Kính hiển vi Huỳnh quang tia X M4 TORNADO – Phân tích mặt cắt mỏng Khoáng vật

Kính hiển vi Huỳnh quang tia X – Phương pháp hữu ích cho phát triển định hướng, phục hồi tài nguyên. Đặc biệt đó là Kính hiển vi Huỳnh quang tia X hãng Bruker – M4 TORNADO.

1. Tại sao là Kính hiển vi Huỳnh quang tia X M4 TORNADO?

Đầu tiên, sự phân bố nguyên tố và thành phần khoáng vật sẽ cung cấp thông tin về quá trình, cấu trúc thành hình.

Theo truyền thống, mặt cắt mỏng khoáng vật được phân tích bằng kính hiển vi điện tử SEM-EDS. Nhưng mẫu phải được phủ lớp dẫn điện và đo ở cường độ chân không cao. Và SEM cho độ phân giải cao ở mức nm.

Còn M4 TORNADO sử dụng ống phát tia X công nghệ mới, cho độ phân giải cao ở mức µm. Đặc biệt, M4 TORNADO không cần mẫu phải được phủ lớp dẫn điện hay ở chân không để đạt độ phân giải tốt. Để cụ thể hơn, chúng ta hãy cùng tham khảo bài thí nghiệm như sau:

Chuyên viên Bruker chuẩn bị tấm cắt mỏng khoáng vật độ dày 30 µm. Tiêu chuẩn kích thước là 28 x 46 mm². Tổng cộng có 18 mẫu được chuẩn bị cho 1 lần kiểm tra như Hình 1.

Hình 1: Mặt cắt tổng quan của các lớp Khoáng vật

Phép đo được thực hiện trên M4 TORNADO Bruker. Với điều kiện, thông số như sau

Kích thước điểm nhảy để đạt độ phân giải

2. Kết quả phân tích của kính hiển vi huỳnh quang tia X

Hình 2 mô tả sự phân bố nguyên tố từ các lớp cắt Hình 1 sau khoanh vùng. Dữ liệu được ghi nhận trong 5 giờ, tương đương 17 phút cho 1 mẫu. Theo tổng quan, độ phân giải cao cho biết rõ đặc điểm Khoáng có trong mặt cắt.

Hình 2: Sự phân bố nguyên tố sau khi Khoanh vùng

Sau đó, chuyên viên trích xuất và phóng đại dữ liệu ở mảnh được quan tâm, như mô tả Hình 3.1 và 3.2, Chuyên viên nhận định, nếu kích thước bước nhảy giảm theo hệ số 4 thì số pixel sẽ tăng theo 16.

Hình 3.1: Độ phân giải thấp khi giảm số pixels

Hình 3.2: Độ phân giải khoanh vùng tăng khi gia tăng số pixels

Chuyên viên cũng tiến hành độc lập dữ liệu nguyên tố từ 1 mặt cắt, như Hình 4.

Hình 4: Tách độc lập dữ liệu nguyên tố từ bản đồ khoanh vùng của 1 mẫu

2.1 M4 TORNADO là công cụ khai thác dữ liệu

Bên cạnh phân tích nhanh các mặt cắt này, phần mềm M4 TORNADO còn là công cụ khai thác dữ liệu.

Bằng công cụ Objects sẽ cho phép người dùng xác định, phân vùng khu vực được quan tâm trong khối dữ liệu HyperMap. Giao diện hiển thị như Hình 5.1 và 5.2

Hình 5.1: Bản đồ khoanh vùng nguyên tố tổng quan

Hình 5.2: Giao diện công cụ Objects

Sau khi khoanh vùng bằng Objects, sẽ có nền quang phổ tổng như Hình 6. Nền quang phổ tổng này sẽ cho biết cụ thể loại khoáng nào đang hiện diện và phân bố tại đây. Chẳng hạn như sự phân bố của pha ilmenite, granet, quartz đều thấy có sự hiện diện trong mẫu.

Hình 6: Quang phổ tổng của Khoáng được phát hiện có trong mẫu

Bằng cách vẽ một vạch bất kì vào dữ liệu HyperMap, cường độ vạch tương ứng nguyên tố sẽ được hiển thị. Để giảm hiệu ứng xác suất, vạch này cũng có thể được mở rộng bằng cách tập hợp nhiều pixels vuông góc với vạch. Hình 7 cho thấy dữ liệu được trích từ vạch trong khối HyperMap của Hình 5.1. Từng nguyên tố đều sẽ được chuẩn hóa theo cường độ tối đa nên có thể quan sát sự hiệu chỉnh nguyên tố đa, vi lượng trong 1 khoáng.

Hình 7: Sự phân bố pha theo khoáng vật, bao gồm nguyên tố được lựa chọn theo vạch

2.3 Phân tích pha bằng kính hiển vi huỳnh quang tia X M4 TORNADO

Các pha được xác định bằng cách chọn khu vực với nền quang phổ tương tự với dữ liệu chuẩn. Kể cả tỷ lệ giữa các pha hóa học cũng được xác định. Hình 8 hiển thị pha Khoáng vật học được tìm thấy trong mẫu gneiss ở Hình 5.1

Hình 8: Sự phân bố thành phần Khoáng được tìm thấy ở mẫu gneiss

Theo bảng kết quả thành phần, chúng ta cũng có thể đánh giá được tỷ lệ giữa garnet và quartz là khoảng 2:1. Trong khi đó, thành phần feldspar và quartz tương đối giống nhau.

3. Tóm tắt

M4 TORNADO là Kính hiển vi huỳnh quang mạnh mẽ, công cụ phân tích Khoáng vật học, không chỉ lớp cắt mỏng mà còn mẫu khối, bột. M4 TORNADO được sử dụng trong thạch học để tiền sàng lọc thành phần và số hóa dữ liệu trước khi phân tích SEM-EDS. Với diện tích quét rộng, lên đến 170 x 140 mm² cho phép phân tích lên đến 18 mẫu cắt.

Với sự hỗ trợ từ phần mềm toàn diện trong hiển thị và đánh giá kết quả. Trực quan hóa của bản đồ hóa học, lựa chọn khu vực quan tâm, nâng cao xử lý hậu kì dữ liệu HyperMap. Như phân tích nguyên tố, pha khoáng, định lượng và tìm kiếm.

—-

Việt Nguyễn hiện tại đang là đại lý chính hãng các thiết bị huỳnh quang tia X di động hãng Bruker tại Việt Nam.

Quý khách có nhu cầu tư vấn, vui lòng liên hệ: