Как мы уже говорили, ионизирующее
излучение может вызвать перемещение электрона с внутренней оболочки атома.
Дальнейшая перестройка оболочки приводит к выделению кванта энергии –
характеристического рентгеновского излучения. Для данного образца число
испускаемых квантов с любой характеристической энергией (или длиной волны)
зависит от концентрации присутствующего элемента.
В электронном зонде ионизирующее
излучение представляет собой пучок электронов с высокой энергией, который
генерируется внутри электронной пушки. Во многих отношениях колонна
электронного зонда похожа на колонну просвечивающего электронного микроскопа.
Колонна зонда содержит в себе электронную пушку, помещенную в камеру, в которой
продуцируются электроны. В колонне прибора электроны фокусируются в узкий пучок
с помощью магнитных линз (диаметр пучка около 1 мкм). Пучок фокусируется на
образце, расположенном в специальной камере. Характеристическое рентгеновское излучение,
испускаемое образцом, фиксируется и обрабатывается электронным способом.
Суть электронно-зондового анализа
состоит в сопоставлении рентгеновского излучения исследуемого образца с набором
стандартов. Другими словами, испускаемые образцами рентгеновские лучи
сравниваются с теми, которые получены в тех же экспериментальных условиях от
стандартов известного состава. обзор хостинга Одно из главных преимуществ такого анализа
состоит в том, что используемый образец не повреждается. Обычно это
петрографический шлиф или полированный фрагмент, который после анализа можно
использовать для оптического исследования.
В электронно-зондовом микроанализе
существует два способа, с помощью которых можно разделить, объединить в пучок и
подсчитать кванты рентгеновского излучения. В ходе энергетического
дисперсионного спектрального (ЭДС) анализа кванты разделяются в соответствии с
их характеристическими энергиями. В ходе кристалл-дифракционного анализа
рентгеновские лучи разделяются по их характеристическим длинам волн, для
этого используются дифракционные свойства кристаллов.
В электронном зонде может возникнуть
вторичная рентгеновская флуоресценция, когда квант рентгеновского излучения
поглощается другим атомом, ионизируя этот атом, заставляя его самого испускать
характеристические рентгеновские лучи. При рентгеновском флуоресцентном анализе
(РФА) образец облучается пучком рентгеновских лучей. РФА-спектрометр похож на
электронно-зондовый микроанализатор. Как и при использовании электронно-зондового
микроанализатора, рентгеновские лучи, поступившие от образца, сравниваются с
рентгеновскими лучами, исходящими от стандартов известного состава, и
измеряются в тех же самих экспериментальных условиях. Принципиальным отличием
этого метода является то, что источником ионизирующего излучения здесь служит
рентгеновская трубка, а не электронная пушка, а поскольку рентгеновские лучи не
могут фокусироваться магнитными линзами, то для образования узкого пучка
применяется коллиматор. Это устройство состоит из ряда близко расположенных
металлических пластин, которые и формируют узкий пучок.
Набор элементов, которые можно
анализировать при помощи РФА-спектрометра такой же как и для электронного
зонда. Однако точность этого метода сравнительно невысока, что не позволяет
использовать этот метод для определения химического состава минералов, и
рассматриваемый метод применяют главным образом для валового анализа пород и
руд.
