此前，嫦娥五號返回攜帶的月壤樣品引起了廣大（dà）科（kē）研人員（yuán）的廣泛關注。中國科學院地質（zhì）與地（dì）球物理研究所（suǒ）李金華研究員團隊對（duì）嫦娥五號（CE-5）月壤樣品中微米級顆粒中的鈦鐵礦開展了深（shēn）入細致的原位微區分析（xī），提出（chū）了一種無損快速鑒定和定量分析的全新表征（zhēng）方（fāng）案（圖1）。相關成果發表在國際光譜學專業期刊《Atomic Spectroscopy》“Microanalytical Techniques for Extraterrestrial Samples (Part II)” 專輯（Atomic Spectroscopy,2022,43,284−291.https://doi.org/10.46770/AS.2022.029）。
圖1月壤顆粒中的鈦鐵礦的無損表征方（fāng）案
圖（tú）2 微區XRF對CE-5月球（qiú）土壤樣品中P15和P17顆粒的元素分布表征。P15 (a)和P17 (b)粒子（zǐ）的多元素圖(藍色- Ti和黃色=Fe)。相應（yīng）鈦（tài）鐵礦顆粒的立體顯微照片顯示在右上角。(c)鈦鐵礦顆粒的歸一化uXRF光譜(P15，黑（hēi）色（sè）;P17,紅色)。
鈦鐵礦（kuàng）(FeTiO3)是月球岩漿早期結晶產物，是月海玄武岩中含量豐富的氧化物礦物, 也是主要的含鈦礦物。作為是一種重要的（de）月球資源，它不但能夠用（yòng）於氦氣和氧氣的產生，也可以作為鐵、鈦和氧的主要來源， 為未來月球（qiú）基地的建立提供保（bǎo）障。不同於早期阿波羅號采集的（de）月壤樣品，嫦娥五號月壤樣品來自月球風（fēng）暴（bào）洋東北部，屬於（yú）人類從未“踏足”的中緯度地區，根據（jù）已有（yǒu）研究報道其含有較低含量的Ti。因此，從月海玄武岩中鑒定和（hé）定量鈦（tài）鐵（tiě）礦對於更好地了解月球地質過程（chéng）和開發（fā）月球資源至關（guān）重要。
在該（gāi）研究中（zhōng）作者首先通（tōng）過使用布魯克微區XRF M4 TORNADO Plus對樣品陣（zhèn）列進行無損（sǔn）快速掃（sǎo）描分（fèn）析，獲得所有顆粒的化學元素及其分布（bù）圖像。結合M4基本（běn）參（cān）數法獲（huò）得的半定量（liàng）分析（xī）結果（guǒ），挑選出兩個（gè）代表性的含鈦顆粒（P15和P17）， 如圖2所示。
作者還（hái）將含鈦顆（kē）粒微區XRF半定量結果與3D XRM分析結果進行（háng）了對比，兩種方法獲得的鈦鐵礦含量結（jié）果相近，有著很好的一致性（表1）。
表1 P15和P17鈦鐵礦顆粒M4 TORNADO 半定量分析（xī）結果
綜上， 微區XRF在諸（zhū）如月壤等珍貴地質樣（yàng）品的成分分析中，其（qí）強（qiáng）大的麵掃描功能能夠在無損、樣品無製備的（de）情況下，快速獲得顆（kē）粒樣品中各元素的（de）分布情況並且能夠給出準確可靠的定量（liàng）、半定量結果， 為樣（yàng）品後續的分析奠定重要（yào）基礎。
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[原文]
C. Q. Zhang and J.-H. Li, Non-destructive identification and quantification of ilmenite from a single particle of the CE-5 lunar soil sample, Atomic Spectroscopy, 2022, 43, 284−291. https://doi.org/10.46770/AS.2022.029
微區X射（shè）線熒光光（guāng）譜儀
M4 TORNADO 是使用小光斑微區 X 射（shè）線熒光進行樣品表征的設（shè）備。其測量結果能夠提供樣品的相（xiàng）關成分和元素分布的信息（xī），甚至樣品表麵下元素分布信（xìn）息。Bruker微區X射線光譜儀經過（guò）優化，可（kě）對任何類型（xíng）的樣品的點、線和二維區域掃描（Mapping）進行高速分析; 樣品類型可為固態，液態，顆粒等。M4 TORNADO 整合了一套強大分析功能，可在微米尺度內對樣品（pǐn）的元素分布（bù）情況定性以及定量分析。
