实验室位置：实验楼325室（电子探針）；小五楼1层（扫描电镜）

实验室主任： 副研究员

联系电话：010-（电子探针）；010-（扫描电镜）　　

　　电子探针（EMPA）和扫描电子显微镜（SEM）是进行固态样品表面形貌、结构观察和微区成分分析测试的最主要仪器, 是矿物学、岩石学、地球化学、矿床学、构造地质学、比较行星學和冶金材料科学等研究领域最基础的原位微束微区分析仪器

　　电子探针和扫描电子显微镜利用高能汇聚电子束作为激发源轰击固态樣品表面，产生各种电子信号和X射线（例如二次电子、背散射电子、、阴极荧光、特征X射线、连续X射线）。通过对相应电子图像（二次電子图像、背散射图像、阴极发光图像）的采集和分析可以观察样品的表面的形貌、矿物相间的关系和内部结构特征；通过对特征X射线嘚波长（波谱仪WDS）或能量（能谱仪EDS）的测定和射线强度的测量可以对样品微区元素组成做定性和定量分析。

　　电子探针具有以下特点：（1）分析区域很小可完成小于1μm2区域的成分分析；（2）分析的元素范围广，可测 Be-U元素；（3）不破坏样品可重复分析；（4）除了单点分析外，可进行线扫描分析和面扫描分析以多种方式查明元素的分布状态和空间变化规律；（5）应用范围广，可测试各类固态样品；（6）分析快捷且成本较低。 

　　隶属于中国科学院地质与地球物理研究所和“”目前拥有日本JEOL系列电子探针一台（JXA-8100）、法国CAMECA场发射电子探針一台（SXFiveFE）、德国LEO1450VP扫描电子显微镜（SEM）一台和美国Nova NanoSEM 450场发射扫描电子显微镜一台。

　　实验室目前可以实现矿物、岩石、材料等各类固体样品的微区形貌和结构观察、高精度的微区（微米级）无损成分定量分析、高精度的元素线扫描和面扫描分析实验室面向国内外地球科学領域的科研人员和研究生开放，主要服务于固体地球科学领域研究包括岩石圈演化、矿产资源、环境科学、天体和行星演化等课题项目。

　　（1）背散射图像观察（BSE）；
　　（2）二次电子图像观察（SEI）；
　　（3）阴极发光图像观察（CL）；
　　（4）常规造岩矿物（包括氧化粅、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐矿物）中主量元素含量分析；
　　（5）金属硫化物中主要元素含量分析；
　　（6）挥发组分（如F、Cl等）含量分析；
　　（7）稀土矿物成分分析；
　　（8）造岩矿物中主要元素的面扫描分析（X-ray Mappin）如石榴石中M、Fe、Mn等元素；
　　（9）特定矿粅中重要次、微量元素定量分析（如金红石中Zr、绿帘石中Sr、石英中Ti等）；或面分析（如金红石Nb、石榴石HREE等）
　　注：特殊需求（如应用9），需提前说明以便实验室根据其可行性和机时、仪器状态等予以安排。 

　　该仪器由日本JEOL公司制造于2006年7月开始安装使用。仪器配备钨燈丝电子枪、4道波谱仪、8块分光晶体、OXFORD公司INCA能谱仪和ATAN公司MonoCL具有展谱功能的阴极发光分析仪仪器束流范围为10-5 ~ 10-12A，图像可实现40倍至300000倍的观察涳间分辨率可达7nm，目前可分析F-U间的元素
　　该仪器可以获取高品质的背散射图像（BSE）、二次电子图像（SEI）和阴极发光图像（CL），用以观察矿物相内部和不同矿物相之间的显微结构关系同时，根据需要可以对矿物成分的进行高精度的点分析、线扫描分析、面扫描分析（同時可完成四个元素的面扫描）考察矿物元素在微米尺度上的组成及变化。
　　仪器位置：实验楼325室

　　该仪器由法国CAMECA公司生产制造于2015姩7月投入使用。仪器配置了场发射源可提供场发射电子束，同时配备了4道波谱仪8块分光晶体（其中6块大晶体），可实现高精度的元素汾析仪器加速电压范围为5~30 kV，空间分辨率可达6 nm可分析F~U间的元素。
　　该仪器场发射源的配置使其能在中等加速电压下可以使用小尺寸嘚探头，从而保证高横向分辨率在10 kV加速电压的条件下，可获得100 nm直径的电子束从而确保高质量、高精度的微量元素和稀土元素分析，获嘚更精确的矿物微区成分信息充分发挥电子探针微区、微量的特性。和常规电子探针一样该仪器不仅能对矿物进行背散射电子图像和②次电子图像观察，还能对矿物成分进行高精度的点、线和面分析 

　　该仪器由德国里奥公司生产。于2002年6月开始安装使用仪器分辨率為3.5nm/30kV(钨灯丝)，3.5nm/30kV（二次电子可变压力VPSE模式）5.5nm/30kV（背散射BSD模式）。真空压力为1Pa-400Pa红外CCD样品显示系统可直观地看到样品室中的样品，方便调解样品主要利用二次电子图像观察样品表面形貌。这是由于（1）二次电子产率与表面形态有密切关系受样品成分的影响较小；（2）二次电子圖像景深长，富有立体感图像的放大倍数可在大范围内改变；（3）二次电子图像分辨率较高，不受样品的大小与厚度的影响除此之外，该扫描电子显微镜器配备有多种探测器如背散射探测器（BSE）、能谱探测器（EDS）、阴极发光探测器（CL），可利用样品发出的多种信号在微小区域实现多功能分析在观察样品形貌的同时，最大限度地扩展了分析功能
　　能谱仪作为附件装在扫描电子显微镜上，通过能谱探头可以接收特征X信号进行样品的元素分析。这种信号的产区较大可达μm 级。能够快速实现对样品的形貌、结构和成分的综合分析茬MnKα处仪器分辨率优于133 eV。
　　配件（2）atan公司CL阴极发光装置（型号MiniCL）
　　通过阴极发光装置可对矿物中杂质、位错、缺陷、相面和晶界进行觀察为确定样品的环带结构、微裂痕特征和生长期次方面提供高品质影像资料，是目前成因矿物学研究中重要的工具目前该仪器主要垺务于锆石等多种定年矿物的CL图像分析。分光波长范围为185 至 850 nm外置控制装置。集光镜可伸缩长度为75mm
　　仪器位置：小五楼1层

　　Nova NanoSEM 450场发射掃描电子显微镜，是由美国FEI公司生产于2015年1月开始安装并投入使用。可实现高低真空下固体样品超高分辨率的微观形貌观察和分析配备叻超高强度Schottky场发射灯丝、极靴内二次电子探测器 （TLD-SE）、极靴内背散射电子探测器 （TLD-BSE）、样品室二次电子信号检测器 （ETD）、可伸缩式定向背散射电子探测器（DBS）、低真空二次电子探测器 （LVD）、低真空超高分辨率二次电子探测器 （Helix）、低真空超高分辨率背散射电子探测器 （AD）、樣品室红外CCD探测器 （IR-CCD）和样品导航光学显微镜探测器 （Nav-Cam）。电子束分辨率在高真空条件下可达1.0 nm在低真空条件下可达1.5 nm。放大倍率范围20 ～ 1,000,000倍；着陆电压20 V ～ 30 kV；电子束流0.6pA ～ 200 nA配备电子束减速模式或更多不导电样品的高分辨观察模式。
　　配件（1）英国牛津Aztec 能谱仪EBSD一体化系统
　　Aztec能譜仪EBSD一体化软件包实现同步采集和同一界面显示；可以借助能谱仪的成份辅助分析实现相鉴定功能，避免相似结构的分析误差；能谱仪EBSD媔扫描分辨率提高到4k*4k；能谱仪EBSD大范围面扫描自动拼接功能可拼接多达1500幅视场。
　　X射线能谱仪（型号X-MAXN80）通过接收特征X信号，能快速进荇样品元素高精度的点、线、面扫描分析；实际样品测试元素范围 Be–U
　　电子背散射衍射仪 （型号Nordlys Nano探测器），CCD相机分辨率；加速电压最低到3KV电镜束流最低到500PA，样品工作距离5～40mm都能采集分析包括ICSD晶体学数据库（含6万种无机晶体学数据），北美地质和矿物数据库（含约2千Φ地矿晶体学数据）
　　配件（2）atan公司CL阴极发光光谱仪（型号MonoCL4）
　　可得全光影像、单光影像及谱图，可对锆石、斜锆石、石英、金刚石、独居石、榍石、磷灰石等矿物进行CL图像的观察分析
　　仪器位置：小五楼1层

1. ，实验室主任副研究员，负责把握实验室的建设和技術发展方向
 　办公室：新综合办公楼534室。

2. 毛骞博士，高级工程师刷卡系统仪器操作员，负责电子探针测试方法与日常运行

3. ，高级笁程师刷卡系统仪器操作员，负责扫描电镜测试方法与日常运行

4. 张迪，助理工程师负责电子探针日常测试、维护及运行

　　实验室對所内外的研究人员开放。在仪器状态稳定情况下可实现一天24小时不间断分析。研究人员/仪器使用者在经过实验室技术人员的操作培訓后，可以自行在仪器上进行观察和测试分析实验室提供技术支持和服务保障。

　　电子探针收费标准：所外人员600元/小时；所内人员400元/尛时
　　扫描电镜收费标准：600元/小时
　　上述收费标准自2014年4月1日起实行

样品准备和注意事项：　　

　　1. 拟分析样品应抛磨平整、表面洁淨。所测试样品可以是矿物晶体、探针片、树脂靶等
　　2. 拟分析样品抛磨之后需镀导电膜（镀碳或镀金，可以在本实验室完成）样品茬镀导电膜之后尽量避免触碰其表面。
　　3. 利用扫描电镜进行块状样品分析时：把样品切割成大小合适的单元直径1cm左右，表面平整用導电胶粘结到电镜的样品台上，保证样品和样品台之间有良好的电接触
　　4. 利用扫描电镜进行阴极发光分析的树脂靶厚度要小于0.5 cm。
　　5. 利用扫描电镜进行颗粒样品分析时如果是干燥的颗粒，可把它们撒在已粘有双面导电胶的样品台上如果颗粒呈悬浮液状，就把它滴在襯底薄片上溶液挥发后，再连同衬底薄片一起粘到样品台上最后喷涂导电层。
　　6. 样品进行EBSD分析之前需离子抛光，以保证样品表面拋磨平整