矿物材料现代测试技术

仪器资料 · 发表于 2019-8-27 21:23:51

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现代测试技术有别于传统的化学分析及光学显微镜鉴定方法，它是在19世纪末20世纪初物理学多项重大发现（电子、X射线、放射性等）及相关应用研究的基础上发展起来的，世界各主要国家的分析仪器行业于20世纪40年代末、50年代初逐步形成(日本、美国、德国等)。70年代以后，由于真空技术、计算机信息处理技术、自动化控制技术等的飞速发展及新能源、新材料、新元器件的不断引入，一些基础理论问题的突破，生产和应用研究范围的不断扩大，使得各种测试分析仪器逐渐完善，新的测试仪器不断涌现，从而极大地推动了各学科研究及生产技术的发展。
现代测试技术具有如下六大特征：
⑴ 以“三微”技术为主流：“三微”指微量、微束、微区。

微量：指极少的分析样品用量及对微量元素的较低检测极限(10-9)；
微束：指极细的激发束（如电子束、离子束、激光束等），通常<1nm。
微区：指极小的分析区域，如微米纳米范围

以电子探针为例，其检测极限为100ppm，分析区域为几个nm3，所以其绝对感应量为10-14～10-16g，这比以往任何分析手段的灵敏度都高。

⑵ 以高度自动化控制为主要趋势:

自动化程度的提高可以最大程度地减少人为分析的误差，如X射线结构分析中衍射强度数据的获得，最早是采用多重胶片照相方法，对衍射点强度进行目估，而现在则采用计数器直接自动探测，极大地提高了精度及效率。

⑶ 分析数据处理的高度计算机化
计算机对大批量数据的复杂运算具有绝对的优势。

⑷ 分析手段综合化
如电子探针配合扫描电镜、电子能谱、图形分析系统等，不但可以进行微区成分分析，还可进行微形貌及元素分布等的综合研究；扫描电镜和透射电镜中也不仅可分析物质的微观形貌，同时也可进行对观察对象的实时成分测定。
⑸ 分析功能多样化
在常规分析设备中增加其它附件，可以进行特殊条件下的测试分析。如在四园单晶衍射仪中增加高压附件，就可进行高压物相研究；在透射电镜中装上冷热台，则可进行生物或无机相变研究；扫描电镜与一动态拉伸系统连接，便可观察到材料在应力作用过程中的结构变化。
⑹ 测试分析网络化
许多大型测试分析仪器由于造价高昂，为达到资源共享的目的，将分析过程网络化已成为必然的趋势。如美国国防部MMC项目（材料显微表征中心），把分布在美国各地的多个实验室的数台电镜进行联网，从而实现异地操作。