微区X射线荧光光谱（μ-XRF）技术源于XRF的基本原理，并实现了极高的空间分辨率。μ-XRF仪器产生的高能初级X射线束，通过毛细管光学透镜、聚毛细管透镜或双抛物面聚焦透镜聚焦成一个极细的微米级光束（通常为10-100μm），精准照射在样品的微小区域上，使得样品中的原子内层电子被激发而逸出，形成不稳定的空穴。处于高能级的电子会跃迁至低能级以填补空穴，同时释放出特定能量的二次X射线荧光。高分辨率的硅漂移探测器（SDD）收集这些特征X射线荧光，通过分析荧光的能量（判定元素种类）和强度（判定元素含量），即可获得该微区内元素的定性和定量信息。通过高精度的移动样品台，可对样品进行点、线、面扫描，生成元素分布图（Element Mapping），直观展示元素的二维分布情况。
与传统XRF和扫描电镜（SEM）相比，微区XRF具有以下优势：
- 微区无损分析：无需切割或制样，即可对样品中感兴趣的微小区域进行原位分析，保持样品的完整性和真实性；
- 高空间分辨率：光束可聚焦至微米级别，能够分辨肉眼难以观察的微小结构和成分变化；
- 高效快速成像：可进行自动面扫描，快速生成元素分布图（Mapping），直观显示多种元素在样品表面的空间分布；
- 广泛的元素分析范围：通常可分析从（Na）到铀（U）之间的多种元素，涵盖绝大多数金属与部分轻元素。
- 无真空要求：可在大气环境下直接测量，尤其适合对不能放入真空腔的样品（如文物）进行分析。
- 较高灵敏度与低检测限：对痕量元素具有一定的检出能力，适合杂质分析和材料表征。
实验室概况
微区X射线荧光光谱实验室是中国科学院广州地球化学研究所深地过程与战略矿产资源全国重点实验室搭建的原位微区微量分析平台中的重要组成部分。实验室拥配备一台微区X射线荧光光谱仪（型号：SIGRAY AttoMapTM-310），能在优于10 μm的空间分辨率情况下对天然岩石、地外样品、陨石、植物、合成材料等样品进行全谱元素点、线和面扫描分析，获得特定区域的特定元素空间分布信息。仪器配备了多阳极靶X射线源（SiC、Cr、Cu、Rh），能够分析从碳（C）到铀（U）之间的元素。高精度样品台可以容纳不同规格尺寸的样品，单次最大扫描区域可达10 cm × 10 cm。
应用实例
辽东五龙金矿石英脉面扫描结果显示其中的黄铁矿、砷黄铁矿和铋碲矿物
（Tan et al., 2022, Mineralium Deposita, https://doi.org/10.1007/s00126-022-01104-4）
攀西地区新街岩体橄榄辉石岩面扫描结果显示单斜辉石发育复杂的Cr元素环带
（Cao et al., 2023, Journal of Petrology, https://doi.org/10.1093/petrology/egad007）
实验预约与送样要求
本实验室实行预约制，所内人员请凭课题组账号登录中科院仪器设备共享管理平台（http://samp.cas.cn/）预约登记（高分辨率微区X射线荧光谱仪-SIGRAY AttoMap-310），所外人员请联系实验室管理人员代为登记；下载深地室μXRF预约单，按要求填写并发送至yhcao@gig.ac.cn。
送样人需提前咨询样品是否适宜上机分析。实验完成后，请尽快取回样品，实验室人员会在一至两周内处理好数据，发往指定邮箱。
收费标准
400元/小时或5000元/天，超过12小时按天收费。
其他
- 实验条件与方法说明
节选自Cao et al., 2023, Journal of Petrology，供参考：
“To distinguish the textural relationships between minerals and examine potential chemical zoning in Cpx, multi-elemental mapping of large areas (ca. 3 × 4 cm) of four samples (x27, x29, x164 and x224) were conducted on well-polished thin sections using a SIGRAY AttoMap™-310 microbeam X-ray fluorescence (micro-XRF) at Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences. The instrument is equipped with a multitarget X-ray sources (SiC, Cr, Cu and Rh), an optics enclosure with four X-ray optics and one silicon drift X-ray detector. We applied a condition of 35 kV and 570 μA over the Cu source target for generating the primary X-ray which is optimal forexciting high-intensity Kα lines of Ca, Ti and Cr during a single scan. Elemental maps were created using the Fly Scan mode with a 12 μm spot on a 15- to 35-μm raster with dwell times of 100 ms/pixel.”
- 仪器型号及实验室名称
SIGRAY AttoMap™-310 microbeam X-ray fluorescence (μ-XRF), State Key Laboratory of Deep Earth Processes and Resources, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences (GIGCAS)
SIGRAY AttoMap™-310型微区X射线荧光谱仪，中国科学院广州地球化学研究所深地过程与战略矿产资源全国重点实验室
- 科研合作与奖励
鼓励各位老师、同学与本实验室的成员就相关科学问题、技术方法以及科研课题开展合作，并在相关文章、专利等成果中按照实际贡献进行署名和项目标注；本实验室每年评估仪器用户的相关产出与合作情况，对于使用μ-XRF产出文章、专利等成果较多的用户，本实验室会予以机时奖励并优先安排实验。
- 实验室位置
广东省广州市天河区科华街511号中国科学院广州地球化学研究所标本楼116
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