroanalizi, minerallerin yaydığı karakteristik X-ışınlarını tespit ederek, mikron ölçeğinde minerallerin kimyasal bileşimini yerinde (in situ) ölçmektedir.
Tanım
Başlıca elektron mikroprobu ve taramalı elektron mikroskobu olmak üzere, minerallerin kimyasal bileşimini belirlemek ve mikron ölçeğinde mikro dokusunu görüntülemek için kullanılan elektron ışını teknikleri bütünüdür.
Kapsam
Bu konu, elektron mikroprobunu (EPMA) ve taramalı elektron mikroskobunu (SEM), elektron bombardımanı altında karakteristik X-ışınlarının oluşumunu, dalga boyu ve enerji dağılımlı spektrometriyi, matris düzeltmeleri ile kantitatif analizi ve geri saçılan ve ikincil elektronlarla görüntülemeyi kapsamaktadır. Kantitatif mineral kimyası elde etmek için başlıca yöntem olarak kabul edilmektedir.
Temel sorular
- Bir elektron ışını bir mineralde karakteristik X-ışınlarını nasıl üretir?
- Dalga boyu ve enerji dağılımlı spektrometreler nasıl farklılık gösterir?
- Kantitatif konsantrasyonlar elde etmek için matris düzeltmeleri nasıl kullanılır?
- Geri saçılan elektron görüntüleri bileşim hakkında neyi ortaya koyar?
Temel kuramlar
- Karakteristik X-ışını üretimi ve kantifikasyonu
- Bir elektron ışını iç kabuk elektronlarını fırlatır ve ortaya çıkan karakteristik X-ışınları elementleri tanımlar; atom numarası, absorpsiyon ve floresans etkileri için yapılan düzeltmelerden sonra mineral bileşenlerinin kantitatif konsantrasyonlarını vermektedir.
- Bileşimsel görüntüleme
- Geri saçılan elektron yoğunluğu ortalama atom numarası ile artmaktadır, bu nedenle görüntüler taneler içindeki bileşimsel varyasyonu ve zonlanmayı haritalandırarak kantitatif nokta analizlerine rehberlik etmektedir.
Klinik önem
Kantitatif mikroanaliz, jeotermobarometriyi, bileşimsel zonlanma ve difüzyon çalışmalarını, küçük fazların mineral tanımlamasını ve cevher karakterizasyonunu desteklemektedir; bu da onu yer bilimlerinde en yaygın kullanılan analitik araçlardan biri haline getirmektedir.
Tarihçe
Raymond Castaing, 1950'lerin başında ilk elektron mikroprobunu inşa etmiş ve tanımlamış, böylece kantitatif yerinde (in-situ) kimyasal analizi kurmuştur; sonraki on yıllar, enerji dağılımlı dedektörleri, otomatik düzeltme prosedürlerini ve jeolojide mikroanalizi rutin hale getiren birleşik SEM görüntülemeyi beraberinde getirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Raymond Castaing
- Joseph I. Goldstein
- S. J. B. Reed
İlgili konular
Temel eserler
- reed2005
- goldstein2018
Sıkça sorulan sorular
- SEM ile elektron mikroprobu arasındaki fark nedir?
- Her ikisi de elektron ışını kullanmaktadır, ancak SEM yüksek çözünürlüklü görüntüleme için optimize edilmişken, elektron mikroprobu tipik olarak dalga boyu dağılımlı spektrometrelerle doğru kantitatif kimyasal analiz için optimize edilmiştir.
- Elektron mikroprob analizi numuneyi tahrip eder mi?
- Parlatılmış bir ince kesit ölçeğinde esasen tahrip edici değildir; odaklanmış ışın, ışına duyarlı minerallerde küçük yerel hasara neden olabilmekle birlikte, numuneyi daha fazla çalışma için sağlam bırakmaktadır.