Quantificare i dati di fluorescenza di raggi x utilizzando le mappe

Summary

Qui, noi dimostrare l'uso del software di montaggio fluorescenza di raggi x, mappe, creato da Argonne National Laboratory per la quantificazione dei dati di microscopia di fluorescenza. I dati quantificati che i risultati sono utili per comprendere la distribuzione elementale e rapporti stechiometrici all'interno di un campione di interesse.

Abstract

La quantificazione dei raggi x, microscopia a fluorescenza (XRF) mappe inserendo gli spettri raw a uno standard conosciuto è cruciale per valutare la composizione chimica e distribuzione elementale all'interno di un materiale. Basato su sincrotrone XRF è diventata una tecnica di caratterizzazione integrale per una varietà di temi di ricerca, specialmente a causa della sua natura distruttiva e la sua alta sensibilità. Oggi, sincrotroni possono acquisire i dati di fluorescenza a risoluzioni spaziali ben di sotto di un micron, consentendo per la valutazione delle variazioni composizionali su nanoscala. Attraverso corretta quantificazione, è quindi possibile ottenere una comprensione approfondita, ad alta risoluzione di segregazione Elementale, rapporti stechiometrici e comportamento clustering.

In questo articolo viene descritto come utilizzare le mappe software sviluppato da Argonne National Laboratory per la quantificazione delle mappe XRF pieno 2-D di adattamento. Usiamo un esempio dei risultati da un Cu (In, Ga) Se₂ celle solari, scattate a Advanced fonte Photon beamline 2-ID-D all'Argonne National Laboratory. Vi mostriamo la procedura standard per i dati grezzi di raccordo, dimostrano come valutare la qualità di un adatto e presentare i tipici output generati dal programma. In più, discutiamo in questo manoscritto determinato limitazioni del software e offrire suggerimenti per la correzione ulteriormente i dati essere numericamente accurate e rappresentative di spazialmente risolto, concentrazioni elementari.

Introduction

Basato su sincrotrone XRF è stato utilizzato in più discipline per molti decenni. Ad esempio, esso è stato utilizzato in biologia sugli studi come quello fatto da Geraki et al., in cui hanno quantificato tracce di metallo concentrazioni all'interno della mammella cancerose e non cancerose del tessuto ¹. Più in generale, XRF quantitativa è stato applicato a una vasta gamma di studi di biologia interessati con le concentrazioni del metallo in cellule e tessuti, come descritto da Paunesku et al. ². Analogamente, protisti marini sono stati studiati per gli oligoelementi ^3,....

Protocol

Nota: Prima di iniziare il montaggio, è importante sapere alcune cose circa le misurazioni effettuate: il numero di elementi di rivelatore utilizzato - beamlines diversi utilizza diversi rivelatori che a volte sono segmentati in sezioni più piccole, da cui i conteggi sono leggere e compilato; l'energia incidente utilizzato; e lo standard misurato. Questa informazione verrà applicata in tutto diversi aspetti della procedura.

1. configurazione del programma

1. Scarica IDL e il programma di mappe
   Nota: Link per il download di mappe e IDL può essere trovato alla http://www.stefan.vogt.net/downloads.html e http://www.....

Results

Un esempio di corretto montaggio risultati può essere visto nelle seguenti figure. In primo luogo, nella Figura 1 viene mostrato un confronto diretto tra un povero fit e un buon fit per lo spettro integrale. La vestibilità male è riparabile sia garantire che non sono presenti elementi mancanti, per esempio rame, che ha un picco chiaro in Figura 1(a sinistra) ma non viene incluso nel fit, e regolando i branching ratio delle linee .......

Discussion

Le figure mostrano l'importanza di dati utilizzando questa procedura di montaggio. Figure 1 (a destra) e 2 (in basso) mostrano un risultato rappresentativo che dovrebbe derivare da un corretto montaggio. Se c'è un'insufficiente in forma, l'immagine di spettro integrale risulterà notevolmente fuori e i dati quantificati risultanti avrà errori in esso, anche se questi saranno difficili da individuare nella maggior parte dei casi. Per alcuni tipi di campione per il quale lo standard non è rappresentante deg.......