Microsonda JEOL JXA 8230
La microsonda electrònica (electron probe microanalyzer, EPMA) és un instrument que permet realitzar anàlisis químics quantitatius de mostres sòlides a escala micromètrica. Amb la microsonda electrònica es pot determinar la concentració d’elements des del B fins a l’U, amb precisions de l’ordre del 2% i límits de detecció de centenars de parts per milió (ppm). També permet obtenir perfils en línia i mapes bidimensionals de distribució de concentració.
La microsonda utilitza un feix d’electrons monoenergètic enfocat a la regió d’interès de la mostra; com a resultat de la interacció electró‑matèria, s’emeten raigs X característics. Les intensitats dels raigs X es registren mitjançant espectròmetres dispersius en longitud d’ona (WDS) i es converteixen en concentracions mitjançant l’ús combinat de patrons de referència i correccions d’efecte de matriu.
Característiques de l’equip
• 5 espectròmetres WDS:
- CH1: tipus FCS, 4 cristalls: TAP, PETJ, LDE1, LDE2; comptador proporcional de flux de gas
- CH2: tipus XCE, 2 cristalls: PETJ, TAP; comptador proporcional de flux de gas
- CH3: tipus H, 2 cristalls: TAPH, LDE5H; comptador proporcional de flux de gas
- CH4: tipus H, 2 cristalls: LiFH, PETH; comptador proporcional de Xe segellat
- CH5: tipus L, 2 cristalls: LiFL, PETL; comptador proporcional de flux de Xe segellat
• 1 espectròmetre EDS de tipus SDD, finestra UTW amb obertura variable
• 1 plasma cleaner EVACTRON acoblat a la precàmera
• Sistema anticontaminació amb trampa de nitrogen líquid (LNT)
• Microscopi òptic amb llum transmesa
Aplicacions de la tecnologia
• Determinació de la química mineral i de la química de vidres naturals per a la classificació de roques, la identificació de processos d’alteració i la gènesi de jaciments minerals, així com l’establiment de les condicions de formació de roques (geobaròmetres, geotermòmetres).
• Identificació i estudi de variacions composicionals en minerals, especialment les associades a processos de difusió molt lents. Anàlisi d’intercreixements fins (p. ex. petites exsolucions lamel·lars) que revelen la història tèrmica i l’origen dels cristalls.
• Determinació de la composició de minerals i vidres obtinguts experimentalment i aplicació a la construcció de diagrames de fases, la calibració de models termodinàmics i la determinació de constants cinètiques (p. ex. coeficients de difusió).
• Obtenció de mapes bidimensionals de distribució per localitzar elements d’interès econòmic o per entendre mecanismes i episodis de creixement i dissolució cristal·lina.
• Estudi de microzonació en minerals com el zirconi o la monacita per a aplicacions de datació.
• Identificació de fases minerals rares i/o noves d’interès estratègic.
• Estudi de microinclusions vítries en minerals magmàtics essencials formadors de roca (olivina, piroxè, feldespats i quars).
• Estudi de matrius vítries i/o amorfes inhomogènies i/o zonades, amb aplicació en estudis de risc volcànic.
• Caracterització de fases microestructurals i precipitats (a escala micromètrica) en aliatges, metalls, acers, ceràmiques i materials avançats.
• Caracterització de fases metàl·liques i carburis en recobriments obtinguts per projecció tèrmica.
• Anàlisi de composició i gruix de capes fines i multicapes.
• Caracterització de materials cristal·lins làser i no lineals per a aplicacions fotòniques.
• Estudi de l’envelliment d’aliatges metàl·lics (reaccions d’estat sòlid) i anàlisi de fallades (canvis anticipats en la microestructura del material).
Ubicació
La microsonda JEOL JXA 8230 es gestiona des de la Unitat de Microscòpia Electrònica i Tècniques Afins i està ubicada al Campus Diagonal, a l’edifici principal dels CCiTUB.