Часть 1. Методы петрографических исследований

(энергии) характеристических линий спектра, свойственных тем или иным химическим элементам, а сравнение интенсивности этих линий с эталонами — концентрации этих элементов в образце. При исследовании сложных минералов и стёкол в качестве эталонов используют гомогенные природные или синтетические образцы со средним атомным номером входящих в них элементов, близким к среднему атомному номеру исследуемых объектов.

В систему, управляющую электронным зондом, встроен опти­ческий микроскоп с увеличением 300-400, с помощью которого можно визуально наблюдать объект анализа.

Перемещая образец при неподвижном электронном зонде или, наоборот, перемещая зонд при неподвижном образце, можно осу­ществить линейное сканирование и получить концентрационные кривые, характеризующие распределение химических элементов вдоль определенных линий (рис. 3.2).

118

Рис. 3.2. Концентрационные профили через зерно граната, полу­ченные с помощью рентгеноспектрального микроанализатора

3. Лабораторные методы исследований минералов и горных пород

С овременные приборы представляют собой комбинацию рентге-носпектрального микроанализатора и растрового электронного ми­кроскопа. Они позволяют не только анализировать микрообъекты, но и получать их изображения путем фиксации обратнорассеянных (отраженных), вторичных и поглощенных электронов. Обратное рас­сеяние электронов вызывается упругими столкновениями с атомами мишени, в результате которого часть первичных электронов пучка вы­ходит обратно из образца, образуя зону рассеяния. Ко вторичным от­носят электроны, которые находились в атомах мишени, главным образом на внешних энергетических уровнях, но под воздействием электронного пучка покинули образец. Поглощенные электроны — это те, которые потеряли энергию в процессе ионизации атомов. Эле­ктронный пучок сканирует (обегает) некоторую площадь поверхно­сти образца и синхронно ему сканирует луч электронно-лучевой труб­ки, на катод которой подается сигнал, пропорциональный количеству тех или иных электронов в каждой точке. В результате на экране труб­ки возникает изображение, состоящее из множества точек с разной яр­костью и отражающее вещественную неоднородность объекта.

Если на катод электронно-лучевой трубки подать сигнал со спе­ктрометра, настроенного на аналитическую линию выбранного хи­мического элемента, то на экране получим изображение объекта в характеристическом рентгеновском излучении. Участки с раз­ным содержанием этого элемента выделяются неодинаковой плот­ностью точек на единицу площади. С помощью фотографической камеры можно получить снимки электронно-микроскопических изображений (рис. 3.3).

Для электронно-зондового микроанализа нужны полирован­ные шлифы (прозрачные или непрозрачные) либо аншлифы в ви­де брикетов, которые готовят, заливая зерна исследуемых минера­лов эпоксидной смолой или запрессовывая их в полистирол. Затем верхнюю поверхность брикета полируют. Форма и размер шлифов и брикетов определяется конструкцией держателя прибора. Ми­нералы, не проводящие электричества, перед исследованием покры­вают тонкой пленкой графита или другого проводящего материала, что необходимо для стекания электронов и предотвращения появ­ления электрического заряда на поверхности образца. После напы­ления эту поверхность соединяют полоской проводящей серебря­ной краски с металлическим корпусом прибора.

Необходимым условием для выполнения рентгеноспектраль-ного микроанализа и получения хороших электронно-микроскопи-

119