刺荨麻植物的双探头能谱元素分析

植物本身可以产生不同种类的生物矿物,这些生物矿物可以由单一的纯无机物或多种成分化合而成,并和有机化合物组合在一起。这些生物矿物在重要的结构中起到很重要的作用,非常有助于研究者了解植物的结构是如何适应其功能和周围环境的。

SEM EDS 能谱和面分布图可以精细展示植物样品中生物矿物的成分及其分布情况。但是,由于样品导电性差,对电子束辐照比较敏感,样品表面起伏很大,使用SEM对植物样品进行观察和分析时更具挑战性,传统的单能谱探头需要很大的电子束流,会使样品受到损伤,还会影响电子束的稳定性,产生分析假象。

XFlash 760双探头系统可以在低加速电压和低束流下进行SEM EDS 分析,有效地避免这些问题。

我们使用XFlash 760双探头系统在6kV,大约800pA的束流下对刺荨麻植物的毛丝进行了分析,展示了植物结构中Si,Ca和Mg等元素的分布,并在其单细胞毛丝中识别出了三种不同的生物矿物。

二氧化硅,主要位于毛丝的底部和尖端,主要起增加硬度的作用,同时也会比较容易断裂。含钙和镁的无机矿物主要集中在毛丝的中部,组成对柔韧度要求比较高的结构。

刺荨麻植物 (Urtica sp.) 的SEM/EDS元素面分布结果. 荷电, XFlash 7|60 双探头系统可以有效解决阴影效应,低计数率的影响。
刺荨麻毛丝(Urtica sp.) 80 µm x 25 µm HyperMap 图,包含每一个像素点的能谱图。毛丝的尖端和底部富含 Si (红色),中部Ca (蓝色)和Mg (绿色) 比较多。EDS谱确认了三种不同生物矿物的存在。尖端和底部是富含硅的矿物,二氧化硅可以增加材料的硬度,并且使毛丝在需要的时候更容易断裂。其余的部位则是由富含Ca和Mg的矿物组成,使其结构更富柔韧性。