Name: atom probe tomography analysis of exsolved mineral phases
Uploaded: 2019-10-25T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Atom Probe Tomography Analysis of Exsolved Mineral Phases at JoVE.com

Bu çalışma, EAR-1560779 ve EAR-1647012 hibeleri, Araştırma ve Ekonomik Kalkınma Başkan Yardımcısı Ofisi, Sanat ve Bilim Ler Koleji ve Jeoloji Bilimleri Bölümü aracılığıyla Ulusal Bilim Vakfı'nın (NSF) finansmanı ile desteklenmiştir. Yazarlar da Chiara Cappelli, Rich Martens ve Johnny Goodwin teknik yardım ve Montserrat Volkan Gözlemevi kül örnekleri sağlamak için kabul.

1. Mineral tanelerinin kaynak kullanımı, seçimi ve hazırlanması
NOT: Örnekler Montserrat Volkan Gözlemevi'nde kataloglanan koleksiyondan elde edilmiş ve 5 Ekim 2009 tarihinde Soufrière Hills Volcano'da meydana gelen güçlü bir kül havalandırma bölümünden kaynaklanan düşen tortulardan elde edilmiştir; Bu üç gün14bir ders boyunca 13 benzer olaylardan biriydi. Bu kül havalandırma 9 Ekim'de başlayan lav kubbe büyüme (faz 5) yeni bir aşama öncesind...

<ol>
	<li>Kasama, T., Golla-Schindler, U., Putnis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+and+energy-filtered+TEM+of+the+interface+between+hematite+and+ilmenite+exsolution+lamellae:+Relevance+to+the+origin+of+lamellar+magnetism.">High-resolution and energy-filtered TEM of the interface between hematite and ilmenite exsolution lamellae: Relevance to the origin of lamellar magnetism.</a> American Mineralogist. 88, 1190-1196 (2003).</li><li>Hofer, F., Wabichler, P., Grogger, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+nanometer-sized+precipitates+in+solids+by+electron+spectroscopic+imaging.">Imaging of nanometer-sized precipitates in solids by electron spectroscopic imaging.</a> Ultramicroscopy. 59, 15 (1995).</li><li>Golla, U., Putnis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Valence+state+mapping+and+quantitative+electron+spectroscopic+imaging+of+exsolution+in+titanohematite+by+energy-filtered+TEM.">Valence state mapping and quantitative electron spectroscopic imaging of exsolution in titanohematite by energy-filtered TEM.</a> Physics and Chemistry of Minerals. 28, 119-129 (2001).</li><li>Wang, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cassiterite+exsolution+with+ilmenite+lamellae+in+magnetite+from+the+Huashan+metaluminous+tin+granite+in+southern+China.">Cassiterite exsolution with ilmenite lamellae in magnetite from the Huashan metaluminous tin granite in southern China.</a> Mineralogy and Petrology. , 71-84 (2012).</li><li>Robinson, P., Gordon, L., Nord, M. R., Smyth, J. R., Jaffe, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exsolution+lamellae+in+augite+and+pigeonite:+fossil+indicators+of+lattice+parameters+at+high+temperature+and+pressure.">Exsolution lamellae in augite and pigeonite: fossil indicators of lattice parameters at high temperature and pressure.</a> American Mineralogist. 62, 857-873 (1977).</li><li>Austrheim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fragmentation+of+wall+rock+garnets+during+deep+crustal+earthquakes.">Fragmentation of wall rock garnets during deep crustal earthquakes.</a> Science Advances. 3, (2017).</li><li>Kelly, T. F., Larson, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atom+probe+tomography+2012.">Atom probe tomography 2012.</a> Annual Review of Materials Research. 42, 1-31 (2012).</li><li>Gordon, L. M., Joester, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+chemical+tomography+of+buried+organic-inorganic+interfaces+in+the+chiton+tooth.">Nanoscale chemical tomography of buried organic-inorganic interfaces in the chiton tooth.</a> Nature. 469, 194-197 (2011).</li><li>Valley, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hadean+age+for+a+post-magma-ocean+zircon+confirmed+by+atom-probe+tomography.">Hadean age for a post-magma-ocean zircon confirmed by atom-probe tomography.</a> Nature Geoscience. 7, 219-223 (2014).</li><li>P&#233;rez-Huerta, A., Laiginhas, F., Reinhard, D. A., Prosa, T. J., Martens, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atom+probe+tomography+(APT)+of+carbonate+minerals.">Atom probe tomography (APT) of carbonate minerals.</a> Micron. 80, 83-89 (2016).</li><li>Weber, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-structural+features+of+barite+crystals+observed+by+electron+microscopy+and+atom+probe+tomography.">Nano-structural features of barite crystals observed by electron microscopy and atom probe tomography.</a> Chemical Geology. , 51-59 (2016).</li><li>Fougerouse, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+gold+clusters+in+arsenopyrite+controlled+by+growth+rate+not+concentration:+Evidence+from+atom+probe+microscopy.">Nanoscale gold clusters in arsenopyrite controlled by growth rate not concentration: Evidence from atom probe microscopy.</a> American Mineralogist. 101, 1916-1919 (2016).</li><li>Peterman, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanogeochronology+of+discordant+zircon+measured+by+atom+probe+microscopy+of+Pb-enriched+dislocation+loops.">Nanogeochronology of discordant zircon measured by atom probe microscopy of Pb-enriched dislocation loops.</a> Science Advances. 2, (2016).</li><li>Cole, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ash+venting+occurring+both+prior+to+and+during+lava+extrusion+at+Soufriere+Hills+Volcano,+Montserrat,+from+2005+to+2010.">Ash venting occurring both prior to and during lava extrusion at Soufriere Hills Volcano, Montserrat, from 2005 to 2010.</a> Geological Society, London, Memoirs. 39, 71-92 (2014).</li><li>Thompson, G. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+site-specific+specimen+preparation+for+atom+probe+tomography.">In situ site-specific specimen preparation for atom probe tomography.</a> Ultramicroscopy. 107, 131-139 (2007).</li><li>Haggerty, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxide+textures;+a+mini-atlas.">Oxide textures; a mini-atlas.</a> Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 25, 129-219 (1991).</li><li>Gault, B., Moody, M. M., Cairney, J. M., Ringer, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atom+Probe+Microscopy.">Atom Probe Microscopy.</a> Springer Series in Material Sciences. 160, (2012).</li><li>Larson, D. J., Prosa, T. J., Ulfig, R. M., Geiser, B. P., Kelly, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Local Electrode Atom Probe Tomography: A User&#8217;s Guide. , 318 (2013).</li><li>Devine, J. D., Rutherford, M. J., Norton, G. E., Young, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magma+storage+region+processes+inferred+from+geochemistry+of+Fe&#8211;Ti+oxides+in+andesitic+magma,+Soufriere+Hills+Volcano.">Magma storage region processes inferred from geochemistry of Fe&#8211;Ti oxides in andesitic magma, Soufriere Hills Volcano.</a> Journal of Petrology. 44, 1375-1400 (2003).</li><li>Jackson, M., Bowles, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Curie+temperatures+of+titanomagnetite+in+ignimbrites:+Effects+of+emplacement+temperatures,+cooling+rates,+exsolution,+and+cation+ordering.">Curie temperatures of titanomagnetite in ignimbrites: Effects of emplacement temperatures, cooling rates, exsolution, and cation ordering.</a> Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 15, 4343-4368 (2014).</li><li>Harrison, R. J., Putnis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+magnetic+properties+and+crystal+chemistry+of+oxide+spinel+solid+solutions.">The magnetic properties and crystal chemistry of oxide spinel solid solutions.</a> Surveys in Geophysics. 19, 461-520 (1998).</li><li>Price, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructures+in+titanomagnetites+as+guides+to+cooling+rates+of+a+Swedish+intrusion.">Microstructures in titanomagnetites as guides to cooling rates of a Swedish intrusion.</a> Geological Magazine. 116, 313-318 (1979).</li><li>Price, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exsolution+in+titanomagnetites+as+an+indicator+of+cooling+rates.">Exsolution in titanomagnetites as an indicator of cooling rates.</a> Mineralogical Magazine. 46, 19-25 (1982).</li><li>Kuhlman, K. R., Martens, R. L., Kelly, T. F., Evans, N. D., Miller, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+specimens+of+metamorphic+magnetite+crystals+for+field+ion+microscopy+and+atom+probe+microanalysis.">Fabrication of specimens of metamorphic magnetite crystals for field ion microscopy and atom probe microanalysis.</a> Ultramicroscopy. 89, 169-176 (2001).</li><li>D&#233;gi, J., Abart, R., T&#246;r&#246;k, K., Rhede, D., Petrishcheva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+xenolith&#8211;host+basalt+interaction+from+chemical+patterns+in+Fe&#8211;Ti-oxides+from+mafic+granulite+xenoliths+of+the+Bakony&#8211;Balaton+Volcanic+field+(W-Hungary).">Evidence for xenolith&#8211;host basalt interaction from chemical patterns in Fe&#8211;Ti-oxides from mafic granulite xenoliths of the Bakony&#8211;Balaton Volcanic field (W-Hungary).</a> Mineralogy and Petrology. 95, 219-234 (2009).</li><li>Saxey, D. W., Moser, D. E., Piazolo, S., Reddy, S. M., Valley, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+worlds:+Current+state+and+future+of+atom+probe+tomography+in+geoscience.">Atomic worlds: Current state and future of atom probe tomography in geoscience.</a> Scripta Materialia. 148, 115-121 (2018).</li></ol>

3B APT veri rekonstrüksiyonları, analiz edilen kristaldeki interlamellar aralığın, geleneksel SEM görüntülerinden ölçülenden üç sıra daha yüksek bir çözünürlükte hassas bir şekilde ölçülmesine olanak sağlar. Bu, kimyadaki atomik değişimlerin, optik olarak gözlemlenebilir minerolojik değişikliklerden daha küçük üç büyüklük sırası nın uzamsal bir ölçüde meydana geldiğini gösterir. Ayrıca, ölçülen interlamellar mesafeler (29 nm ve 14 nm), oksieksçözelti için uzunluk ölç...

Kimyasal mineraloji çalışmaları, minerallerin kristalizasyon sırasında ve sonrasında jeolojik süreçleri aktif olarak kaydettiğinden, yüzyılı aşkın bir süredir Yer Bilimleri alanında önemli bir bilgi kaynağı olmuştur. Volkanizma ve metamorfizma sırasında sıcaklık değişimleri gibi bu süreçlerin fizyo-kimyasal koşulları, mineral çekirdekleşme ve büyüme sırasında kimyasal zoonasyon, striations ve lamellae şeklinde kaydedilir. Ekstremite lamellae formu bir faz katı durumda iki ayrı aşamaya ayrılır. Oryantasyon analizi, boyutu, morfolojisi, ve bu tür ekstremite lamellae aralığı volkanizma ve metamorfizma 1 sırasında sıcaklık ve basınç değişiklikleri anlamak için gerekli bilgileri sağlayabilir1,2,3 ve cevher mineral yataklarının oluşumu4.
Geleneksel olarak, ekstremite lamellae çalışma basit tarama elektron görüntüleme5tarafından mikrografların gözlem ile yapılmıştır. Daha yakın zamanda, bu nanoölçekli düzeyde ayrıntılı gözlemler sağlayan enerji filtreli iletim elektron mikroskobu (TEM) kullanımı ile yerini almıştır1,2,3. Bununla birlikte, her iki durumda da gözlemler iki boyutlu (2D) olarak yapılır ve bu yapılar bu ekstremite lamellae ile temsil edilen üç boyutlu (3D) yapılar için tam olarak yeterli değildir. Nanotomografi6 mineral tanecikleri içinde nanoölçekli özelliklerin 3D gözlem için yeni bir teknik olarak ortaya çıkmaktadır, ancak bu özelliklerin bileşimi hakkında yeterli bilgi yoktur. Bu yaklaşımlara alternatif olarak atom prob tomografisi (APT) kullanımı, malzemelerin karakterizasyonu için var olan en yüksek mekansal çözünürlük analitik tekniği temsil eden7. Tekniğin gücü, nanoölçekli özelliklerin 3Boyutlu yeniden rekonstrüksiyonunun atomik ölçektekimyasal bileşimi ile milyonda neredeyse yarı-milyon analitikhassasiyeti7 ile birleştirilmesi olasılığında yatsın. Jeolojik örneklerin analizi için APT önceki uygulamaları mükemmelsonuçlar8 ,9,10,11, özellikle elementin kimyasal karakterizasyonu sağlamıştır difüzyon ve konsantrasyonları9,12,13. Ancak, bu uygulama ekstremite lamellae çalışma için kullanılmamıştır, bazı mineraller metamorfik ve igneous kayalarda barındırılan bol. Burada, ekstremite lamellae boyutu ve bileşimi nin analizi için APT kullanımını ve sınırlamalarını ve volkanik titanomanyetit kristallerinde interlamellar aralıkları araştırıyoruz.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>InTouchScope Secondary Electron Microscope (SEM)</td>
			<td>JEOL</td>
			<td>JSM-6010PLUS/LA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Focus Ion Beam (FIB) Secondary Electron Microscope (SEM)</td>
			<td>TESCAN</td>
			<td>LYRA XMU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Local Electrode Atom Probe (LEAP)</td>
			<td>CAMECA</td>
			<td>5000 XS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integrated Visualization and Analysis Software (IVAS, version 3.6.12).</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>processing software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

atom probe tomography analysis of exsolved mineral phases

Element difüzyon hızları ve sıcaklık/basınç, bir dizi temel volkanik ve metamorfik prosesleri kontrol eder. Bu tür süreçler genellikle ev sahibi mineral evrelerinden emzilen lamellae kaydedilir. Bu nedenle, ekstremite lamellae'nin oryantasyonu, büyüklüğü, morfolojisi, bileşimi ve aralığının analizi yerbilimde aktif bir araştırma alanıdır. Bu lamellae'nin konvansiyonel çalışması elektron mikroskobu (SEM) ve iletim elektron mikroskobu (TEM) taramalı ve daha yakın zamanda odaklanmış iyon ışını (FIB) tabanlı nanotomografi ile, ancak sınırlı kimyasal bilgi ile gerçekleştirilmiştir. Burada, aktif Soufrière Hills Volcano (Montserrat, İngiliz Batı Hint Adaları) patlak kül mevduat volkanik titanomagnetit ilmenite eksensasyon lamellae nanoölçekli analizi için atom prob tomografisi (APT) kullanımını keşfetmek. APT interlamellar aralıkların (14-29 ± 2 nm) hassas hesaplanmasına izin verir ve fe ve Ti/O'nun çözülmüş lamellae ile ana kristal arasında değişimi sırasında keskin faz sınırları olmayan pürüzsüz difüzyon profillerini ortaya çıkarır. Sonuçlarımız, bu yeni yaklaşımın, ekstrüzyon hızlarını ve lav kubbe sarızası modelini yapmak için gerekli lav kubbesi sıcaklıklarını tahmin etmek için bir araç sağlayacak olan lamele bileşiminin nano ölçekli ölçümlerine ve interlamellar aralıklara izin verdiğini göstermektedir. volkanik tehlike azaltma çabalarında önemli bir rol oynamaktadır.

Soufrière Hills Volcano (SHV) patlamasının çeşitli aşamalarından birçok titanomagnetit kristalleri gibi, burada analiz edilen kristal ekslüasyon lamellae <10 μm kalınlığında, ikincil SEM görüntüleri görünür içerir (Şekil 1d), hangi ayrı bölgeleri Ti-zengin manyetit, oksidasyon bir C2 aşaması gösteren18. SEM görüntülerine dayanarak, bu lamellae ler arasındaki boşluk 2 ile 6 μm(n = 15) arasında değişmektedir. 207, 217, 218 ve...

Watch this Scientific Journal Video about Atom Probe Tomography Analysis of Exsolved Mineral Phases at JoVE.com

Atom Probe Tomography Analysis of Exsolved Mineral Phases

Ekstremite lamellae morfolojisi, bileşimi ve aralığıanalizi volkanizma ve metamorfizma ile ilgili jeolojik süreçleri anlamak için gerekli bilgileri sağlayabilir. Bu lamellanın karakterizasyonu için APT'nin yeni bir uygulamasını savuruyoruz ve bu yaklaşımı elektron mikroskobu ve FIB tabanlı nanotomografinin geleneksel kullanımıyla karşılaştırıyoruz.

Çözülmüş Mineral Evrelerinin Atom Prob Tomografisi Analizi

Element diffusion rates and temperature/pressure control a range of fundamental volcanic and metamorphic processes. Such processes are often recorded in ...

Mineral kimyasındaki değişimlerin incelenmesi volkanik aktivitedeki değişikliklere ışık tutabilir ve araştırmacıların olası tehlikeleri daha iyi anlamak için volkanik süreçlerin zaman ölçeklerini elde etmesine olanak sağlar. Atom prob tomografisi, atomik ölçekte kimyasal bileşimlerini ölçerken mineral eklenmiş fazların benzeri görülmemiş bir 3Boyutlu görselleştirmesine olanak sağlar. Şu anda patolojik mineralizasyon karakterizasyonu için teknik uygulayarak, örneğin, böbrek taşları durumunda.Bu yöntem, patlama geçişlerinin küçük zaman ölçeklerinde gerçekleşebileceği volkanik sistemlere uygulanabilir. Bu geçişler minerallerde çok küçük uzaysal ölçekler üzerinde kaydedilir. Numunenin bir gramını 10 santimetrelik bir cam Petri kabına dökerek başlayın ve 10 gauss mıknatısının etrafına üç santimetrelik bir ağırlık kağıdı sarın.Mıknatısı kullanarak manyetit bakımından zengin taneleri kül örneğinden 100 ila 500 mikrometre çapında çekin ve taneleri 32 mikrometrelik gözenek, 8 santimetre çapında paslanmaz çelik elek arasına yerleştirin. Daha küçük yapışan kül partiküllerini elekten 20 ila 30 saniye boyunca temizlemek ve tanelerin 24 saat kurumasını sağlamak için bir sıkma şişesi deiyonize su kullanın. Ertesi gün, ikincil taramalı elektron mikroskobu için uygun olan herhangi bir temiz ve kuru kül partikülünü yapıştırın ve ikincil elektron modundaki parçacıkları 15 ila 20 kilovolt hızlanan voltajda ve 10 milimetrelik bir çalışma mesafesinde daha fazla analiz için en iyi beş aday seçmek için görüntüleyin.Seçilen taneler ağırlıklı olarak manyetit olmalıdır. Seçilen kül tanelerini bir parça temiz banta yapıştırın ve numuneleri vakum yağıyla kaplanmış bir inç çapındaki içi boş kalıpla çevreleyin, ardından kalıbı epoksi reçine kalıbıyla doldurun. Epoksi iyileştikten sonra, kalıbDan numuneyi çıkarın ve bantı alttan soyun.Kül taneleri kısmen açığa alınmalıdır. Beş farklı kum boyutlarında silikon karbür öğütme kağıdı ile epoksi döküm kül taneleri Lehçe, en yüksek en düşük kum boyutu bir şekil sekiz hareket taşlama kağıt başına en az 10 dakika. Kum boyutları arasında, 10 dakika deiyonize su bir banyoda örnek sonicate.Her son ciladan sonra, parlatma kumu olmadığından ve numune yüzeyinin çizilmediğinden emin olmak için numuneyi mikroskop altında kontrol edin. Sonraki ardışık bir ve 0.3 mikrometre alümina parlatma süspansiyonlar ile epoksi döküm kül taneleri parlatmak için bezler parlatma en az 10 dakika boyunca bir şekil sekiz hareket, süspansiyon boyutları arasında 10 dakika boyunca deiyonize suda örnek sonicating kullanın. İkinci süspansiyon cilası yapıldıktan sonra, süspansiyon un bulunmadığından ve numune yüzeyinin çizilmediğinden emin olmak için mikroskop altındaki numuneyi kontrol edin.Parlatma işleminin sonunda epoksi yüzey pürüzsüz olmalı ve kül taneleri düz ve iyi pozverilmelidir. Mevcut bir püskürtme kaplama cihazı kullanarak, numune yüzeyini yaklaşık 10 nanometre kalınlığında karbon iletken bir kat ile kaplayın ve manyetitteki ekstremite lamellae'nin yerini belirlemek için 15 ila 20 kilovolt hızlanan voltaj ve 10 milimetrelik çalışma mesafesi ile külü taneciklerinin arkadan dağılmış elektron görüntülerini elde edin. Odaklanmış iyon ışını prosedürüne başlamadan önce, fışkırtma, elektron şarjını ve numune nin sürüklenmesini önlemek için numune yüzeyini 15 nanometrelik bakır tabakası ile kaplar.Daha sonra, 30 kilovolt ve yedi pascal'da 1,5 ile 20 mikrometrelik bir bölgede lamel içeren cilalı ilgi bölümünde çift ışınlı elektron mikroskobunda odaklanmış bir galyum-iyon ışını kullanın. Platin dikdörtgenin üç tarafının altında üç malzeme dilimini frezelemek için iyon ışını kullanın ve son kenarı serbest kesmeden önce gaz enjeksiyon sistemi yle birikmiş platini kullanarak kamanın yerinde nanomanipülatöre kaynak sağlamak için gaz enjeksiyon sistemini yerleştirin. Galyum-iyon ışını kullanarak, kama 10 bir ila iki mikrometre genişliğinde parçalar kesmek ve sırayla bir mikrotip dizi kupon silikon direkleri üstüne platin ile takozlar yapıştırın.Şekil ve giderek daha küçük iç ve dış çaplarında anüler frezeleme desenleri kullanarak her numune ucu keskinleştirmek, atom prob tomografisi için gerekli örnek geometriüretmek için 30 kilovolt başlayan ve galyum implantasyonu azaltmak ve tutarlı bir uç-uç şekli elde etmek için beş kilovolt hızlanan bir voltaj da bitirme. Atom prob tomografisi alımı için, bir numune disk üzerine silikon direkleri kaynaklı keskinleştirilmiş ipuçları ile mikro kupon monte ve yerel elektrot atom prob içinde yerleştirme için bir atlıkarınca içine disk yükleyin. Döneni, pikosaniye 355 nanometre ultraviyole lazerle donatılmış yerel bir elektrot atom sondasının tampon odasına yerleştirin ve lazerin başını çevirin.Kalibrasyondan sonra, analiz odasında altı ila 10'a kadar negatif 11 torr'da bir vakum elde edin ve disk örneğini ana analiz odasına yerleştirmek için bir transfer çubuğu kullanın. Daha sonra, mikro kuponu yerel elektrotla hizalamak için numune diskini hareket ettirin ve ipucunu belirtmek için veritabanını güncelleyin. Bu analizde, dört titanomagnetit etüdü tek kristalden başarıyla çıkarılmış ve atom prob tomografisi ile analiz edilmiştir.Örneklerden ikisi boyunca hem demir hem de titanyumun homojen konsantrasyonlarını göstererek lalenin kesişmediğini gösterdi. Diğer iki örnek demir, oksijen ve titanyum da değişken konsantrasyonlarda bölgeler sergiledi. Atom prob tomografisi verilerinin 3Boyutlu rekonstrüksiyonları intralamellar aralığın kesin bir ölçümüne izin verir ve her iki örnek için iki nanometrelik bir sigma değeri ile ortalama 14 ila 29 nanometre arasında uzunluk ölçekleri sağlar.Bu ölçümlere ek olarak, atom prob tomografisi, lamella ile konak minerali arasındaki kesişme noktası olarak sıfır noktasını kullanarak proxigramların analizi yoluyla yüksek bir mekansal çözünürlükte bu lamellae arasında kimyasal bilgi nin çıkarılmasına izin verir. Kristaldeki titanyumun atomik konsantrasyonları, parçanın gerçekten bir titanomanyetit olduğunu ve Soufriere Hills Yanardağı püskürtücü ürünlerinin önceki petroolojik analizleriyle tutarlı olduğunu doğruladı. Bu proxigrams da lamella bileşimi ilmenite eşleşen olduğunu doğrular.Lamelayı yakalamak için takozların hazırlanması FIB SEM numune hazırlama ve doğru boyuta ipuçlarını keskinleştirme açısından çok önemlidir. İletim elektro mikroskobu da lamellae boyutları ve interlamellar boşluk doğrulamak için yapılabilir. Bu teknik, vulkanologların aktif volkanların potansiyel tehlikelerini daha iyi anlamak için patlama aktivitesinin zaman ölçeğini hesaplamalarına olanak sağlayabilir.

Research

JoVE Journal

Environment

Analysis of Fatty Acid Content and Composition in Microalgae

Mikroalglerden yağlı asit içeriği ve bileşimi analizi

A method to determine the content and composition of total fatty acids present in microalgae is described. Fatty acids are a major constituent of ...

Measuring Fluxes of Mineral Nutrients and Toxicants in Plants with Radioactive Tracers

Radyoaktif izleyiciler ile Bitkilerde Mineral Besin ve Toksikantların Değişimler Ölçme

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. ...

Use of Chironomidae (Diptera) Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Use of Chironomidae Diptera Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Chironomidae (Diptera) kullanılması Yüzey Yüzer Su Organları bir Rapid Bioassessment Protokolü Pupa Exuviae

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. ...

Extracting Metrics for Three-dimensional Root Systems: Volume and Surface Analysis from In-soil X-ray Computed Tomography Data

Üç boyutlu Kök Sistemleri Metrikleri ayıklanıyor: Hacim ve Yüzey Analizi In-toprak X-ışını Bilgisayarlı Tomografi Data

Plant roots play a critical role in plant-soil-microbe interactions that occur in the rhizosphere, as well as processes with important implications to ...

Extraction and Analysis of Microbial Phospholipid Fatty Acids in Soils

Ekstraksiyon ve Topraklarda Mikrobiyal Fosfolipid Yağ Asitleri Analizi

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about ...

Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Modifikasyon ve Arthropodların Saha Örnekleme için bir Yaprak Blower-vac Uygulama

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the ...

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

Nanomalzemeler sulu ortamda dağılımı: doğru iletişim kuralı en iyi duruma getirme

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

Stress Distribution During Cold Compression of Rocks and Mineral Aggregates Using Synchrotron-based X-Ray Diffraction

Kayalar ve Mineral toplamları x-ışını kırınım sinkrotron tabanlı kullanarak soğuk sıkıştırma sırasında stres dağıtım

We report detailed procedures for performing compression experiments on rocks and mineral aggregates within a multi-anvil deformation apparatus (D-DIA) ...

An Experimental Protocol for Studying Mineral Effects on Organic Hydrothermal Transformations

Organik hidrotermal dönüşümler üzerinde Mineral etkileri eğitimi için deneysel bir protokol

Organic-mineral interactions are widely occurring in hydrothermal environments, such as hot springs, geysers on land, and the hydrothermal vents in the ...

Composition and Distribution Analysis of Bioaerosols Under Different Environmental Conditions

Kompozisyon ve Bioaerosols farklı çevresel koşullar altında dağıtım Analizi

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, ...