【儀器設(shè)備網(wǎng)  專題推薦】稀土是我國為數(shù)不多的優(yōu)勢zhan略礦產(chǎn)資源，對于現(xiàn)代工業(yè)有著重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及zhan略價(jià)值。在微束分析領(lǐng)域，稀土元素的測試也有著其自身的特點(diǎn)和難點(diǎn)，突出表現(xiàn)在稀土元素的特征X射線譜線之間重疊干擾嚴(yán)重，對于儀器的分辨能力、測試靈敏度及人員經(jīng)驗(yàn)要求甚高。島津電子探針通過配置兼具靈敏度和分辨率的全聚焦分光晶體，使得稀土元素的測試效果更為優(yōu)異。

　　稀土何以成為zhan略資源?

　　稀土元素zui初發(fā)現(xiàn)于18世紀(jì)，因當(dāng)時技術(shù)水平所限，只能用化學(xué)法制得少量不溶于水的物質(zhì)，按當(dāng)時的習(xí)慣，把不溶于水的物質(zhì)稱為土，因其稀少故而得名稀土，英文是Rare Earth，意即“稀有的土”。稀土元素包括鑭系元素和鈧、釔共17種元素。它們多數(shù)呈銀灰色，有光澤，但硬度很小，金屬活潑性僅次于堿金屬和堿土金屬元素，在空氣中極易氧化。

　　稀土以其不可替代的優(yōu)異磁、光、電性能被廣泛應(yīng)用于電子加工、信息技術(shù)、激光技術(shù)、清潔能源、xian進(jìn)裝備制造業(yè)等諸多高新科技領(lǐng)域，只需極少的添加量就能改善或提高zui終產(chǎn)品的性能，素有“工業(yè)維生素”之稱，被譽(yù)為人類的“希望之土”，對國民經(jīng)濟(jì)、國家安全和科技發(fā)展具有重要的zhan略意義。

　　稀土元素特征X射線信號的特點(diǎn)

　　正如共生的稀土資源不易分離，稀土元素特征X射線信號之間也是重疊嚴(yán)重、彼此干擾。表現(xiàn)在特征X射線的譜圖上，就是密密麻麻的特征譜線彼此緊鄰。如果要把這些譜線區(qū)分開來，儀器儀表設(shè)備必須具有良好的分辨率。此外，除主量元素外，稀土礦通常也含有多種低含量的共生稀土元素，這對測試儀器的檢測靈敏度也是極大的考驗(yàn)。

　　傳統(tǒng)的掃描電鏡+能譜儀為什么無法應(yīng)對?

　　集成于掃描電鏡上的能譜儀能量分辨率一般在127eV(Mn Kα FWHM)左右，而電子探針?biāo)褂玫牟ㄗV儀能量分辨率與之相比要高出一個數(shù)量級。我們?nèi)∧芰糠秶?.7keV~7.3keV內(nèi)，能譜儀和波譜儀的譜圖進(jìn)行對比，顯而易見，能譜儀上元素譜峰嚴(yán)重重疊，是無法進(jìn)一步分析的，而電子探針波譜儀則可以將稀土元素各譜峰很好的分離開。同時，受限于掃描電鏡較小的照射電流，元素測試時的靈敏度也很低，對于微量元素一般無法檢出。

　　島津應(yīng)對之策：島津電子探針應(yīng)對稀土元素分析的優(yōu)勢

　　島津電子探針通過配置統(tǒng)一4英寸羅蘭圓半徑的全聚焦分光晶體，實(shí)現(xiàn)了高分辨率和高靈敏度的兼顧。

　　釹鐵硼磁性材料分析舉例

　　使用島津電子探針EPMA-1720測試具有磁王之稱的釹鐵硼磁性材料。從元素分析的譜圖中可以看出，即使稀土元素成分相對比較簡單的材料，譜峰上也會有較多的復(fù)雜線系，但峰與峰之間可以進(jìn)行足夠的分辨，只是測試的時候需要調(diào)整背景干擾。

　　汽車尾氣催化劑材料分析舉例

　　汽車尾氣催化劑材料具有多層結(jié)構(gòu)，使用微量貴金屬作為活性催化成分，并添加多種稀土元素氧化物作為分散劑、儲氧劑以及熱穩(wěn)定劑。使用島津電子探針EPMA-1720測得譜圖上也可以看出復(fù)雜基體+稀土元素對儀器靈敏度和分辨率的較高要求。

　　結(jié)語

　　稀土元素之間特征X射線譜線相互干擾、重疊嚴(yán)重，需要檢測儀器設(shè)備有較高的分辨率;同時，稀土礦一般都會共生多種低含量的稀土元素，這對儀器的檢測靈敏度也有很高的要求。島津電子探針采用統(tǒng)一4 英寸的全聚焦晶體設(shè)計(jì)，無需額外選擇和設(shè)置，即可很好的兼顧高靈敏度和高分辨率，是稀土檢測當(dāng)仁不讓的分析利器。