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Joachim Krause
Abteilung Analytik

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Electron Probe Micro Analysis (EPMA)

Als EPMA bezeichnet man ein analytisches Verfahren, mit dem die chemische Zusammensetzung kleiner Volumina fester Materialien zerstörungsfrei bestimmt wird. Das dazugehörige Instrument, der Elektronensonden-Mikroanalysator, wird informell auch als Elektronenmikrosonde bezeichnet.


Technische Merkmale

  • EPMA - JEOL JXA-8530F HyperProbe
  • Bildgebungsmodi: Secondary-electron imaging (SEI), Back-scattered electron imaging (BSE) und Cathodoluminescence imaging (CL)
  • Energiedispersive Spektrometrie (EDS)
  • Fünf Krystalspektrometer für die wellenlängedispersive Spectrometrie (WDS)
  • 2D-Elementabbildungen möglich
  • Zerstörungsfrei
  • Hohe Auflösung bis zu 500 nm

Anwendung

  • Chemisch ortsaufgelöste Analyse einzelner Mineralphasen
  • Am häufigsten verwendete Methode für die chemischen Abbildung geologischer Materialien in kleinen Maßstäben
Electron Probe Micro Analysis, (EPMA) ©Copyright: Schulz, Tina
Elektronenmikrosonde am HIF, Foto: HZDR

Probenanforderung

  • Polierte Dünnschliffe oder polierte Körnerpräparate
  • Probenbereiche bis zu 0,5 µm, abhängig von den Analysebedingungen

Einschränkungen

  • Die leichten Elemente H - Li sind nicht nachweisbar
  • Einige Elemente erzeugen spezifische Röntgenstrahlen mit überlappenden Peakpositionen; diese müssen aufgeschlüsselt werden
  • Kann nicht zwischen den verschiedenen Valenzzuständen von Fe und anderen Elementen unterscheiden; das Eisen / Eisen-Verhältnis muss durch andere Techniken bestimmt werden

Ausgewählte Publkationen ►

  • Atanasova, P.; Krause, J.; Moeckel, R.; Osbahr, I.; Gutzmer, J.;
    "Trace element geochemistry of sphalerite in contrasting hydrothermal fluid systems of the Freiberg district, Germany: insights from LA-ICP-MS analysis, near-infrared light microthermometry of sphalerite-hosted fluid inclusions, and sulfur isotope geochemistry", Mineralium Deposita 54(2019)2, 237-262
    DOI-Link: 10.1007/s00126-018-0850-0
  • Burisch, M.; Hartmann, A.; Bach, W.; Krolop, P.; Gutzmer, J.;
    "Genesis of hydrothermal silver-antimony-sulfide veins of the Braunsdorf sector as part of the classic Freiberg silver mining district, Germany", Mineralium Deposita 54(2019)2, 263-280
    DOI-Link: 10.1007/s00126-018-0842-0
  • Kern, M.; Möckel, R.; Krause, J.; Teichmann, J.; Gutzmer, J.;
    "Calculating the deportment of a fine-grained and compositionally complex Sn skarn with a modified approach for automated mineralogy", Minerals Engineering 116(2018), 213-225
    DOI-Link: 10.1016/j.mineng.2017.06.006
  • Bachmann, K.; Osbahr, I.; Tolosana-Delgado, R.; Chetty, D.; Gutzmer, J.;
    "Major and Trace Element Geochemistry of the European Kupferschiefer – An Evaluation of Analytical Techniques", Geostandards and Geoanalytical Research (2018)
    DOI-Link: 10.3749/canmin.1700094
  • Bauer, M. E.; Burisch, M.; Ostendorf, J.; Krause, J.; Frenzel, M.; Seifert, T.; Gutzmer, J.;
    "Indium and selenium distribution in the Neves-Corvo deposit, Iberian Pyrite Belt, Portugal", Mineralogical Magazine 82(2018), S5-S41
    DOI-Link: 10.1007/s00126-018-0850-0

Funktionsweise ►

EPMA arbeitet ähnlich wie ein Rasterelektronenmikroskop mit dem Zusatz der chemischen Analyse: Die Probe wird mit Elektronenstrahlen bombardiert und emittiert eine charakteristische Röntgenstrahlung, die von Kristallspektrometern detektiert wird. Die jeweiligen Elementkonzentrationen können durch Vergleichsmessungen eines Standardmaterials bekannter Zusammensetzung und anschließenden umfangreichen Korrekturberechnungen bestimmt werden.


 
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