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【实验室奇妙之旅】电子探针基本介绍

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电子探针分析仪是广泛应用于材料科学、地球科学等领域的基础研究工具。它主要是利用聚焦的电子束去轰击固体样品表面，激发出样品中各种元素的特征X射线，再通过对X射线的波长和强度检测，实现对样品中元素组成和含量的测定。同时，激发出的二次电子、背散射电子也可以成像，提供样品表面高分辨率的形貌信息。

图｜电子探针结构示意图

在地球科学领域，电子探针主要应用于地质样品中的主量元素分析，如硅酸盐、硫化物、碳酸盐、磷酸盐、硼酸盐、氧化物等矿物，以及天然或高温高压实验合成的硅酸盐玻璃等。也可用于金属材料、合成材料等固体样品的分析。

本设备采用肖特基场发射电子枪，能够实现40倍至30万倍放大的电子成像，二次电子图像分辨率达到20 nm（10 kV, 10 nA)；配备5道波谱仪，共12块分光晶体，其中4块人造晶体专用于Be-F的轻元素测量；波谱仪包括100 mm和140 mm两种半径罗兰圆，兼具高分辨和高灵敏检测能力，可测量元素从Be 到U; 定量分析空间分辨率达1 μm, 主量元素分析误差小于1%，微量元素检出限可达50 ppm。配备的30 mm2 能谱仪可以进行快速定性检测及面扫描。专用先进分析软件Probesoft 可以实现复杂条件下的开发性分析。

图｜中国科学技术大学电子探针实验室

供稿：倪怀玮教授课题组

美编：渡鸦

石头科普工作室出品

【来源：石头科普工作室】

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