场发射环境扫描电子显微镜上阴极荧光谱仪特点及其在锆石研究中的应用.pdf

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场发射环境扫描电子显微镜上阴极荧光谱仪特点

及其在锆石研究中的应用"

陈!莉!!徐!军!!苏!犁"

北京%地学实验中心!北京!!#北京大学物理学院电子显微镜实验室!北京!%%’O!""#中国地质大学$%%%’*

摘要!!锆石等测年矿物的阴极荧光!图像分析是矿物微区成分分析和D!"FT"U6)QH年龄测定及其

地质意义讨论的必要性前期工作#文中介绍了一套由场发射环境扫描电子显微镜和高性能阴极荧光谱仪联合构成的FT分析系统#它在FT成像质量%图像分辨率及FT谱分析等方面具有明显优势#利用这一系统获得的锆石高清晰FT图像及FT谱图分析结果显示其在锆石等发光矿物的微区结构特征研究和成因类型鉴别中有广泛的应用前景#

关键词!!阴极荧光谱仪!场发射环境扫描电子显微镜!锆石!阴极荧光图像!阴极荧光谱!!锆石作为物理化学性质非常稳定的一种矿物!在岩石成因(成岩时代(高压超高压矿物包裹体(变质历史以及造山带的发展演化过程等方面的研究

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中具有十分重要的作用&!特别是近!%余年来高

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的优势&T联合分析系统所获的高质#利用这套F

量锆石阴极荧光图像和光谱图明显提高了对不同成因锆石的系统研究#

灵敏度(高分辨率离子探针$!激光剥蚀PN9LRQ%等微区分析技术在锆石等离子体质谱$T;)LFQRP%D)QH年代学研究中的应用!极大地推动了地球科学

研究进程#在这类精细分析过程中!测点的准确选取和分析结果的合理解释需要基于对揭示矿物内部$结构特征的阴极荧光8图像-@65<5/7,.2>48>28>FT%的详细判读#由于以往构建在高倍光学显微镜(扫描电子显微镜(电子探针上的FT图像分析系统在分辩率(分析样品处理方法等方面存在的不足!如何获得高清晰度FT图像成为近年来我国地质实验研究中急需解决的问题之一#本文介绍北京大学物理学院电子显微镜实验室新组建的一套高性能FT联合分析系统!它由目前世界上先进的场发射环境扫描电子显微镜和高性能阴极荧光谱仪联合构成!在FT成像质量(图像分辨率以及可揭示待测样品阴极荧光发光原因的FT谱图分析等方面具有强大

%%()%")%$收稿!"%%()%()!"收修改稿!"

批准号#&%%*O"%*!!"国家自然科学基金资助项目$

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$!高性能阴极荧光分析系统的组成及特点

本文介绍的高性能阴极荧光分析系统由一台先进的场发射环境扫描电子显微镜$W+L公司的b7-2)和可进行纳米级全谱(单谱分析的阴极荧@-"%%W%

光谱仪$组成#由于场发E-@-2公司的R525FT*d%射环境扫描电子显微镜$采用的场发射技术+P+R%使其成像的分辨率较普通扫描电子显微镜有明显的提高!且样品室真空度除高真空条件外!还可选择低真空和环境真空条件!使得锆石等非导电性矿物

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!避免了对待和岩石样品可以直接进行观察分析&

分析样品$靶%的污染和损伤#同时!所选用的高性能FT谱仪具有进行"%%*A%%2,波长的全色谱和单色谱分析能力#因而!本套系统极大地提高了阴极荧光成像质量和光谱分析能力#

$#$!场发射环境扫描电子显微镜的特点P+R$>2Z.?52)!!场发射环境扫描电子显微镜+