仪器仪表：电子微探针

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      结合运用电子显微镜技术和 X射线分光技术的电子光学式分析仪器﹐又称电子微区分析仪﹑电子探针或电子探针X射线微区分析仪。电子微探针广泛用于矿物﹑冶金﹑机械﹑电子和生物学等领域﹐尤其适用于对合金的显微组织和相成分的研究分析。此外﹐它也是分析月球土壤和月岩的理想仪器。如同X射线荧光光谱仪那样﹐高速运动的电子打击在固体样品表面上时电子突然停止﹐其能量激发原子的内层电子﹐从样品中辐射出X射线。这种X射线是以元素为特征的﹐它是定性和定量分析的依据。
      电子微探针与 X射线荧光光谱仪的主要差别是前者利用一次X射线进行定性和定量分析﹔而后者则是用二次X射线。即利用X射线荧光进行定性和定量分析。它与电子显微镜的主要差别是电子显微镜利用电子衍射原理得到图象﹔而电子微探针除利用X射线外﹐还利用电子显微镜中扫描技术以提供有关物质的状态﹑组成和结构等多种信号。
      图 电子微探针的结构原理 为电子微探针的结构原理。由电子枪射出的高速电子流经过电子透镜后聚焦成直径为 1微米以下的微细电子束﹐其焦点落在样品表面。样品所产生的X射线由检测器检测。电子微探针与X射线分析仪的作用和结构基本相同﹐但是它靠扫描线圈的作用可使电子束在样品表面上扫描﹐因此可以得到元素在样品表面上的分布状态﹐并显示出图象。除X射线图象外﹐它还能得到背散射电子图象﹑吸收电子图象和透射电子图象。通过这 3种信息图象可以了解样品的表面元素的分布状态和结构等特性﹐因此比单独的电子显微镜的作用更为完备。
      电子微探针常用的加速电压为10～30千伏。电子束穿透样品的深度大致与其直径相同(1微米)﹐这就决定了样品的空间分辨率﹐即被分析体积的最小值约为10-12厘米3。以质量计算的检测极限为10-14～10-15克。电子微探针能分析的元素范围在常规条件下可从原子周期表中原子序数为12的镁至92的铀﹐并已扩展到原子序数为4的超轻元素铍。