Elektronisuihkuttelua ja kesäkuvioita

12.7.2016 |

Aika on taas lentänyt kuin siivillä, eikä ole kerennyt puuhasteluiltaan juuri blogeja kirjoitella. Tätäkin blogia aloitin kirjoittamaan jo juhannuksena, mutta niin se tekeminen taas hieman venähti. Sen verran pitkää päivää on tullut töissä tehtyä, ettei iltaisin juuri ole jaksanut kuin syödä, saunassa käydä ja mennä sitten nukkumaan. Nyt viikonloppuvapaalla Oulussa on sen verran ylimääräistä aikaa, että voi hieman kuulumisiakin kertoilla.

BSE-kuva, jossa runsaasti lastumaista biotiittia, hematiittisuonia sekä kaksi reunoilta hapettunutta sinkkivälkeraetta.

Toukokuussa sain graduprojektini empiirisen osuuden valmiiksi, joten jäljellä on enää pääasiassa tulosten kuvaamista ja tulkintaa. Tuo viimeinen empiirinen osuus koostui mineraalien mikroanalyyseista, joilla oli tarkoitus selvittää näytteissä esiintyvän granaatin ja amatsoniittisen kalimaasälvän, sekä sulfidimineraalien kemiallista koostumusta. Koska analyyseihin oli käytettävissä ainoastaan yksi päivä, analysoitavat hieet oli valikoitava tarkoin ja keskityttävä vain olennaisimpiin asioihin. Kaiken kaikkiaan 50 ohuthieestä valikoin analyyseja varten 13 hiettä.

Mikroanalysaattorin, eli EPMAn (electron probe microanalyzer), toiminta perustuu tutkittavan näytteen pommittamiseen elekroneilla. Elektronisuihkun primaarielektronit törmäävät näyteatomin sisäkuoren elektroneihin, jonka seurauksena vapautuu kullekin alkuaineelle ominaista röntgensäteilyä. Alkuaine tunnistetaan säteilyviivan aallonpituuden perusteella ja pitoisuus saadaan vertaamalla säteilyn intensiteettiä tunnettuihin standardeihin. Osa elektronisuihkun primaarielektroneista heijastuu takaisin ja näiden avulla voidaan muodostaa BSE-kuva (back scattered eletron image). Raskaat alkuaineet aiheuttavat enemmän elektronien takaisinsirontaa, jolloin näistä saatava kuva on kirkkaampi.

Mikroanalysaattorissa röntgensäteilyn mittaus tapahtuu kidespektrometreillä, joita on yleensä useita eri aallonpituuksia varten. Mineraalien tarkan kvantitatiivisen alkuainekoostumuksen selvityksessä käytetään pääasiassa aallonpituusdispersiivistä (WDS) kidespektrometriä, jonka avulla saadaan tulos noin parissa minuutissa. Epätarkempi, mutta nopeampi on käyttää energiadispersiivistä (EDS) kidespektrometriä. EDS:ää käytettäessä saadaan selvillä muutamassa sekunnissa näytteen alkuaineet, mutta ei tarkkoja pitoisuuksia. Se soveltuukin parhaiten tunnistamattomien mineraalifaasien tunnistamiseen (eli selvitetään ne mineraalit, joita mikroskoopissa ei tunnistettu).

Käytännössä analysaattorilla työskentely meni siten, että koneeseen ladattiin 3 ohuthiettä kerrallaan, joista tietokoneavuasteisesti valittiin pisteet analyysia varten. Pisteet olin merkannut ohuthieisiin tussilla. BSE-kuva näyttää erilaiselta kuin polarisaatiomikroskoopin näkymä, joten oikeiden pisteiden löytämiseksi on hyvä olla olemassa ”kartta”, esimerkiksi ohuthieestä otettu valokuva. Tämä helpottaa huomattavasti navigointia ja säästää arvokasta analysointiaikaa.

Sulfidimineraaleille (muodostuvat rikistä ja metallista, esim rikkikiisu FeS2 tai kuparikiisu CuFeS2) ja silikaateille (piitä ja happea sisältävät mineraalit, esim kvartsi SiO2 ja kalimaasälpä KAlSi3O8) joudutaan käyttämään erilaisia asetuksia, joten analyysit oli ajettava kahdessa erässä.

Tämä vaati hieman etukäteissuunnittelua hieiden analysointijärjestyksen päättämiseksi, koska hieiden ja asetusten vaihtoon kuluu aina jonkin verran aikaa. Suurin osa ajasta on joka tapauksessa odottamista. Kolmesta hieestä kerrallaan analysoitavien pisteiden merkitsemiseen kului reilu puoli tuntia ja tämän jälkeen kone raksutti itsekseen analyyseja puolesta tunnista tuntiin riippuen pisteiden määrästä. Tuona aikana ehti hyvin käydä kahvilla tai syömässä.

Analyysien jälkeen kasassa oli pitkä lista analyysituloksia, joiden pohjalta pitäisi nyt sitten tehdä jonkinlaista tulkintaa. Jonkin verran ehdinkin tuossa toukokuun lopussa noita tuloksia käydä läpi, mutta nyt kesällä aika on kulunut pitkälti muissa hommissa. Kun saan kesätyöt pakettiin elokuun puolivälin jälkeen, on kunnolla aikaa paneutua noihin analyysituloksiin. Jonkin verran kiirettä täytyy myös pitää tuon gradun kirjoittamisen kanssa, koska syyskuun aikana pitäisi olla valmiina gradun tulokset -osio. Teoriaosuutta ja syvällisempää pohdintaa varten on sitten aikaa myöhemmälle syksyyn. Joka tapauksessa joulukuuhun mennessä pitäisi saada gradu-eepos valmiiseen muotoon, että pääsen valmistumaan vuodenvaihteeseen mennessä, mikä on ollut suunnitelmana.

Tämmöisiä tällä kertaa. Seuraavassa kirjoituksessa voinkin kertoilla hieman siitä, mitä tänä kesänä on tullut töissä puuhasteltua. Tähän mennessä ovat tulleet tutuksi Etelä-Sallan ja Pelkosenniemen maisemat. Heinäkuun puolivälissä siirrytäänkin sitten projektialueen pohjoisosaan, Kemihaaraan, jossa olisi suunnitelmana viettää vajaa pari viikkoa.

Näihin kuviin ja tunnelmiin!

-Ville K

Elektronisuihkuttelua02
Kartoitusmestoja muinaisen tulivuoren rinteellä.

 

Ei kommentteja artikkelille “Elektronisuihkuttelua ja kesäkuvioita

Kirjoita kommentti