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電子探針顯微分析的優勢有哪些？

來源：測試GO 時間：2022-11-14 13:38:30 瀏覽：2144次

電子探針顯微鏡（EPMA）又稱微區X射線光譜分析儀、X射線顯微分析儀。其原理是利用聚焦的高能電子束轟擊固體表面，使被轟擊的元素激發出特征X射線，按其波長及強度對固體表面微區進行定性及定量化學分析。主要用來分析固體物質表面的細小顆粒或微小區域，最小范圍直徑為1μm左右。

分析元素一般從鈹(Be4 )——鈾(Ｕ92)。因為H和He原子只有K 層電子，不能產生特征X 射線，所以無法進行電子探針成分分析。鋰(Li) 雖然能產生X 射線，但產生的特征X 射線波長太長，通常無法進行檢測，電子探針用大面間距的皂化膜作為衍射晶體已經可以檢測Be元素。

電子探針顯微分析的優點

電子探針是研究礦物或玻璃熔體化學組分最基礎的原位微區分析技術，主要用于分析樣品的微區主、微量元素的含量。相比其它原位微區分析技術(如激光剝蝕-電感耦合等離子體質譜儀(LA-ICP-MS)和二次離子質譜儀(SIMS))，電子探針具有高空間分辨率、無損、基底效應小等優點。

EPMA、SIMS、LA-ICP-MS對石英斑晶作用體積對比圖

EPMA作用體積遠遠小于SIMS及LA-ICP-MS

在電子探針諸多優點中，最突出的是高空間分辨率特性。由加速電壓(1~30kV)產生的電子經過物鏡匯聚可以收斂成直徑小至1μm的束流，利用這種高度聚焦的電子束轟擊樣品表面能夠獲得較低的作用體積。如圖 1所示，當加速電壓為20kV、束流大小為80nA、束斑直徑為5μm的電子束轟擊石英樣品表面時產生的作用體積約為50~250μm3，遠遠小于SIMS(2000~5000μm3)與LA-ICP-MS(125000~250000μm3)的作用體積。其次，電子探針的無損測試特性也成為與SIMS和LA-ICP-MS相比的另一大優勢。