高速ハイパースペクトル スペクトル イメージング

Monarc™ システムの革新的な設計により、カソードルミネッセンス (CL) 信号を介して提供される空間およびスペクトル (色) 情報を効果的かつ迅速に取得できます。 これらの機能は、鉱物学的プロセスへの新しく拡張された洞察を提供します。

環境

CL顕微鏡は、電子源を使用して励起されたときに宝石または鉱物から放出される光を分析します。 この手法は、マイクロ分析ツールキットの実用的かつ不可欠な部分として広く認識されています。

CL 顕微鏡は、地域の地質史に関する詳細な洞察を提供します。 したがって、この技術は、地質年代学や変成変質研究など、鉱物の起源の決定に幅広く利用されています。

最近では、CL 顕微鏡法は、岩石学アプリケーションの一部として熱気圧測定にも採用されています。

多数の CL 検出器は、フィルタリングされていない (白黒) 画像の形で空間情報を収集しますが、貴重で解釈しやすい情報へのアクセスが拡張されたため、近年、カラー CL イメージングがフィルタリングされていないイメージングに取って代わりました。

その利点と人気にもかかわらず、カラー イメージングは​​限られたスペクトル情報しか提供しないため、定量分析、微量元素の識別が妨げられ、原子価と構造位置を決定する能力が制限されます。

ハイパースペクトル イメージング (スペクトル イメージング) は、スペクトル画像またはハイパースペクトル データ キューブとしてこれを照合し、単一のデータ セットに全範囲の空間およびスペクトル情報を収集する能力があるため、多くの利点を提供することが長い間知られています。

ただし、地球科学における CL スペクトル イメージングの受け入れと実装は、主に取得速度が遅いため、低いままです。

材料および方法

典型的な走査型電子顕微鏡 (SEM) は、サンプル全体に電子ビームを走査し、ポイントごとに波長分解スペクトル (スペクトル画像) を収集することによって機能します。

得られたスペクトル画像は、多くの場合、特定のアプリケーションのスペクトル解像度要件を超えていましたが、取得時間が長くなったために空間解像度が制限される傾向がありました。

Monarc 検出器は、ハイパースペクトル データ キューブの構築に使用される一連の (整列された) 波長フィルター処理されたマップを収集するためにその超高速検出器を採用する、新しい取得標準を提供します。 この方法では、高空間サンプリングを引き続き有効にしながら、取得時間を大幅に短縮できます。

図 1 は、研磨されたジルコン粒子の 2 つのハイパースペクトル画像を比較したものです。 これらは、Monarc 検出器の波長フィルター スペクトル イメージングと従来の波長分解モードでキャプチャされています。

図1。 Monarc 検出器の波長分解モードと波長フィルター モードでキャプチャされたスペクトル画像のトゥルーカラー表現。 両方のデータセットは 150 秒で取得されました。 画像著作権: Gatan Inc.

抽出されたスペクトルを比較すると、波長フィルター アプローチ (42 チャネル) での限られた波長サンプリングにもかかわらず、すべてのスペクトルの特徴を検出できることが明らかになりました。

Monarc の独自の検出方法は、70 倍以上の空間サンプリングを容易にし、サンプルの微細なバンディング構造を調査することを可能にします。

概要

Monarc 検出器の新しい波長フィルター スペクトル イメージング モードにより、他の CL 検出器よりも最大 100 倍速く、または 100 倍高い空間サンプリングでハイパースペクトル データを収集できます。

この大きな進歩により、ハイパースペクトル イメージングが従来のカラーおよび白黒の CL イメージング モードに取って代わり、科学者が CL 顕微鏡を介して鉱物学的プロセスについても洞察を得ることができるようになると予想されます。

この情報は、Gatan Inc. が提供する資料を参照し、編集したものです。

このソースの詳細については、Gatan Inc. をご覧ください。

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