Environment
A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
परमाणु जांच टॉमोग्राफी विश्लेषण के निकाले गए खनिज चरणों
Chapters
Summary October 25th, 2019
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
आकारिकी, संरचना, और exsolution पटलिका की रिक्ति का विश्लेषण ज्वालामुखी और कायांतरण से संबंधित भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं को समझने के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान कर सकते हैं। हम ऐसे पटलकी विशेषता के लिए एपीटी का एक उपन्यास अनुप्रयोग प्रस्तुत करते हैं और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और एफआईबी आधारित नैनोटोमोग्राफी के पारंपरिक उपयोग के लिए इस दृष्टिकोण की तुलना करते हैं।
Transcript
खनिज रसायन विज्ञान में विविधताओं की जांच ज्वालामुखी गतिविधि में परिवर्तन पर प्रकाश डाला जा सकता है, और शोधकर्ताओं को किसी भी संभावित खतरों को बेहतर ढंग से समझने के लिए ज्वालामुखी प्रक्रियाओं के टाइमस्केल प्राप्त करने की अनुमति देते हैं । परमाणु जांच टोमोग्राफी परमाणु पैमाने पर उनकी रासायनिक संरचना को मापने के दौरान खनिज पूर्वपयात्रों के अभूतपूर्व 3 डी दृश्य की अनुमति देता है। हम वर्तमान में रोग खनिजीकरण के लक्षण वर्णन के लिए तकनीक लागू कर रहे हैं, उदाहरण के लिए, गुर्दे की पथरी के मामले में ।
इस विधि को ज्वालामुखी प्रणालियों पर लागू किया जा सकता है जहां विस्फोट संक्रमण छोटे टाइमस्केल पर हो सकता है। ये संक्रमण बहुत छोटे स्थानिक तराजू पर खनिजों में दर्ज किए जाते हैं। एक 10 सेंटीमीटर ग्लास पेट्री डिश में नमूना के एक ग्राम डालने का कार्य और एक 10-गॉस चुंबक के आसपास वजन कागज की तीन सेंटीमीटर शीट से एक तीन लपेटो द्वारा शुरू करते हैं ।
चुंबक का उपयोग करने के लिए चुंबक का प्रयोग करें राख के नमूने से व्यास में १०० और ५०० माइक्रोमीटर के बीच मैग्नेटाइट युक्त अनाज खींचने के लिए और एक ३२ माइक्रोमीटर पोर, 8 सेंटीमीटर व्यास स्टेनलेस स्टील छलनी में अनाज जगह है । 20 से 30 सेकंड के लिए छलनी के माध्यम से छोटे पालन राख कणों फ्लश करने के लिए deionized पानी की एक निचोड़ बोतल का प्रयोग करें और अनाज 24 घंटे के लिए सूखी हवा के लिए अनुमति देते हैं । अगले दिन, किसी भी साफ और शुष्क राख कणों को एक माध्यमिक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए उपयुक्त माउंट का नमूना लेने के लिए प्रत्यय और 15 से 20-किलोवोल्ट तेज वोल्टेज पर माध्यमिक इलेक्ट्रॉन मोड में कणों की छवि और आगे के विश्लेषण के लिए पांच से 10 सर्वश्रेष्ठ उम्मीदवारों का चयन करने के लिए 10 मिलीमीटर की कार्यरत दूरी पर ।
चयनित अनाज मुख्य रूप से मैग्नेटाइट होना चाहिए। चयनित राख अनाज को स्पष्ट टेप के एक टुकड़े में प्रत्यय करें और नमूनों को एक इंच व्यास खोखले मोल्ड के साथ घेर लें जिसे आंतरिक रूप से वैक्यूम तेल से लेपित किया गया है, फिर एपॉक्सी राल मोल्ड के साथ मोल्ड भरें। एपॉक्सी ठीक होने के बाद मोल्ड से सैंपल निकाल लें और नीचे से टेप छील लें।
राख के दाने आंशिक रूप से उजागर होने चाहिए। पांच अलग-अलग ग्रिट आकारों के सिलिकॉन कार्बाइड पीसने वाले पेपर के साथ एपॉक्सी-कास्ट ऐश अनाज को पॉलिश करें, जो कम से कम 10 मिनट प्रति पीसने वाले पेपर के लिए एक आंकड़ा आठ गति में उच्चतम से निम्नतम ग्रिट आकार तक है। ग्रिट आकारों के बीच में, 10 मिनट के लिए डिएकोन्ड पानी के स्नान में नमूना को सोनिकेट करें।
प्रत्येक अंतिम पॉलिश के बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए एक माइक्रोस्कोप के नीचे नमूने की जांच करें कि कोई पॉलिशिंग ग्रिट मौजूद नहीं है और नमूना सतह खरोंच से मुक्त है। अगले कपड़े चमकाने का उपयोग करें लगातार एक और 0.3 माइक्रोमीटर एल्यूमिना चमकाने निलंबन के साथ epoxy डाली राख अनाज पॉलिश करने के लिए एक आंकड़ा आठ गति में कम से कम 10 मिनट के लिए, निलंबन आकार के बीच 10 मिनट के लिए deionized पानी में नमूना ध्वनि। दूसरी निलंबन पॉलिश के बाद, माइक्रोस्कोप के नीचे नमूने की जांच करें ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि कोई निलंबन मौजूद नहीं है और नमूना सतह खरोंच से मुक्त है।
चमकाने की प्रक्रिया के अंत में, एपॉक्सी सतह चिकनी होनी चाहिए और राख के अनाज को सपाट और अच्छी तरह से उजागर किया जाना चाहिए। एक उपलब्ध स्पटर कोटिंग डिवाइस का उपयोग करके, लगभग 10-नैनोमीटर मोटी कार्बन-संचालन कोट के साथ नमूना सतह को कोट करें और मैग्नेटाइट में एक्सोल्यूशन लामेल के स्थान को निर्धारित करने के लिए 15 से 20 किलोवोल्ट तेज वोल्टेज और 10 मिलीमीटर की कार्यरत दूरी पर इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के साथ राख के अनाज की बैकस्कैटर इलेक्ट्रॉन छवियों को प्राप्त करें। केंद्रित आयन बीम प्रक्रिया शुरू करने से पहले, इलेक्ट्रॉन चार्जिंग और नमूना बहती से बचने के लिए तांबे की 15-नैनोमीटर परत के साथ नमूना सतह को स्पटर कोट करें।
अगले 30 किलोवोल्ट और सात पास्कल में 1.5 बाय 20 माइक्रोमीटर क्षेत्र में लैमेले युक्त ब्याज के पॉलिश अनुभाग पर एक दोहरी बीम स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में एक केंद्रित गैलियम आयन बीम का उपयोग करें। प्लेटिनम आयत के तीन किनारों के नीचे सामग्री के तीन वेजेज मिल करने के लिए आयन बीम का उपयोग करें और अंतिम बढ़त मुक्त काटने से पहले गैस-इंजेक्शन प्रणाली जमा प्लेटिनम का उपयोग कर सीटू नैनोमैनिपलेटर में एक सीटू नैनोमैनिपलेटर में कील वेल्ड करने के लिए गैस-इंजेक्शन प्रणाली डालें । गैलियम आयन बीम का उपयोग करके, वेज से 10 से दो माइक्रोमीटर-वाइड सेगमेंट में कटौती करें और क्रमिक रूप से प्लेटिनम के साथ वेजेज को माइक्रोटिप सरणी कूपन के सिलिकॉन पोस्ट के सबसे ऊपर करें।
आकार और तेजी से छोटे भीतरी और बाहरी व्यास के वलयाकार मिलिंग पैटर्न का उपयोग कर प्रत्येक नमूना टिप पैनापन, 30 किलोवोल्ट से शुरू करने के लिए एटम जांच टोमोग्राफी के लिए आवश्यक नमूना ज्यामिति का उत्पादन और पांच किलोवोल्ट के एक तेज वोल्टेज पर परिष्करण गैलियम प्रत्यारोपण को कम करने और एक सुसंगत टिप से टिप आकार प्राप्त करने के लिए । एटम प्रोब टोमोग्राफी अधिग्रहण के लिए, एक नमूना पक पर सिलिकॉन पदों के लिए वेल्डेड तेज युक्तियों के साथ माइक्रो कूपन माउंट और स्थानीय इलेक्ट्रोड परमाणु जांच के अंदर प्लेसमेंट के लिए एक हिंडोला में पक लोड । एक स्थानीय इलेक्ट्रोड एटम जांच के बफर चैंबर के अंदर हिंडोला डालें एक picosecond ३५५-नैनोमीटर पराबैंगनी लेजर से लैस है और लेजर के सिर बारी ।
अंशांकन के बाद, विश्लेषण कक्ष में या नीचे छह से 10 नकारात्मक 11 टोर को एक वैक्यूम प्राप्त करें और मुख्य विश्लेषण कक्ष में पक नमूना डालने के लिए एक हस्तांतरण रॉड का उपयोग करें। फिर टिप का चयन करने और टिप नंबर इंगित करने के लिए डेटाबेस को अपडेट करने के लिए स्थानीय इलेक्ट्रोड के साथ माइक्रो कूपन को संरेखित करने के लिए नमूना पक को स्थानांतरित करें। इस विश्लेषण में, चार टाइटेनोमाग्नेटाइट नमूना सुझावों को सफलतापूर्वक एकल क्रिस्टल से निकाला गया और एटम प्रोब टोमोग्राफी द्वारा विश्लेषण किया गया।
दो नमूनों में लोहे और टाइटेनियम दोनों की समरूप सांद्रता का प्रदर्शन किया गया, जो यह दर्शाता है कि लमेले को काटना नहीं था। अन्य दो नमूनों में लौह, ऑक्सीजन और टाइटेनियम में चर सांद्रता वाले क्षेत्रों का प्रदर्शन किया गया। एटम प्रोब टोमोग्राफी डेटा के 3 डी पुनर्निर्माण इंट्रालैलर रिक्ति के सटीक माप की अनुमति देते हैं और लंबाई तराजू प्रदान करते हैं जो दोनों नमूनों के लिए दो नैनोमीटर के एक-सिग्मा मूल्य के साथ 14 से 29 नैनोमीटर के बीच औसत होते हैं।
इन मापों के अलावा, एटम प्रोब टोमोग्राफी इन लैमेला में रासायनिक जानकारी को एक उच्च स्थानिक संकल्प पर लेमेला और मेजबान खनिज के बीच चौराहे के रूप में बिंदु शून्य का उपयोग करके प्रोक्सीग्राम के विश्लेषण के माध्यम से निकालने की अनुमति देता है। क्रिस्टल में टाइटेनियम की परमाणु सांद्रता ने पुष्टि की कि टुकड़ा वास्तव में एक टाइटेनेमाग्नेटाइट है और सौफ्रीयर हिल्स ज्वालामुखी विस्फोट उत्पादों के पिछले पेट्रोलोगिक विश्लेषणों के अनुरूप है। ये प्रॉक्सीग्राम इस बात की भी पुष्टि करते हैं कि लैमेला की संरचना इल्मेनिट से मेल खाती है।
लैमेले को पकड़ने के लिए वेजेज तैयार करना एफआईबी एसईएम नमूना तैयारी के साथ-साथ सही आयाम के लिए सुझावों को तेज करने के लिए महत्वपूर्ण है। ट्रांसमिशन इलेक्ट्रो माइक्रोस्कोपी भी लैमेले आयामों और इंटरलामेलर अंतर को सत्यापित करने के लिए किया जा सकता है। यह तकनीक वल्कनोलॉजिस्ट को सक्रिय ज्वालामुखियों के संभावित खतरों को बेहतर ढंग से समझने के लिए विस्फोट गतिविधि के टाइमस्केल की गणना करने की अनुमति दे सकती है।
Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
