QEMSCAN 是一种综合自动矿物岩石学检测方法的简称,全称为 Quantitative Evaluation of Minerals by SCANning electron microscopy,即扫描电镜
矿物定量评价。这种检测方法能够对矿物、岩石、人工合成材料进行定量分析。QEMSCAN 已于2009年成为
FEI公司的注册商标。整套系统包括一台带样品室(Specimen Chamber)的
扫描电镜(Electron Scanning Microscope),四部X射线能谱分析仪(EDS),以及一套能够自动获取并分析处理数据的专用软件(iDiscover)。
鉴定及定量分析
QEMSCAN 能够通过沿预先设定的光栅扫描模式加速的高能电子束对样品表面进行扫描,并得出矿物集合体嵌布特征的彩图。仪器能够发出X射线能谱并在每个测量点上提供出元素含量的信息。通过背散射电子(BSE,back-scattered electron)图像灰度与X射线的强度相结合能够得出元素的含量,并转化为矿物相。QEMSCAN 数据包括全套矿物学参数以及计算所得的化学分析结果。通过对样品表面进行面扫描,几乎所有与矿物结构特征相关的参数都能够计算获得:矿物颗粒形态、矿物嵌布特征、矿物解离度、元素赋存状态、孔隙度、基质密度。在数据的处理方面包括了:将若干矿物相整合成矿物集合体,分解混合光谱(边界相处理),图像过滤,颗粒分级。定量分析结果能够对任意所选样品、独立颗粒、具有相近化学成分或是结构特征(粒级、岩石类型等)的颗粒生成。
样品及其制备
QEMSCAN 通常应用在岩石、
矿物分析当中。样品的制备要求包括:粒级、干燥的样品表面、表面
导电涂层(如镀碳)。样品的测试条件必须是稳定的高真空度环境下,15-25kV的电子束。通常情况下,需要将待测岩屑、矿石、土壤制作成30mm的树脂浸渍块,或者光薄片。诸如大气粉尘之类非常微小的颗粒,须在碳带或者滤纸上进行检测。煤炭的样品通常用加诺巴蜡(carnauba wax)处理,加诺巴蜡的作用是提供足够的参照,并且使样品易从处理介质中分离。
软件套
QEMSCAN 的专用软件套 iDiscover 包含四个部分:
1、Datastore Explorer - 数据管理
2、iMeasure - SEM 与 EDS 的控制
3、iExplorer - 数据处理、矿物数据管理、报告生成
4、SIP editor - 物相鉴定
检测模式
1、BMA Bulk Mineralogical Analysis:矿物全分析
2、PMA Particle Mineralogical Analysis:矿物粒度分析
3、SMS Specific Mineral Search:特殊矿物查找
4、TMS Trace Mineral Search:痕量矿物查找
5、Field Image surface imaging mode:面扫描
应用
QEMSCAN 能够应用于岩石、风化产物(风化层、土壤)、大部分
人造材料的矿物定量。因此,它在商业以及科研中有着广泛的应用:矿业(mining)、工艺矿物学(mineral processing)、石油天然气(O&G)、煤炭(coal)、环境科学(environmental sciences)、法医地理学(forensic geosciences)、考古学(archaeology)、农业综合企业(agribusiness)、建筑环境(built environment)以及
行星地质学(planetary geology)。
历史