实验室概况
电子探针实验室早在1982年曾引进日本岛津EMX-SM7型电子探针,经过原地矿部的两次仪器升级改造,沿用至2015年。2013年,引进日本电子JXA-8230型电子探针。
实验室目前可以实现矿物、岩石、材料等各类固体样品的微区形貌和结构观察、高精度的微区(微米级)无损成分定量分析、高精度的元素线扫描和面扫描分析。实验室实行开放运行管理,主要服务于固体地球科学领域研究,包括岩石圈演化、矿产资源、环境科学等。实验室1995年加入国家计量认证体系,严格按照认证要求测试。2016年通过认监委“硅酸盐玻璃化学成分的电子探针波谱仪定性定量分析”实验室能力比对,获得满意的评审结果。
仪器设备
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 Be-U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。
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测试项目
(1)背散射图像观察(BSE);
(2)二次电子图像观察(SEI);
(3)常规造岩矿物(包括氧化物、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐矿物)中主量元素含量分析;
(4)金属硫化物中主要元素含量分析;
(5)特定矿物(如橄榄石、石英、钛铁矿、尖晶石和金红石等)的微量元素定量分析;
(6)稀土矿物成分分析;
(7)造岩矿物中主要元素的面扫描分析(X-ray Mapping),如石榴石中Mg、Fe、Mn等元素;
注:特殊需求(如应用5-7),需提前说明,以便实验室根据其可行性和机时、仪器状态等予以安排。
测试方法相关文章:
(1)Xia Lu,Yutong He,Di Tian,Runlong Fan,Li Yao*.Web-Based Virtual Laboratory for Electron Probe Microanalysis[J].Computer Applications in Engineering Education,2015,23(4):489-498.(SCI,IF=0.935).
(2)Yutong He,Di Tian,Ranran Gao,Runlong Fan,Li Yao*. SHRIMPDB: a new geoanalytical database for U-Th-Pb geochronological data from SHRIMP measurements[J]. Earth Science Informatics.2018,11(4):623-631. (SCI,IF=1.525).
(3)Yihan Liu,Yutong He,Di Tian,Runlong Fan, Li Yao*. A Web-Basd Virtual Laboratory for SHRIMP[J].Computer Applications in Engineering Education,2018,26:1493-1506.(SCI,IF=1.435).
(4)姚立,田地,姚杰.基于电子探针背景的精细测量方法[J],吉林大学学报(工学版),2009.39(1):240-243.(EI:090811914855).
(5)He Yutong,Tian Di,Gao Ranran,Runlong Fan,Li Yao*. EPMA-WMSS: A Web-based Data Management and Sharing System for EPMA Geoanalysis[J]. Journal of Donghua University (Eng. Ed.),2018,35(4):315-320.
(6)姚立,田地,梁细荣. 电子探针背景扣除和谱线干扰修正方法的进展[J],岩矿测试,2008,27(1):49-54.
(7)姚立,田地,隋欣. 电子探针测量与控制软件的设计[J], 计算机工程,2008,34(2),240-241,361.
实验室位置
吉林省长春市朝阳区建设街2199号 吉林大学地球科学学院鸽子楼225室