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"嫦娥"挖土归来 蔡司X射线能谱扫描电镜观察样品元素

   撒花!热烈欢迎嫦娥五号平安降落内蒙古四子王旗,在历经20多天,往返80万公里的旅程后,我们的仙女姐姐终于驮着2公斤重的礼物(土与石)回娘家了。

   嫦娥归来

  ▲ 刚完成采样的嫦娥五号着陆器。(资料来源:国家航天局)

  这一次的月球之旅,嫦娥姐姐选择了一个与众不同的“景点”——吕姆克山(Mons Rümker)。她带回地球的伴手礼(请吃土)将帮助科学家重新判定月球火山活动的活跃期,而这个活跃期可能比之前推测的要晚2000000000年(9个零,20亿年)。如果这一推测成真,那咱们月球宝宝的“青春期”可就要被大大地延长了。

  岩石样本的分析

  那么,回到地球的岩石样本会经历怎样的遭遇呢?

  首先,被切片的命运当然是避免不了的 >.< 之后还会有一系列的元素与矿物测定,当然还会有放射性同位素的测定。科学家们会在岩石样本中寻找出合适矿物(不受外界因素的影响,封闭性好)与元素(半衰期适当),通过测定放射性同位素含量的方法来判断岩石样本的精确年龄,从而推测出产生岩石的火山所活跃的时间。

  ▲ 阿波罗17号带回的玄武岩样本的岩石薄片:a. 反射光观察;b. 偏光观察。(资料来源:NASA/Lunar and Planetary Institute)

  由此可见,在这一系列的测定中,元素与矿物分析起着关键作用。传统的X射线衍射和X射线荧光分析可以提供岩石样品中的元素组成,然而,新一代蔡司X射线能谱扫描电镜(SEM-EDS)模块Mineralogic不仅能提供样品中元素和矿物的信息,还可以表征元素和矿物在样品中的形态和相邻矿物的空间分布,其对元素含量分析的灵敏度还更上一层楼(1000 ppm)。

蔡司X射线显微镜

  ▲ 通过蔡司Mineralogic组件分析得到的岩石样品展示:

  a. 来自加拿大Sudbury的镍铜矿石

  b. 来自加拿大魁北克的过碱性花岗岩,其间点缀着含有稀土元素的萤石矿脉与锆石颗粒

  c. 来自苏格兰的煌斑石,其中密布着长石和蠕状石英

  d. 来自苏格兰海滨小镇Glenelg的石榴石,海洋的蓝色揭露了其中钙离子的分布

  元素分析多面手

  蔡司扫描电镜Mineralogic模组不仅可以用于岩石样本中矿物成分的分析,还可以用于采矿选矿中解离度的测定,油气开采中的矿物与孔径分析,冶金行业里的夹杂物分析,以及其他无机非金属材料(如陶瓷)的质量测定。关于Mineralogic在各个领域大展身手的文章蔡司君将会在随后的推送中一一奉上。敬请期待。

蔡司扫描电子显微镜

  ▲ 集成在蔡司电子显微镜Sigma 300上的Mineralogic组件

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