Свръхбърза спектроскопия

Революционният дизайн на системата Monarc™ позволява ефективно и бързо улавяне на пространствената и спектрална (цветна) информация, предоставена чрез сигнала за катодна луминесценция (CL). Тези възможности предоставят нов и разширен поглед върху минералните процеси.

контекст

CL микроскопски анализи Светлината, излъчвана от скъпоценен камък или минерал, когато това се стимулира с електронен източник. Тази техника е широко призната като практична и съществена част от набора от инструменти за микроскопия.

CL микроскопията предоставя задълбочен поглед върху геоложката история на района. По този начин тази техника намира широко приложение при определянето на произхода на минерали, включително геогеология и метаморфни изследвания.

Наскоро CL микроскопията също се използва за термобарометрия като част от литографските приложения.

Голям брой CL детектори събират пространствена информация под формата на нефилтрирани (черно-бели) изображения, въпреки че цветните CL изображения широко замениха нефилтрираните изображения през последните години поради разширения си достъп до ценна и лесна за тълкуване информация.

Въпреки предимствата и популярността си, цветното изобразяване предоставя само ограничена спектрална информация, която възпрепятства количествения анализ, идентифицирането на микроелементите и ограничава възможността за определяне на тяхната валентност и структурно местоположение.

Отдавна е известно, че хиперспектралното изображение (спектрално изображение) предлага много предимства поради способността си да събира пълния набор от пространствена и спектрална информация в един набор от данни и да го компилира като спектрограма или хиперспектрален куб с данни.

Приемането и внедряването на изображения на CL спектър в геонауките обаче остава ниско, главно поради бавните скорости на придобиване.

Материали и методи

Типичният сканиращ електронен микроскоп (SEM) работи чрез сканиране на електронен лъч през проба и събиране на спектри с дължина на вълната (спектрални изображения) точка по точка.

Получените спектрални изображения често надвишават изискванията за спектрална разделителна способност за дадено приложение, но те имат тенденция да имат ограничена пространствена разделителна способност поради удължените времена за придобиване.

Детекторът Monarc предоставя нов стандарт за придобиване, който използва своите ултрабързи детектори за събиране на поредица от филтрирани по дължина на вълната (подравняване) карти, които на свой ред се използват за изграждане на хиперспектрален куб с данни. Този метод е в състояние значително да намали времето за придобиване, като същевременно позволява високо пространствено вземане на проби.

Фигура 1 показва сравнение на две хиперспектрални изображения на полирани цирконови зърна. Това беше взето с разширение Монарх детекторФилтрирано по дължина на вълната спектроскопско изображение и конвенционални режими с разделителна способност по дължина на вълната.

Фигура 1. Истински цветни изображения на спектрални изображения, уловени от филтрираната дължина на вълната и режимите на дължина на вълната на детектора Monarc. И двата набора от данни бяха заснети на 150 секунди. Кредит на изображението: Jatan Corporation

Сравнението на извлечените спектри разкрива, че е възможно да се открият всички спектрални характеристики, дори въпреки ограниченото вземане на проби от дължина на вълната при подхода на филтрирана дължина на вълната (42 канала).

Уникалният метод за откриване на Monarc е в състояние да улесни пространственото вземане на проби до 70 пъти по-големи, което прави възможно изследването на фината ивична структура на пробата.

Резюме

Новият режим на спектрално изображение с филтриране по дължина на вълната позволява на детектора Monarc да събира хиперспектрални данни до 100 пъти по-бързо – или със 100 пъти по-високо пространствено вземане на проби – в сравнение с други CL детектори.

Очаква се този голям напредък да доведе до хиперспектрално изобразяване, което заменя традиционните цветни и черно-бели CL режими на изобразяване, позволявайки на учените да получат представа дори за минералните процеси чрез CL микроскопия.

Тази информация е получена, преработена и адаптирана от материали, предоставени от Gatan Inc.

За повече информация относно този ресурс, моля, посетете компания за закупуване