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《电子探针显微分析仪校准规范》（征求意见稿）编制说明一、任务来源根据国家市场监督管理总局计量技术规范制修订计划文件（国家市场监督管理总局司（局）函-计量函【2019】42号）及国家计量技术规范管理信息化系统审批通过，受中国计量科学研究院全国新材料与纳米计量技术委员会的委托，由上海市计量测试技术研究院、中国计量科学研究院和山东省计量科学研究院负责制定《电子探针分析仪校准规范》技术规范的工作。
二、编制背景电子探针显微分析仪（electron probe micro analyzer，EPMA）用于研究材料表面形貌特征和元素定性、定量、元素分布分析（元素组成及样品表面元素浓度分布）。
EPMA 采用波长色散型X 射线分光器（WDS），与能量色散型X 射线分光器（EDS）相比，具有高分辨率的特点，可以进行更高精度和更高灵敏度的分析，是当今材料领域技术研究的最重要表征工具之一，被广泛应用于地质学、金属和非金属材料、冶金学、生物等科学领域。
电子探针不仅用于基础研究分析，也被广泛用于生产在线的检验，品质管理的分析，以及能源、环境等检测，特别是应用于金属固熔体相、相变、晶界、偏析物、夹杂物等非破坏性的元素分析和观察。
目前，国内电子探针被两大国外厂商：日本电子公司和日本岛津公司所垄断。
电子探针技术发展迅速，其功能和技术参数指标都有了较大改进，不仅有钨灯丝、六硼化镧电子探针，场发射电子探针也被广泛使用，可产生更高空间分辨的元素分布图，并可以获得更大的电子束流；可以根据使用需求，选配2~5道分光器数；高速下稳定驱动的样品台，可以高精度设定分析位置和分析区域。
国际标准化组织于2014年发布了ISO 14594:2014 Microbeam analysis -- Electron probe microanalysis -- Guidelines for the determination of experimental parameters for wavelength dispersive spectroscopy，规定了电子探针检测的参数要求。
电子探针在宝石学中的应用电子探针又称为X射线显微分析仪，英文名称为Electron probe X-raymicroanalyses，缩写为EMPA。
电子探针可以快速测定宝石或矿物的主元素含量以及其包裹体的成分，从而确定宝石或矿物的种属和进行成因研究。
它可以测定原子序数4 (Be)至序数92 (U)之间的所有元素。
它利用集束后的高能电子束轰击待测样品表面，并在一个微米级的有限深度和侧向扩展的微米体积内激发，产生特征的二次电子、阴极荧光、X射线以及背散射电子等。
目前的电子探针一般都配备有X射线能谱仪，根据X射线的不同分析方法(能谱仪或波谱仪)，可以定量或定性的分析物质的化学成分以及表面形貌等特征「4」。
电子探针对宝石表面或出露在宝石样品表面的包体选定微区作定点的全谱扫描称为点分析，这种分析方法可以对宝石样品的测试部位的化学成分进行定性、半定量、甚至是定量分析。
除了点分析外，电子探针在宝石学中的应用还有面扫描分析、线扫描分析以及表面微形貌分析，其中面扫描分析有助于探讨测试样品中化学元素在空间上的配比与分布规律;线扫描分析可用于研究样品中化学元素在空间上的变化规律。
电子探针在宝石学中的具体作用：1：电子探针测试无色系类钠长石所测点化学成分为钠、钾、钙的铝硅酸盐，且主要为斜长石系列，钾长石的含量极其稀少，结合打点位置图可以发现钾长石在钠长石中呈白色斑点状或小脉状存在。
有少部分钾长石的存在是因为钠长石和钾长石之间的不完全的类质同象替代，当温度降低时导致条纹长石出溶所致，而斜长石的Ab值基本都在99%以上。
根据表5-1的数据分析并结合样品薄片在偏光显微镜下的特征可知钠长石玉中的基底，即钠长石玉中无色或白色的部分基本都为钠长石，由于钾长石、钠长石和钙长石之间可以形成一系列的类质同象，所以其化学成分中Na', K', Ga'的含量有一定的变化。
斜长石组分中经常有0:的存在，而钾长石的组成成分中也含有一定数量的Ab分子。
矿物晶体化学式计算⽅法矿物晶体化学式计算⽅法⼀、有关晶体化学式的⼏个基本问题1.化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、⽤以表达矿物化学成分的分⼦式，⼜可简单地称为矿物化学式、矿物分⼦式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分⼦式，即能反映矿物的晶体化学特征。
举例：(1)钾长⽯的化学通式为：KAlSi3O8或K2O?Al2O36SiO2，⽽其晶体化学式则必须表⽰为K[AlSi3O8 ]；(2)磁铁矿的化学式可以写为：Fe3O4，但其晶体化学式为：FeO?Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物：红柱⽯、蓝晶⽯和⼣线⽯具有不同的晶体化学式：2. 矿物中的⽔⾃然界中的矿物很多是含⽔的，这些⽔在矿物中可以三种不同的形式存在：吸附⽔、结晶⽔和结构⽔。
吸附⽔：吸附⽔以机械吸附⽅式成中性⽔分⼦状态存在于矿物表⾯或其内部。
吸附⽔不参加矿物晶格，可以是薄膜⽔、⽑细管⽔、胶体⽔等。
当温度⾼于110?C时则逸散，它可以呈⽓态、液态和固态存在于矿物中。
吸附⽔不写⼊矿物分⼦式。
结晶⽔：结晶是成中性⽔分⼦参加矿物晶格并占据⼀定构造位置。
常作为配位体围绕某⼀离⼦形成络阴离⼦。
结晶⽔的数量与矿物的其它组份呈简单⽐例。
如⽯膏：Ca[SO4] ?2H2O。
结构⽔(或称化合⽔)：常以H2O+表⽰，结构⽔呈H+、OH-、H3O+等离⼦形式参加矿物晶格。
占据⼀定构造位置，具有⼀定⽐例。
通常以OH-最常见。
H3O+离⼦少见，也最不稳定，易分解：H3O+→H++ H2O。
结构⽔如沸⽯⽔、层间⽔等。
由于H3O+与K+⼤⼩相近，⽩云母KAl2[AlSi3O10](OH)2在风化过程中K+易被H3O+置换形成⽔云母(K,H 3O+)Al2[AlSi3O10](OH)2。
由于结晶⽔和结构⽔要占据⼀定的矿物晶格位置，所以在计算矿物晶体化学式要考虑它们的数量。
世界有色金属 2023年 6月上214电子探针分析技术在金属矿鉴定中的应用郭 嘉（山东省第一地质矿产勘查院，山东 济南 ２５００３１）摘 要：市场经济的发展导致金属矿物的需求量越来越大，因此对金属矿石开采和鉴定的重要性也越来越凸显。
在众多金属矿物鉴定方法中，电子探针被广泛应用并显得十分重要。
该技术能够在应用过程中对微小金属矿进行检测，并且不会对样品造成任何损伤，因此受到了广泛应用。
电子探针分析技术常在多个方面进行应用，包括质量检测、金属材料检测、化学成分测定、细小材料研究等，为鉴定行业带来了重大影响。
在金属矿鉴定中，电子探针应用范围广泛，可用于测定金属矿的地质年龄、鉴定金属矿、研究系列金属矿等，已基本满足当前金属矿物鉴定的需求。
本文对电子探针技术的概述、应用原理和应用范围进行了总结，同时详细分析了其在金属矿鉴定中的应用过程，旨在推动电子探针分析技术在金属矿物开采和研究领域的进一步发展。
关键词：电子探针；金属矿；鉴定中图分类号：Ｐ５７５．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１１－０２１４－３Application of electron probe analysis technology in metal ore identificationGUO Jia（Ｎｏ．１ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅａｍ Ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｂｕｒｅａｕ Ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ Ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｊｉ’ｎａｎ ２５００３１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍａｒｋｅｔ ｅｃｏｎｏｍｙ， ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌｓ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ， ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｏｒｅｓ ｍｏｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ． Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌｓ， ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｒｏｂｅｓ ａｒｅ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｏｎｅ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｔｓ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ｓｍａｌｌ ｍｅｔａｌ ｏｒｅｓ ｉｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｃａｕｓｉｎｇ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ， ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｏｒｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ． Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｒｏｂｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｏｆｔｅｎ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｒｅａｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｅｓｔｉｎｇ， ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｅｓｔｉｎｇ， ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｆｉｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｉｎ ｔｈｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌｓ， ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｒｏｂｅｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｇｅ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌｓ， ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌｓ， ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌｓ， ｅｔｃ．， ｗｈｉｃｈ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ｍｅｅｔｓ ａｌｌ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌｓ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｒｏｂｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ， ａｎｄ ｓｃｏｐｅ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｒｏｂｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌ ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ．Keywords: ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｒｏｂｅ； Ｍｅｔａｌ ｏｒｅ； ａｐｐｒａｉｓａｌ收稿日期：２０２３－０３作者简介：郭嘉，女，生于１９８３年，汉族，山东日照人，研究生，高级工程师，研究方向：地质实验测试。
电子探针在分析农作物叶片元素含量及微区分析中的应用为了提高农作物的产量，在农业生产中对农作物进行元素含量分析是不可或缺的步骤。
虽然目前能够使用的多种方法都能够测定出植物中的元素含量，但是繁琐的样品处理过程以及对叶片表面微区进行元素分析的难度也显露出了传统方法的短板。
文章通过利用电子探针技术对番茄植物的叶片细胞内的元素组成和含量进行了分析。
从扫描结果分析可以看出，电子探针可以精准的测定出叶片表面特定区域以及特殊结构中的元素种类和含量，并通过对作物元素含量的分析改善作物的生长环境，添加作物所需的营养元素，从而达到作物增产的预期。
标签：提高产量；电子探针；元素含量；微区分析农作物在生长过程中不但需要吸收水分，土壤中富含的各类营养元素也是必不可少的。
但植物中的元素含量并不是越多越好的，尤其是对于农作物，控制好农作物所需的各类元素含量可以有效地实现对于农作物的疾病预防，从而达到农作物增产增收的预期。
向我们所熟知的农作物必须的氮磷钾三种元素，如果土壤中三种元素的不足肯定是不利于农作物生长的，但是这三种元素过多同样不利于农作物的生长。
因此，测定出农作物中的元素含量，就可以推测土壤中某些元素是否缺乏，为合理的施肥提供依据，已达到预防农作物疾病以及农作物的增产增收的目的。
目前有很多种方法可以测定出土壤以及植物中的元素含量，原子吸收分光光度法、原子发射光谱法以及标准加入法等都是比较常用的方法，这些方法都可以准确地测定植物叶片中的元素含量，但是繁杂的样品的处理过程也给人们的工作带来了很大的压力，而且对于植物的某些特定区域内的元素含量及分布状况来说测定起来也有很大的难度。
文章通过运用电子探针微区分析技术，以实验田中的的番茄植株叶片为样本，对叶片细胞和一些微小特定区域中的元素含量进行了精确分析，同时利用能谱仪通过线扫描和面扫描分析对作物叶片表面进行元素测定和分析。
1 材料和方法选取黑龙江八一农垦大学试验田种植的番茄作物，分别于2015年9月18日、10月3日、10月18日采集的健康成熟的番茄作物叶片制成样本用于电子探针分析。
