
1.設備(bèi)應用簡介(jiè)
Bruker M4 Tornado 微區(qū)X射線熒光光譜儀是樣品成分(fèn)分析、成(chéng)分分布規律(lǜ)研究的新利器。成分的(de)分布規律研究可以給(gěi)學(xué)者從宏觀、微觀、微宏觀結合等(děng)多個角度提供新的研(yán)究思路。目前該設備已經在植物環(huán)境、科技考古、地球科學(xué)、材料科學、生物工程、刑事(shì)偵查等領域有著諸多的應用案例。該設備在國內外有專業(yè)的應用開發(fā)人員,專注於新應用領域的(de)開發。
2.主要功能:
Bruker M4 Tornado可以對大塊、不均勻、不規則樣品、甚至小件樣(yàng)品和包裹物進行高靈敏度的、非破壞性元素分析(C6-Am95)。采用多導毛細管聚焦鏡將(jiāng)激發(fā)光聚焦到非常小的區域(yù) (<20μm),以獲(huò)得良好的空間分辨率,進行元素成像分析(xī)。不同類型(xíng)的樣品都(dōu)可以通過簡單的樣品製備甚至不製備直接進行分析。設備輸出高精度的元素分(fèn)布圖,分辨率可高達(dá)4000萬像素(sù),7168*5582 pixels。
3.應用案例
植物環境應用(yòng)
微(wēi)區X射線熒光光譜儀設備可以快速的對不同種類的動、植物樣本進行(háng)無損掃描,適時觀測植物樣品的根、莖、葉、花、種子中元素遷移過程,不同階段元素含量變化以及元素(sù)成像分析;可同時開展土壤重金屬汙染監控,植物營養學(xué)及抗逆性研究,昆蟲(chóng)形態(tài)學研究,生物組織相容性研(yán)究等。
利用微區XRF分析水稻葉片,通過野生型(xíng)和多個突變體的P元素運移富集(jí)規律,確定了幾種SR蛋白作(zuò)為磷營養元素的(de)關鍵(jiàn)調節因子,並顯示(shì)了三個(gè)SR蛋白(bái)編碼基因調控水稻磷的吸收和莖葉間的遷移。


科技考古
考古研(yán)究中,X射線熒光光譜(pǔ)主要是測定古物中的成分,進而(ér)推斷和判斷當時的人類社會文化。微區X射線熒光光譜分(fèn)析不僅提供定量數(shù)據還可以直(zhí)觀給出成分分布數據。主要應用於陶瓷、青銅器、金銀器(qì)、古建築、字畫顏(yán)料、古建築等文物的成分分(fèn)析。
利用微區XRF分析新(xīn)石器時代(dài)早期的白陶,從白陶樣品(pǐn)斷麵 Ca 元素分(fèn)布看出白陶內壁有明顯的結層,鈣元素的富集區域正好對應於樣品內壁的結層位置,說明這層殘留物應該是富含鈣質的水垢類物質。這揭示了白陶在新石器已經作為實用器。


地球科學領域
微區X射(shè)線熒光光譜儀是地球化學方向的重要(yào)分(fèn)析儀器,主要用於岩石、隕石、化石等樣品進(jìn)行(háng)無損高速掃描與元素分布成像,以及礦物識別、定量及(jí)分類。
利用微區XRF分析地質薄片(piàn)或礦石原石,可以獲取薄片表麵的元素分布規律,同時可以利用專業軟件,獲(huò)取礦(kuàng)物分布的信息,從而獲得樣品成分分布(bù)的宏觀規律(lǜ)。

礦物分布圖:


材料(liào)科學
應用於(yú)薄膜鍍(dù)層(céng)厚度及均(jun1)勻(yún)性研究;納米薄膜中金屬顆粒(lì)摻雜的成(chéng)分以及分布成像;還(hái)可以對金屬表麵離子腐蝕、塗層工藝元素分布進行識別(bié);合(hé)金樣品成分梯度的(de)表征;探測器芯片等電子部件的質量控(kòng)製與故障檢測,量化觸點與焊接(jiē)點的元素識別與失效性分(fèn)析。
利用微區XRF分析混凝土,可(kě)以清晰的看(kàn)出Cl元素的分布及侵(qīn)入深度。可以根據元素的分布情況獲取有害(hài)元素的種類及侵蝕情況,對(duì)材料的結構(gòu)性進行評估,以及結構強度修複提供數據支撐。


生物工程(chéng)
應用於生物組織切片;植(zhí)入物與生物(wù)組織相互影(yǐng)響元素滲(shèn)透分布成像;還(hái)可以仿生學材料(liào)的有(yǒu)害物質進行分析等。
利用微區XRF分(fèn)析人工韌(rèn)帶,將人工韌(rèn)帶植物生物體(tǐ)內(nèi)一段時間後取出測試,根據Ca元素和Cl元素的分布圖,可以看出人工韌帶中(zhōng)的礦物沉(chén)積 以及是否會有一些雜質(zhì)元素和副產物的產生。

刑(xíng)偵公安
利用微區XRF分析對(duì)衣物上彈孔進行射擊殘留物分析(xī),殘留物大部分顆粒很(hěn)小,無法(fǎ)直(zhí)接檢測。理想方(fāng)法是將這些顆粒物的分布進行(háng)高分辨(biàn)率成像。根據Cu、Pb、Ba元素的成像,可以獲取彈藥種類、距離和射(shè)擊角度(dù)等相關數據。







