電子探針作為顯微形貌觀察和微區(qū)成分分析一體化的分析儀器，具有不損壞樣品、分析方式多樣（點、線、面及狀態(tài)分析）、簡單快速、準確度高等特點，被廣泛應用在材料學、地質(zhì)學等研究領域。
超輕元素是指原子序數(shù)小于10的元素（Be、B、C、N、O、F），一直是電子探針分析中的難點和。目前，超輕元素分析測試，主要集中在材料學領域，對地學樣品還缺乏研究，例如稀有元素Be，是重要的“三稀”金屬礦產(chǎn)資源，也是重要戰(zhàn)略物資，綠柱石、硅鈹石、日光榴石等礦物中富含的Be元素僅能通過化學計算獲得。
超輕元素的電子探針分析在材料學、地質(zhì)學等領域中有著重要的作用。在材料學領域，超輕元素在不同微區(qū)的含量、濃度分布特征與材料組織形成和鑒定、界面屬性、宏觀性能以及新材料研制和工藝探索等息息相關(guān)。在地質(zhì)學領域，超輕元素在地質(zhì)樣品中的含量信息，對新礦物的發(fā)現(xiàn)、礦物工藝學研究、礦床成因解釋、礦產(chǎn)資源評價以及地質(zhì)過程的推演具有重要的意義
超輕元素分析的難點
EPMA-1720H
場發(fā)射電子探針EPMA-8050G
超輕元素的K線系特征X射線具有波長長( ≥1.2nm) 、能量低( ≤1keV) 的特點，用電子探針準確分析時有如下難點：
1、特征X射線質(zhì)量吸收系數(shù)大，容易受基體吸收，原始輻射的衰減很大。
技術(shù)應對
a.電子探針減少特征X射線的吸收衰減，保證超輕元素特征X射線的分析強度盡量高。
b.電子探針對超輕元素的檢測元件分光晶體應具有高靈敏度的特點。
2、根據(jù)布拉格衍射：2dsinθ=nλ，超輕元素波長λ較長，需面網(wǎng)間距d值較大的分光晶體來分光。
技術(shù)應對
電子探針有大面網(wǎng)間距d值的分光晶體，以獲得高分析靈敏度。
3、重元素的L線、M線，甚至N線，以及它們的高次衍射常常在超輕元素Kα線附近出現(xiàn)，對成分分析造成干擾。
技術(shù)應對
電子探針的PHA（脈沖高度分析器）過濾重元素高次衍射線的干擾（圖1）；電子探針的分光晶體具有高分辨率的特點，能夠有效進行譜線的分離和背景的扣除。
4、峰位存在漂移。超輕元素在形成化合物時，原子核核外電子要參與反應，容易受到化學結(jié)合狀態(tài)的影響，其特征X射線的波長和峰形因化合物不同而有所差異（圖2）。
技術(shù)應對
定量分析時，選擇元素組成、結(jié)構(gòu)相似或相同的有證標樣；針對不同樣品，分別測定其特征X射線峰位，盡量減少峰位漂移給測試結(jié)果帶來的影響。
島津電子探針針對超輕元素分析的技術(shù)優(yōu)勢
1、52.5°高X射線取出角，減少特征X射線的吸收衰減。根據(jù)特征X射線在樣品中吸收的函數(shù)公式：
I = Io exp (-μρd)
I：吸收后的X射線強度，Io：原始X射線強度，μ：質(zhì)量吸收系數(shù)，ρ：樣品密度，d：通過距離（X射線從樣品內(nèi)部脫出的距離）
高X射線取出角的出射路徑d更短（圖3），元素特征X射線的強度吸收衰減的少，進而特征X射線的檢測強度更高。超輕元素的X射線吸收系數(shù)大（例如N，吸收系數(shù)μ=10000），52.5°高取出角和40°取出角的檢測信號強度相對比差別巨大（N元素，100：4）（圖4）。相比于其他電子探針廠家，島津電子探針52.5°的高X射線取出角更加有利于超輕元素分析。
2.專用的高靈敏度大面網(wǎng)間距的分光晶體
島津具備多年的晶體生成經(jīng)驗，超輕元素專用的分光晶體，晶體面網(wǎng)間距d值均較大，其中2d值可達30 nm，對超輕元素的檢測靈敏度比較高（表1）。
3、全聚焦型分光晶體，兼顧高靈敏度和高分辨率分析
目前電子探針廣泛使用的分光晶體有兩種：全聚焦型和半聚焦型分光晶體。全聚焦型分光晶體克服了半聚焦型分光晶體兩端不在羅蘭圓上引起的散焦現(xiàn)象，其所產(chǎn)生譜線非常明銳，靈敏度和分辨率都比較高（圖5）。島津具備多年晶體生成和制作的技術(shù)積淀，使用的晶體全部為全聚焦型分光晶體，可以獲得超輕元素的高靈敏度和高分辨率檢測。
島津電子探針52.5°高X射線取出角、超輕元素分析專用的大面網(wǎng)間距的全聚焦型分光晶體，較地應對了超輕元素分析的技術(shù)難點，確保了高靈敏度、高分辨率和高度，促進了電子探針在超輕元素分析中的實際應用（圖6）。
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