樣品名稱:沉積巖
樣品類型:樹脂鑲嵌
是否噴金:未噴金
設備型號:飛納電鏡能譜一體機 Phenom ProX
樣品杯:降低荷電效應金相樣品杯
測試項目:光學顯微鏡;掃描電鏡;能譜:EDS mapping
測試目的:能譜元素分析,重點檢驗 Mn 元素的含量以及分布情況
測試概況:對樣品斷口進行樹脂包埋制樣,通過飛納電鏡自帶光學顯微鏡觀察,樣品整體為黃褐色,而樣品機體上存在黑色線條,對其進行掃描電鏡背散射探頭成像。使用能譜進行面掃分析發現,Mn 元素整體含量較低,但集中分布于同一個沉積層上。
制樣
將沉積巖樣品取一小塊,斷口平面垂直于原始黑色表面,將斷口使用樹脂包埋,使 400,800,2000 目砂紙進行拋光。
圖1. 樹脂包埋樣品
光學顯微鏡成像
使用飛納電鏡內置彩色光學顯微鏡對樣品進行觀察。樣品整體呈黃褐色,樣品中央位置存在黑色線條。
圖2. 飛納電鏡光學顯微鏡成像,放大倍數20倍
圖3. 飛納電鏡光學顯微鏡成像,放大倍數41倍
掃描電鏡成像
切換到電子顯微鏡模式,由于采用降低荷電效應樣品杯,實現了無須噴金直接觀看。對于此類樣品,我們采用背散射電子探測器(BSD)進行成像,飛納電鏡高亮度 CeB6 燈絲與高靈敏度背散射電子探測器,可以準確分辨出不同元素的成分襯度:元素越重,背散射圖像越亮。
通過光學導航系統,首先定位至光學導航中黑色的線條位置,圖4。通過背散射圖像發現,黑色線條對應著背散射圖像中顏色發亮的線條,圖5。根據經驗,我們認為該位置存在相對更重的元素分布。
圖4. 光學導航系統
圖5. 掃描電鏡背散射(BSD)探頭成像
掃描電鏡能譜(EDS)分析
整個視野進行能譜面掃描分析。測試結果如下所示:對于我們重點關注的 Mn 元素,其重量百分比為 0.55%,也就是 5500 mg·Kg-1.
FOV: 537 µm, Mode: 15kV - Map, Detector: BSD Full, Time: SEP 12 2017 16:47
圖6.元素分布與含量
對所有元素分布進行 Mapping 掃描,結果顯示 Mn 元素的集中區域為線條狀,對應一個薄薄的沉積層。
Oxygen 氧
Silicon 硅
Aluminium 鋁
Iron 鐵
Calcium 鈣
Magnesium 鎂
Potassium 鉀
Manganese 錳
圖6. 能譜 EDS mapping 各元素分布情況
結論
使用飛納電鏡,對未噴金樣品進行分析,通過光學顯微鏡發現黑色的沉積層,使用優良的背散射成像看到該層為相對原子序數更重的元素聚集,通過能譜發現該沉積層存在 Mn 元素的聚積。
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