MLA-Messmodi

Je nach Anwendungsgebiet und Aufgabenstellung können verschiedene Messmodi für eine MLA-Analyse ausgewählt werden. Es wird zwischen Modi, welche die komplette Probenfläche analysieren und Modi, die nur spezifische Phasen erfassen, unterschieden. Für Letztere werden Auslösewerte (‚Trigger‘) definiert, die die analytische Erfassung bestimmter Phasen starten. Diese können sich sowohl auf einen Grenzbereich von Graustufenwerten als auch auf ein spezifisches Element beziehen. Die zwei Messmodi XBSE und XMOD können dazu genutzt werden, um automatisiert eine Erfassung von Referenz-Röntgenspektren durchzuführen und daraus eine Referenzmineralspektren-Datenbank zu erstellen.


XBSE - Extended BSE liberation analysis

Der XBSE-Modus ist der quasi-Standard-MLA-Messmodus für granulare Materialien. XBSE analysiert jede Phase (Fläche eines gleichbleibenden BSE-Grauwertes) mit einem einzigen Röntgenstrahlpunkt im Flächenschwerpunkt. Dies führt zu einer sehr schnellen Messung, da es nur eine relativ geringe Anzahl von Röntgenanalysen erfordert. Wenn eine Probe Minerale von relativ ähnlichen BSE-Grauwerten enthält, was recht häufig der Fall ist, sollte der XBSE-Modus nicht verwendet werden, sondern der GXMAP-Messmodus. Mit XBSE kann die volle Bandbreite der von der MLA-Software bereitgestellten Ergebnisse extrahiert werden.

XMOD - X-ray modal analysis

Der XMOD-Messmodus ist ein Punktzählverfahren (‚Point Counting‘) ähnlich dem Punktzählen mit einem optischen Lichtmikroskop. XMOD verwendet das BSE-Bild, um Partikel vom Hintergrund zu unterscheiden und sammelt die Röntgenspektren nur von Partikeln, wobei es an jedem Messpunkt ein Röntgenspektrum sammelt. Da keine Bildverarbeitungsprozedur durchgeführt werden muss, können innerhalb von wenigen Minuten Hunderttausende von Messpunkten analysiert werden. Der XMOD-Messmodus ergibt jedoch nur die Modal-Mineralogie-Information der Probe. Es können weder Partikelform und Größeninformationen noch Mineralassoziations-, Mineraleinschluss- und Mineralaufschlussdaten berechnet werden.

GXMAP - Grain-based X-ray mapping

Der GXMAP-Messmodus kombiniert Röntgenstrahl-Mapping mit den XBSE-Bildverarbeitungsschritten BSE-Bilderfassung, Partikelbildung und Segmentierung vor der Erfassung der Röntgenspektren. Für das detaillierte Röntgenstrahl-Mapping von Phasen / Körnern von Interesse können benutzerdefinierte BSE-Grauwert-Auslösewerte (‚Trigger‘) oder spezifische Röntgenspektrum- Auslösewerte definiert werden. Phasen außerhalb dieser Bereiche werden durch einen einzigen Flächenschwerpunkt-Röntgenpunkt gleichartig dem XBSE-Modus analysiert. GXMAP hat einen Vorteil gegenüber XBSE, sobald das Probenmaterial Minerale ähnlicher BSE-Grauwerte enthält, was häufig der Fall ist. Mit GXMAP kann die volle Bandbreite der von der MLA-Software bereitgestellten Ergebnisse extrahiert werden.

BSE - Standard BSE liberation analysis

Der BSE-Messmodus erfasst keine Röntgenspektren, sondern sammelt nur eine Serie von BSE-Bildern ein. Eine Unterscheidung der Minerale ist nur dann möglich, wenn das Probenmaterial Minerale mit einem ausreichenden BSE-Graustufenkontrast enthält und die Grauwerte bestimmten Mineralen zugeordnet werden können.

SPL - Sparse phase liberation analysis

Der SPL-Messmodus ist ein Suchmodus, der Auslösewerte (‚Trigger‘) nutzt, um Minerale von Interesse zu finden, die in geringen Mengen (typischerweise <1 Gew.-%) im Probenmaterial enthalten sind. Typische Beispiele für Anwendungsgebiete sind die Suche nach Edelmetallen, die Untersuchung von Sulfiden in Bergematerial (‚Tailings‘) oder Strafelement-führende Minerale in Konzentraten. Benutzerdefinierte BSE-Grauwertschwellen können verwendet werden, um nach Mineralen von Interesse zu suchen. Nur Partikel, die passende Mineralkörner enthalten, werden analysiert, aber nicht die vollständige Probenfläche. Die Messung der Partikel kann entweder durch einzelne Röntgenstrahlen (SPL_XBSE) oder durch Röntgenstrahl-Mapping (SPL_GXMAP) erfolgen. Oft nutzt eine SPL-Messung eine höhere BSE-Bildvergrößerung als eine Messung der vollständigen Probenfläche, wie GXMAP, da nur ein kleiner Bereich der Probe aktiv analysiert wird. Da nur bestimmte Arten von Partikeln in der Probe analysiert werden, liefert SPL keine Gesamtmassen-Mineralinformationen. Allerdings ist die Liste der Ergebnisse gleich zu XBSE und GXMAP, unter Beachtung der mineralselektiven Erfassung der Daten.

SXBSE - Super extended BSE liberation analysis

Der SXBSE-Modus ist ein spezieller Messmodus, der nur in Einzelfällen verwendet wird. SXBSE ist ein angepasster XBSE-Modus und ermöglicht es, spezifische Minerale von Interesse durch Langzeitspektren zu analysieren. Für Minerale von Interesse kann ein Röntgenspektrum-Auslösewert (‚Trigger‘) angewandt werden. Die Erfassungszeit des Röntgenstrahl-Langzeitspektrums (über 1.000.000 Zählungen) an einem Messpunkt kann 20 Sekunden und mehr betragen. Die Langzeitspektren können verwendet werden, um eine genaue elementare Quantifizierung für die Minerale von Interesse zu erhalten. Diese Messung eignet sich für Mineralien mit variabler Stöchiometrie, z. B. Sphalerit. Es ist zu beachten, dass dieser Messmodus aufgrund der langandauernden Röntgenspektren-Erfassungszeiten und damit langer Messzeiten kein Standardmodus ist. Die gesamte Bandbreite der von der MLA-Software bereitgestellten Ergebnisse kann jedoch von SXBSE extrahiert werden.

RPS/XSPL - Rare phase search / Extended sparse phase liberation analysis

Der RPS-Messmodus verwendet Element-Auslösewerte (‚Trigger‘), um Minerale von Interesse zu finden. Im Gegensatz zum neueren XSPL-Messmodus, der den RPS-Modus ersetzt, erfordert der RPS-Modus eine manuelle Interaktion und Charakterisierung, nachdem Partikel von Interesse gefunden wurden. Im Gegensatz zum Standard-RPS-Messmodus verwendet XSPL eine automatisierte RPS-Technik und kombiniert SPL- und GXMAP-Funktionen mit der RPS-Elementklassifizierung. Für die Einstellung der RPS-Trigger werden reine Elementstandards benötigt. XSPL ist ein schneller und genauer Messmodus für Proben mit sehr geringen Konzentrationen des Minerals von Interesse. Da dies ein selektiver Messmodus ist, gilt das Gleiche wie für SPL, XSPL bietet keine Gesamtmassen-Mineralinformationen.