Partikelanalyse

Suche nach kleinen Mineral-Partikeln durch Partikelanalyse und chemische Klassifikation

Composite Image for Baddeleyite Search
Reduced version of the composite image
of the Dhofar A-287 meteorite sample,
produced during the feature analysis run

Es ist eine ziemlich weit verbreitete Aufgabe in der Partikelanalytik nach einzelnen kleinen und seltenen Partikeln, die ein bestimmtes Mineral enthalten, in einer großen Probe zu suchen. Die Herausforderung hierbei ist so viele wie von diesen Partikeln wie möglich (wenn nicht gar alle) zu finden und dass innerhalb einer vertretbaren Zeit. Manuelle Methoden sind mühsam und zeitaufwändig, ein automatisiertes Partikelanalyseprogramm, wie ESPRIT Feature, hingegen kann eine solche Aufgabe sehr schnell lösen.

Partikelanalyse befasst sich mit der Untersuchung von Formen, der Berechnung von morphologischen Parametern und Positionen und der tabellarischen Auflistung dieser Ergebnisse. Um die Informationstiefe zu erhöhen, kann die chemische Zusammensetzung gemessen werden und Partikel können im Nachhinein entsprechend klassifiziert werden (z.B. enthält Zr) in dem entsprechende Regeln auf die gewonnenen Daten angewandt werden. Im Hinblick auf die Messgeschwindigkeit muss ein Kompromiss bezüglich der Auflösung und Vergrößerung der Objektbilder gefunden werden. Die Anzahl der Phasen, die vom System analysiert werden, die Zahl der Impulse in einem Spektrum wie auch die Impulsrate beeinflussen alle die Geschwindigkeit.

Hier wurde ein Dickschliff eines basaltischen Mondmeteorits (Dhofar 287-A) untersucht der kleine Baddeleyit-Partikel (mineralisches ZrO2 mit einem stöchiometrischen Verhältnis von 74,03 Gewichts% Zr : 25,97 Gewichts% O). Die erwartete Partikelgröße lag zwischen 3 µm und 60 µm. Alle Partikel mussten für die Anwendung einer radiometrischen Datierungsmethode, wie U-Pb unter Verwendung einer Ionensonde, gefunden werden. Da Partikel kleiner etwa 3 - 6 µm mit dieser Methode nicht messbar sind, musste auch Größenfilterung angewendet werden.

Zunächst wurden Partikel durch ihre morphologischen Parameter und ihre Helligkeit detektiert. Da Zirkon ein vergleichsweise schweres Element ist, kann erwartet werden, dass Baddeleyit-Partikel hell in Rückstreueleketronen(RE)-Bildern erscheinen werden. Die Binarisierungsgrenzen für die Bildanalytik wurden entsprechend gewählt. Im Ergebnis produzierte dieses Verfahren 997 mögliche Kandidaten für Baddeleyit-Partikel in insgesamt 90 Bildern und ergab ein zusammengesetztes 70 Megapixel großes Bild des 9 x 5 mm2 großen Probenbereichs, das dazu verwendet werden konnte die Partikel erneut aufzusuchen. Die EDS-Analyse der anfänglich gefundenen Partikel resultierte in einer Liste von lediglich 11 Partikeln, die die richtige Größe und Zusammensetzung für die Altersbestimmung hatten.

Die gesamte Messprozedur dauerte weniger als 1 1/2 Stunden. Eine manuelle Suche hätte ein mehrfaches an Zeit gebraucht, mit dem Risiko Partikel zu übersehen. Dies zeigt, dass die Verwendung eines Partikelanalyseprogramms wie ESPRIT Feature eigentlich der einzig sinnvolle Ansatz ist, um kleine Partikel in großen Proben zu finden.

Zugehörige Applikationsnotiz #05 herunterladen (PDF, englisch)

ESPRIT Feature Broschüre herunterladen (PDF, englisch)

 

Automatische Stahlreinheitsanalyse

Composite Image, Particle Data
Particle image and measurement results
Top: EDS spectrum showing composition
Bottom: Classification results according to
international standards

QUANTAX 400 STEEL ist ein modernes Stahlreinheitsanalysesystem, das automatisch polierte Stahlschliffe abgerastert. Gefundene Objekte werden morphologisch und chemisch analysiert, um am Ende als Einschlüsse gezählt oder als falsch positiv zurückgewiesen zu werden.

Hohe Produktivität: Die spezielle, intuitiv bedienbare Software mit interaktiver Konfiguration gestattet unbeaufsichtigten Betrieb rund um die Uhr.

Schnelle und exakte Ergebnisse: Die Bruker Stahlreinheitsanalyse profitiert von der überragenden Geschwindigkeit des QUANTAX Systems, das bis zu 10x schneller ist als Analysessyteme, die mit Si(Li)-Detektoren ausgestattet sind. Die Genauigkeit der Analyse kann mit der eingebauten Funktion zur Nachkontrolle überprüft werden.

Ergebnisinterpretation nach eingeführten Normen: Die Auswertung der Resultate kann gemäß verbreiteter internationaler Normen erfolgen. Die Ergebnisse können entweder für die Weiterverarbeitung in einer Office-Software oder in einem benutzerdefiniertem Format ausgegeben werden. Derzeit werden unter anderem die Normen ASTM E45 und E1242, ISO 4697, DIN 50602 und die vergleichsweise neue EN 10247 unterstützt.

QUANTAX 400 STEEL Broschüre herunterladen (PDF, englisch)

Schnelle und effiziente Schmauchspuranalytik mit GSR Professional

GSR Particle
A gunshot residue particle determined
by Bruker GSR Professional

Bruker GSR Professional ist ein automatisches Programm zur Schmauchspuranalytik. Es verbindet einfache Bedienung mit voller Ergebniskontrolle. In wenigen Minuten mit einem vierstufigen Assistenten konfiguriert, bietet es schnelle und vollständige Ergebnisse. Analyseresultate können mithilfe der Kontrollfunktion effizient überprüft werden, indem entweder einzelne Partikel erneut aufgesucht werden oder Daten komplett unter Nutzung veränderter Parametersätze neu ausgewertet werden.

Vierstufiger Assistent für die schnelle und komfortable Bedienung: Mit dem Assistenten können Parameter für die Analyse von bis zu 20 Proben individuell festgelegt werden:

  • Ausgangskonfiguration -  Konfiguration laden und Probe identifizieren
  • Suchbedingungen festlegen - Auswahl des Analysebereichs, minimaler Partikelgröße, Partikelklassifizierung, etc.
  • Zusammenfassung der Konfiguration - Überprüfung der Einstellungen und Rückkehr zur vorherigen Stufen, falls nötig
  • Durchführen der Messung - neben der Möglichkeit für den Nutzer die Messung zu pausieren und abzubrechen, bietet dieser Dialog Informationen über Messfortschritt und -daten.

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Automatische Stahlreinheitsanalyse

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Particle image and measurement results
Top: EDS spectrum showing composition
Bottom: Classification results according to
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