電子探針在微區(qū)分析的應(yīng)用
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中,不管是研究還是生產(chǎn)幾乎都離不開觀察顯微形貌和分析微區(qū)化學(xué)成分?梢院敛豢鋸埖卣f,只要想了解物質(zhì)現(xiàn)象的機理,產(chǎn)生變化的原因,就要借助于電子探針這類儀器。因此要全面例舉微區(qū)分析在各行各業(yè)中的應(yīng)用幾乎是不可能的。下面只是略舉一二加以說明:
(a)在金屬材料研究中已廣泛地使用了顯微分析手段。
例如微量元素鎂對高溫合金性能的影響十分重要,在某一分析實例中發(fā)現(xiàn)鎂以鋁鎂尖晶石的形式存在于夾雜物中,在γ′相中則鎂處于邊緣或兩相的界面。
又如某電廠20 萬kW汽輪機葉片產(chǎn)生變形和裂紋。宏觀觀察與化學(xué)成分分析均未發(fā)現(xiàn)問題。但在顯微分析中發(fā)現(xiàn)沿著加工劃痕上的應(yīng)力集中使水蒸汽中的有害元素(如K , Ca , S ) 在此積聚,成為腐蝕源。隨著高頻顫振產(chǎn)生微小的腐蝕疲勞裂紋。
(b)地質(zhì)部門也是最早使用顯微分析手段的。
例如迄今為止已由微區(qū)分析發(fā)現(xiàn)了上百種新礦物。顯微分析有利于深入詳細地研究礦物微觀結(jié)晶形態(tài),如磷塊巖中具有獨特結(jié)晶形態(tài)的磷灰石,反映了結(jié)晶構(gòu)造特點及成因特點。
(c)在建筑材料工業(yè)中的應(yīng)用。
以硫鋁酸鹽水泥熟料為例,不同的結(jié)晶形狀、不同的礦相、不同成分的雜質(zhì)相對水泥的品質(zhì)影響至為重要。只有顯微分析才能幫助確定合理的生產(chǎn)工藝。
(d)在微電子學(xué)上的應(yīng)用。
例如測定Ⅷ族多層結(jié)構(gòu)的各層成分及厚度。此外當(dāng)微電子器件失效時,也常常要借助于顯微分析才能確定失效的原因,和尋找對策。
(e)相對其它領(lǐng)域而言,微區(qū)分析在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用還不太普遍,究其原因主要為:生物樣品大多易受輻射損傷;并且由于分析過程中元素的遷移,分析結(jié)果不太精確。但微區(qū)分析在此領(lǐng)域內(nèi)還是可以起到其它方法無法起的作用。例如通過對小麥根部的內(nèi)皮層、皮層、表皮等處的微區(qū)分析研究高鹽環(huán)境下鈣、鎂離子對小麥根根部離子吸收的影響。
(f)在基礎(chǔ)研究和某些處在科學(xué)前沿陣地的研究中微區(qū)分析也起了相當(dāng)作用,例如研究高Jc超導(dǎo)材料的磁通分布。有時還起了主導(dǎo)作用。例如研究大陸物質(zhì)與海洋物質(zhì)在氣溶膠中相互作用的機理。,