勘探和采矿的双源(电子束源和X射线源)应用:含金的浅成热液样品

微区 XRF与SEM的结合使得 在单个系统中能够以多个尺度分析样品,从厘米到毫米到微米甚至微米以下。因此,通过将微区XRF添加到SEM上,将SEM转换为双源系统,这意味着有两个信号激发源,即电子束和X射线光子束。任何一个源都可以单独使用,也可以同时用于生成样品特征 X 射线,样品将使用相同的 EDS 探测器进行测量。此外,可以利用每种分析技术的好处:(一) XRF 源的背景非常低,这意味着可以观察到低至 10 ppm的元素浓度(与元素和样品基体相关),以及更大的信息深度,这意味着可以查看样品表面下面的结构或元素。例如,即使在非常低浓度时,也可以检测到表面下的内含物;(二) 电子束可以聚焦到极小的区域,并产生极高分辨率的信息。

这种组合现在可以在单个系统中创建新的工作流。 例如,可以快速扫描一个大的岩石样本,在这种情况下,使用微区XRF分析一个来自Karangahake 浅成热液的含金样品,可以确定含Au 的晶粒(图 1 和 2)。 随后,可以利用电子束以更高的分辨率分析这些我们"感兴趣区域"(图3)。 因此,这种双光束系统可以同时识别大尺度(厘米至毫米)的相关信息,又能高效、准确地执行详细的小尺度(mm 到 μm)分析。

图1:SEM-XRF HyperMap 图展示Au覆盖区域。样本来自新西兰的卡兰加哈克金矿。 分析区域约为 45 x 45 mm2。
图2:左侧为Au-Lα线的SEM-XRF元素强度图。由于Au-Lα 和 Zn-Kβ 峰位重叠,但这些重叠峰值的解卷积是正确的,因为如右侧的光谱图像所示,这些图像证实了 Au-Lβ 线的存在,所以这些颗粒是含金的。中间图面积为 45 x 45 mm2。
图3:左侧为Au-Lα线的SEM-XRF元素强度图。 在选定的小区域里,我们用SEM-EDS 进行分析,这提供了更高的空间分辨率,并突出显示金与周围硫化物之间的关系,例如Gelena (PbS)、Sphalerite (ZnS)、黄铁矿 (FeS2) 和Chalcopyrite (CuFeS2)。 左侧图面积为 45 x 45 mm2。