1、样品制备步骤 (1)将所需研究的样品切割,磨制成光片或光薄片,如果是薄片,上面不可有盖玻璃,所有粘合剂不能用加拿大树胶,只能用环氧树脂或502胶; (2)在光学显微镜下仔细寻找所要观察的区域,用墨水笔圈出,并画出各物相的关系; (3)将样品涂上一层碳膜。 (4)用于形态分析的碳末样品的特殊制样方法:在玻璃载玻片上用双面胶带粘上粘土或其它粉末,压紧,然后喷碳或喷金。,第四节 样 品 制 备,定性分析是指确定未知样品所含有的在检测极限范围内的所有元素。 电子探针定性分析包括波长色散X射线光谱法(wavelength-dispersive X-ray spectrometry,WDS),能量色散X射
2、线光谱法(energy-dispersive X-ray spectrometry,EDS)。EDS的检测极限为0.1wt%,WDS的检测极限大部分为100ppm,极理想情况下可达10ppm。,第五节 电子探针定性分析,一、能谱定性分析,根据探测器(正比计数管、闪烁计数管)输出脉冲幅度与入射X射线在检测器中损耗能量之间的已知关系来确定X射线能量。 分析原理:(1)样品中同一元素的同一线系特征X射线的能量值是一定的,不同元素的特征X射线的能量值各不相同。(2)利用能谱仪接收和记录样品中特征X射线全谱,并展示在屏幕上。(3)然后移动光标,确定各谱峰的能量值,通过查表和释谱,可测定出样品组成。 能谱
3、分析的能量值范围为0.1keV电子束能量值(20KeV)。,能谱分析过程中必须注意的事项 (1)仅仅是具有特征性的峰才可以用来鉴别元素; (2)要经常校正EDS谱仪; (3)用来鉴定4Be92U的X射线能量值范围为0.114KeV,但对重元素,电子束的能量最好在2030KeV。 (4)在进行EDS定性分析时,要养成“查书”的习惯。当一个元素鉴定出来以后,应该将可能线系的X射线峰都标定出来,特别是对于那些强度相对弱的峰,以防有其它微量元素的存在; (5)要避免其它元素的干扰,特别是过渡金属之间的干扰尤为明显,要倍加注意。,能谱分析中常见元素的干扰源,重元素玻璃EDS谱线图,该玻璃含有Pb、Ta、
4、Ba、Si、O等主要组分,以及Bi、Al等微量组分,二、波谱定性分析,基本原理:在电子束的轰击下,样品产生组成元素的特征X射线,然后由谱仪的分光晶体分光,计数管接收并转换成脉冲信号,最后由计数器显示,或由记录仪记录下试样组成元素的特征X射线全谱。 在波谱分析中,通常采样L值,而不是值。L值为:从X射线源到分光晶体之间的距离,它代表检测波谱仪位置的波长。式中,R为谱仪的罗兰园半径(mm),如:JEOL 2R140mm,Cameca 2R166mm,Shimadzu 2R102mm。2d为分光晶体的面网间距, 为特征X射线峰的波长,n为X射线反射级数。,与EdS分析相同重元素玻璃的WDS谱线,与E
5、DS相比,WDS具有一下优点: WDS具有高的分辨率; 高的峰/背比使WDS的检测限大大优于EDS(WDS 100ppm,EDS 1000ppm ); WDS能够分析Z4的元素,虽然新型的EDS也能分析Z4的元素,但检测限要大大降低。但WDS也有其缺点: 用时多,速度慢; WDS需用较大的电流。,一、电子特征元素定量分析的基本原理 二、定量分析数据的预处理 三、ZAF修正 四、定量分析的技术问题 五、工作条件的选择 六、X射线分析中的精度和灵敏度 七、标样选用,第六节 电子探针定量分析,一、电子特征元素定量分析的基本原理,在一定的电子探针分析测量条件下,样品组成元素的相对百分含量与某元素产生的
6、特征X射线的强度成正比,二者关系可用下式表示:式中,Ci和C(i)分别为样品和标样中i元素的浓度,Ii和I(i)分别为样品和标样中i元素的X射线强度。,(一)背景修正 实验测得的特征X射线强度必须扣除连续X射线所造成的背景强度,即进行背景修正。 测定背景值的方法有如下几种: (1)如果背景强度是X射线波长的线性函数,则在谱峰两侧偏离主峰中心0.1的位置上分别测背景值Bg(-),Bg(+),其平均值(Bg)即为谱峰中心的背景。 (2)如果背景强度与波长不呈线性关系,通常在离谱峰两侧0.1的位置各取两个以上点的背景值,然后绘出背景轨迹,直接读取峰位处的背景强度Bg作为背景值。,二、定量分析数据的预
7、处理,(二)死时间(dead time)修正 死时间是指在一个脉冲到达计数器后,有一段时间间隔。在此间隔内,计数系统不再接收记录,直到新的脉冲到来。 由于死时间的存在,使一部分X射线脉冲漏记,造成计数损失,而且计数率越高,死时间造成的计数损失的相对比例也越高。因此要对X射线强度进行死时间修正。式中,n为实测计数率,n为经死时间修正的计数率, 为死时间。,试样在经过背景修正和死时间修正后,可作为一级近似将X射线强度比当作元素浓度比。 对于定量分析来说,这样的处理是远远不够的。这是因为X射线强度比与元素浓度比之间并非呈简单的线性关系。造成这种非线性关系的因素包括内因和外因两方面。 内因:试样和标样
8、对入射电子的原子序数效应;试样和标样对X射线的吸收效应;试样和标样对X射线的荧光效应。 外因:电子入射角、X射线的出射角以及电子加速电压等。 因此,在尽量保证外因影响最弱的情况下,就必须进行内因的修正,即ZAF较正。,三、ZAF较正,一、标样的种类纯金属标样(99.99)、合金标样、天然矿石标样、合成玻璃标样等。 二、天然矿物标样制备可用于标样的矿物需满足以下条件:矿物是均一的;各元素在样品中均匀分布;样品在电子束作用下稳定;化学成分尽可能简单。 三、选用标样的标准尽可能选用与待测样品的结构、成分相同的标样;如成分不同,也应选用与待测样品结构相同的标样;分析造岩矿物时,尽可能不选用纯金属标样。,第七节 电子探针分析标样选用,