鉱物サンプルの大面積マッピング

SEM を使用する大面積マッピング(ハイパーマップ) は、標準SEMステージの動きが遅いことによって妨げられる可能性があります。さらに、分析中の電子ビームとサンプル相互作用の変動により、低倍率で潜在的なX線信号強度のアーティファクトが発生します。これは特にWDS 解析に関連しており、BSE像や EDS元素強度マップでも観察できます。

新しいRapid Stageは、ミリメートル(mm)からセンチメートル(cm)スケールで大領域マッピングを可能にするように、SEM用に特別に設計されています。これは低倍率マッピングに関連するSEM X線強度の様々なアーティファクトを排除し、以前は不可能だったタイムリーな元素および鉱物学的情報を強化します。Rapid Stageは、μXRFと連携して動作します。

Rapid Stageは50mm x 50mmの最大分析領域を有し、SEMステージと組み合わせて、あらゆるSEMチャンバー内で許容される最大の容量をカバーすることができる。SEM を使用した従来の大面積分析は、多数の視野を一緒にモザイク化して大面積マップを作成し、各フィールドがビームをラスター化することによってマッピングされます。サンプルと相互作用するソース X 線ビームは固定位置にあるため、標準のSEM電子ビームとしてラスターに制御することはできません。

したがって、すべてのマッピングはステージ制御(つまりステージ移動)を介して行われます。Rapid Stageを使用すると、SEMステージをポイント間で移動する場合よりも、大きなエリアをほぼ一桁早くマッピングできます。例は、図1(コンクリート)、図2(エキゾチックCu)、図3(土岩盤)を示しています。

図1:Rapid StageとSEMステージとを組み合わせたコンクリートサンプルの分析例。コンクリートブロックは61.8 x 74.4 mm²です。サンプルは4つのラピッドステージマップで分析され、その後ステッチされます。 左:SEMステージを用いたコンクリートサンプルのモザイクBSE画(14×22個の画像)。 中央上:光学画像、中央下:総 X 線強度画像。 右:Fe(緑)、Ca(青)、Si(赤)を使用したRapid Stageと組み合わせたμXRF分析からの混合元素画像。
図2:チリ北部のエキゾチックなCu鉱山「El Tesoro」のサンプル。 Cuは次のような様々な形態になり得ます:Cu-シリカ酸塩(例えばクリソコラ)、Cu-リン酸塩(例えばブロシャン銅鉱)、Cu-硫酸塩(例えばカルカンサイト)、Cu-炭酸塩(例えばマラカイト)、Cu-硫化物(例えばカルコパイライト)、Cu-ハロゲン化物(例えばアタカマイト)。 Cuの重要な堆積物と供給源であり、 異常な地質形成と不確かな起源からなる。分析領域:40 x 20 mm²。
図3:土壌岩盤サンプル。このサンプルは、土壌としての汚染物質や毒素として頻繁に発生する岩盤内の様々な重金属を示しています。 分析領域:40 x 30 mm²。