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
[modifica]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
[modifica]
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
[modifica]Ciència dels materials i enginyeria
[modifica]Aquesta tècnica s'usa per analitzar la composició química de metalls, aliatges, ceràmica, i vidres.
Mineralogia u petrologia
[modifica]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
[modifica]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
[modifica]- ↑ 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
[modifica]- Electron Probe Laboratory, Hebrew University of Jerusalem - web page of a lab describing their modern EPMA