Microsonda d'electrons

La microsonda d'electrons, microsonda electrònica o microsonda de Castaing (en anglès: electron probe microanalyser, EPMA) és una microsonda utilitzada com a mètode d'anàlisi dels elements químics inventada l'any 1951 per Raimond Castaing. Consisteix a bombardejar una mostra amb electrons i analitzar l'espectre electomagnètic dels raigs X emesos per la mostra davant aquest bombardeix d'electrons.

La conceentració dels elements des del bor al plutoni es pot mesurar a nivells tan baixos com 100 parts per milió (ppm). Millores recents permeten arribar a nivells d'uns 10 ppm.

Generalitats

Quan es bombardeja una mostra, certs electrons cedeixen una part de la seva energia cinètica a l'àtom, provocant l'ejecció d'un electró de l'àtom; l'àtom es diu « excitat ». Si l'electró ejectat és pròxim al nucli, un electró d'una capa electrònica perifèrica davallarà cap a una capa d'energia més feble (l'àtom es desexcita), i d'aquesta manera emetrà un fotó. Del fet de l'energie de transició, aquest fotó pertanyerà al domini dels raigs X.^[1]

Sovint les microsondes s'acoblen a microscopis electrònics i s'analitza l'espectre per anàlisi dispersiva en longitud d'on (o WDS per wavelength dispersive spectroscopy),és a dir que els fotons X són separats per difracció sobre un cristall; o bé per dispersió de l'energia (o EDS perr energy dispersive spectroscopy), el detector aleshores és un semiconductor que produeix els pics de tensió proporcionals a l'energie del fotó.

Instrumental

Una sonda electrònica està formada per una font d'electrons per dues o tres lents òptiques magnètiques. Els electons colpegen la mostra a analitzar amb una energie d'impacte que pot variar des d'alguns centenars d'eV fins a 50 keV. Els fotons emesos per la mostra són analitzats per espectròmetres de raigs X.

Usos

Ciència dels materials i enginyeria

Aquesta tècnica s'usa per analitzar la composició química de metalls, aliatges, ceràmica, i vidres.

Mineralogia u petrologia

Moltes roques són agregats de grans minerals petits els quals poden donar la informació de quan es van formar i alterar. També es fa servir per estudiar roques extraterrestres (per exemple, meteorits)

Paleontologia

En fòssils excepcionalment ben conservats com els del jaciment Burgess shale, poden conservar les parts toves dels organismes, aquesta tècnica permet conèixer la seva composició elemental.^[2]

Referències

↑ Jansen, W.; Slaughter, M. «Elemental mapping of minerals by electron microprobe» (PDF). American Mineralogist, vol. 67, 5–6, 1982, pàg. 521–533.
↑ Zhang, X. & Briggs, D.E.G. «The nature and significance of the appendages of Opabinia from the Middle Cambrian Burgess Shale». Lethaia, vol. 40, 2, 2007, pàg. 161–173. DOI: 10.1111/j.1502-3931.2007.00013.x [Consulta: 20 agost 2008]. Arxivat 2012-12-08 at Archive.is «Còpia arxivada». Arxivat de l'original el 2012-12-08. [Consulta: 20 abril 2012].

Enllaços externs

Electron Probe Laboratory, Hebrew University of Jerusalem - web page of a lab describing their modern EPMA

[Jansen1982-1] Jansen, W.; Slaughter, M. «Elemental mapping of minerals by electron microprobe» (PDF). American Mineralogist, vol. 67, 5–6, 1982, pàg. 521–533.

[ZhangBriggs2007-2] Zhang, X. & Briggs, D.E.G. «The nature and significance of the appendages of Opabinia from the Middle Cambrian Burgess Shale». Lethaia, vol. 40, 2, 2007, pàg. 161–173. DOI: 10.1111/j.1502-3931.2007.00013.x [Consulta: 20 agost 2008]. Arxivat 2012-12-08 at Archive.is «Còpia arxivada». Arxivat de l'original el 2012-12-08. [Consulta: 20 abril 2012].

[1]

[2]