QEMSCAN - QEMSCAN

QEMSCAN
Logo QEMSCAN.png
Řešení QEMSCAN Automated Mineralogy[módní slovo ]
VynálezceCSIRO
Počátek2001
VýrobceSpolečnost FEI
DostupnýAno
Aktuální dodavatelCentrum excelence FEI pro přírodní zdroje
Poslední rok výroby2013
webová stránkahttp://www.fei.com/applications/industry

QEMSCAN je název integrovaného automatizovaná mineralogie a petrografie řešení[módní slovo ] poskytující kvantitativní analýzu minerály, skály a umělé materiály. QEMSCAN je zkratka pro kvantitativní hodnocení minerálů skenovacím elektronovým mikroskopema registrovaná ochranná známka ve vlastnictví Společnost FEI od roku 2009. Před rokem 2009 společnost QEMSCAN prodávala společnost LEO, společnost ve společném vlastnictví společností Leica a ZEISS. Integrovaný systém zahrnuje a rastrovací elektronový mikroskop (SEM) s velkou komorou na vzorky, až se čtyřmi světelnými prvky energeticky disperzní rentgenová spektroskopie Detektory (EDS) a proprietární software řízení automatizovaného sběru dat. Offline softwarový balíček iDiscover poskytuje funkce zpracování dat a hlášení.

Identifikace a kvantifikace minerálů

QEMSCAN obrázek fluviálního pískovce, velikost mřížky = 500 µm

QEMSCAN vytváří mapy fázové montáže povrchu vzorku skenované vysokoenergetickým zrychleným elektronovým paprskem podél předem definované rastrové skenování vzor. Nízký počet energeticky disperzní rentgenová spektra (EDX) jsou generovány a poskytují informace o elementárním složení v každém bodě měření. Elementární složení v kombinaci s jasem zpětně rozptýleného elektronu (BSE) a informací o rychlosti rentgenového záření se převádí na minerální fáze.[1] Data QEMSCAN zahrnují hromadnou mineralogii a vypočítané chemické testy. Mapováním povrchu vzorku, texturních vlastností a kontextových informací, jako jsou částice a minerály velikost zrna a tvar, minerální asociace, osvobození minerálů, elementární deportace, pórovitost a matice hustota lze vypočítat, vizualizovat a vykázat číselně. Mezi možnosti zpracování dat patří kombinace více fází do minerálních skupin, řešení smíšených spekter (zpracování hraniční fáze), filtrování na základě obrazu a klasifikace na základě částic. Kvantitativní zprávy lze generovat pro libovolný vybraný počet vzorků, jednotlivé částice a pro třídy částic sdílející podobné složení a / nebo textury, jako jsou velikostní frakce nebo typy hornin.

Druhy vzorků a příprava

QEMSCAN se běžně používá při analýze minerálů tvořících horniny a rudy. Požadavky na přípravu vzorku zahrnují rovný, suchý povrch vzorku potažený tenkou elektricky vodivou vrstvou (např. Uhlík). Vzorek musí být stabilní pod vysoké vakuum podmínky a elektronový paprsek, obvykle 15 až 25 kV. Mezi běžné typy vzorků patří 30 mm bloky impregnované pryskyřicí vrtat řízky a Ruda, tenké části z jádro vrtáku a skály, stejně jako půda Vzorky. Velmi malé částice, například atmosférické prach byly měřeny na uhlíkové pásce nebo filtračním papíru. Uhlí vzorky jsou obvykle namontovány v karnaubský vosk, poskytující dostatečný kontrast umožňující oddělení vzorku od montážního média a následné měření uhlí a macerály.

Softwarová sada

QEMSCAN se skládá z proprietárního softwarového balíčku iDiscover který se skládá ze čtyř softwarových modulů:

  1. Průzkumník datového úložiště - modul pro správu dat
  2. měřím - měřicí modul, ovládání SEM a EDS
  3. iExplorer - nástroje pro zpracování a klasifikaci dat, správa minerálních databází, zprávy
  4. Editor SIP - protokol fázové identifikace

Režimy měření

QEMSCAN se skládá z pěti přizpůsobitelných režimů měření:

  1. BMA hromadná mineralogická analýza
  2. PMA částicová mineralogická analýza
  3. SMS konkrétní vyhledávání minerálů
  4. TMS stopové vyhledávání minerálů
  5. Polní obrázek režim zobrazování povrchu

Aplikace

Měření QEMSCAN lze použít při kvantitativní minerální charakterizaci skály, zvětrávání produkty jako regolit a půdy a většina umělých materiálů. Výsledkem je, že má komerční a vědecké aplikace v hornictví a zpracování minerálů;[2] O&G;[3] uhlí;[4] vědy o životním prostředí;,[5][6] forenzní geovědy;[7] archeologie;[8] agropodnikání; zastavěné prostředí a planetární geologie.[9]

Dějiny

  • Sedmdesátá léta CSIRO Austrálie vymyslela způsob automatického použití Energeticky disperzní rentgenová spektroskopie technologie a rastrovací elektronový mikroskop k přesnému zobrazení a identifikaci minerálů ve vzorcích rud.[10] Tato technologie se stala patentovanou a známou jako QEM * SEM (kvantitativní hodnocení minerálů skenovacím elektronovým mikroskopem)
  • 1980 Nový digitální hardware a software vývoj do CSIRO umožňoval automatickou analýzu více vzorků, vytváření obrazců částic, z nichž lze extrahovat a kvantifikovat mineralogii, texturu a metalurgické parametry.
  • 90. léta Světelný prvek Rentgenové detektory jsou zavedeny zlepšující identifikaci minerálů. The Centrum pro výzkum nerostů Julia Kruttschnitta na University of Queensland vyvíjí analyzátor osvobození minerálů (MLA ) expertní software.
  • 2001 CSIRO oznamuje záměr komercializovat QEMSCAN.
  • 2003 Společnost Intellection Pty Ltd. je založena za účelem vývoje, prodeje a prodeje technologických řešení QEMSCAN[módní slovo ] na základě rastrovacího elektronového mikroskopu ZEISS EVO.
  • 2009 Společnost FEI oznamuje akvizici vybraných aktiv od společnosti Intellection Pty Ltd., včetně technologie QEMSCAN.
  • 2010, červen. Společnost Ammtec dokončuje první analýzu „na místě“ využívající QEMSCAN řady „R“ na ropném vrtu v Sumatře v RI.[1]
  • 1. září 2010 tisková zpráva na verzi 5.0 software iDiscover zahrnující nový systém spektrální analýzy schopný identifikovat 72 prvků pro lepší rozlišení komplexního složení minerálů.
  • 15. listopadu 2010 tisková zpráva o spuštění nového webu pro QEMSCAN a MLA Automatizovaná mineralogie řešení[módní slovo ] pro Přírodní zdroje
  • 19. října 2011 tisková zpráva o zavedení analytického řešení QEMSCAN WellSite[módní slovo ], testováno v terénu na ropných plošinách na moři a na moři ve spolupráci s poskytovateli mudloggingových služeb a ropnými a plynárenskými společnostmi, včetně Halliburton, Oil Search Limited a Maersk.
  • 2015 Vývoj QEMSCAN se zastaví.

Reference

  1. ^ Gottlieb, P., Wilkie, G., Sutherland, D., Ho-Tun, E., Suthers, S., Perera, K., Jenkins, B., Spencer, S., Butcher, A., Rayner, J 2000. Využití kvantitativní elektronové mikroskopie pro aplikace mineralogie procesů. JOM - Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, 52, 4, 24-25. doi:10.1007 / s11837-000-0126-9
  2. ^ Goodall, W.R., Scales, P.J., Butcher, A.R. 2005. Použití QEMSCAN a diagnostické loužení při charakterizaci viditelného zlata ve složitých rudách. Inženýrství minerálů, 18, 8, 877-886 doi: 10,1016 / j.mineng.2005.01.018
  3. ^ Fröhlich, S., Redfern, J., Petitpierre, L., JD Marshall, M. Power, Grech, P. 2010. Diagenetický vývoj pískovců s vyříznutými kanály: důsledky pro charakterizaci rezervoárů formace spodního karbonu Marar, Ghadames Basin, Western Libye. Journal of Petroleum Geology, 33; 3-18. abstraktní
  4. ^ Liu, Y., Gupta, R., Sharma, A., Wall, T., Butcher, A., Miller, G., Gottlieb, P., French, D. 2005. Charakterizace asociace minerální látka – organická hmota pomocí QEMSCAN a aplikace ve využití uhlí. Palivo, 84, 10, 1259–1267. doi:10.1016 / j.palivo.2004.07.015
  5. ^ Haberlah, D., Williams, MAJ, Halverson, G., Hrstka, T., Butcher, AR, McTainsh, GH, Hill, SM, Glasby, P. 2010. spraše a povodně: data s vysokým rozlišením pro více serverů Last Glacial Maximum (LGM) depozice slackwater ve Flinders Ranges, polosuché jižní Austrálii. Kvartérní vědecké recenze, 29, 19-20, 2673–2693. doi:10.1016 / j.quascirev.2010.04.014
  6. ^ Haberlah, D., Strong, C., Pirrie, D., Rollinson, G. K., Gottlieb, P., Botha, W.S.K., Butcher, A.R. 2011. Automatizované petrografické aplikace v kvartérní vědě. Kvartérní Australasie, 28(2), 3–12
  7. ^ Pirrie, D., Power, M.R., Rollinson, G.K., Wiltshire, P.E.J., Newberry, J., Campbell, H.E. 2005. Automatizovaná minerální analýza SEM-EDS (QEMSCAN) při vyšetřování forenzních půd: testování instrumentální reprodukovatelnosti. V:K. Ritz a kol. (eds.) Criminal and Environmental Soil Forensics, 84, 10, 411-430, Springer Science doi: 10.1007 / 978-1-4020-9204-6_26
  8. ^ Knappett, C., Pirrie, D., Power, M.R., Nikolakopoulou, I., Hilditch, J., Rollinson, G.K. 2005. Mineralogická analýza a provenience starověké keramiky pomocí automatizované analýzy SEM-EDS (QEMSCAN): Pilotní studie keramiky LB I od Akrotiri, Thera. Journal of Archaeological Science, v tisku doi:10.1016 / j.jas.2010.08.022
  9. ^ Schrader, CM, Rickman, D., Stoeser, D., Wentworth, SJ, Botha, PWSK, Butcher, AR, McKay, D., Horsch, H., Benedictus, A., Gottlieb, P. 2008. Analýza měsíce Highland Regolith Samples from Apollo 16 Drive Core 64001/2 and Lunar Regolith Simulants - an Expansion Comparative Database. Technická zpráva NASA, MSFC-2144 abstraktní
  10. ^ Frost, M. T., O'Hara, K., Suddaby, P., Grant, G., Reid, A.F., Wilson, A.F., Zuiderwyk, M. 1977. Popis dvou automatizovaných řídicích systémů pro elektronovou mikrosondu. Rentgenová spektrometrie, 5, 4, 180-187. doi:10,1002 / xrs.1300050403

externí odkazy

  • Automatizované mineralogické zdroje - Online úložiště pro časopisy, abstrakty z konferencí, publikované zprávy a práce o automatizovaných mineralogických a petrografických aplikacích založených na SEM-EDS