《科学通报》
开博时间：2019-09-06 16:50:00《科学通报》是主要报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性、高水平和重要意义的研究成果。报道及时快速，文章可读性强，力求在比较宽泛的学术领域产生深刻影响。
关键金属铍的分析技术突破
2020-12-10 13:11:00铍(Be)是一种超轻金属元素，具有特殊的物理化学性质，广泛应用于战略性新兴产业。由于铍的应用具有不可替代性，而被誉为“关键金属”。但铍的原位分析一直是地球科学领域的技术难题。最近，浙江大学地球科学学院饶灿教授课题组利用岛津电子探针在铍的原位分析技术取得突破性进展。
1加速电压应选择为12 kV
以金属铍为标样，在相同电流(100 nA)不同电压进行状态分析，束斑为1 μm，加速电压在5-20 kV之间。当加速电压为12 kV时，金属铍的状态分析强度最高，高于或低于12 kV时，金属铍的分析强度都是逐渐减小。
2电流增大，Be分析精度提高
在12 kV加速电压和束斑为1μm 下，对金属铍进行不同电流的状态分析。结果显示，随着电流增大，Be的特征X射线峰位强度随之增大，背景值也逐渐增长，但其趋势没有峰强增幅快。因此，在实际测试过程中，增大电流可以提高Be的测试精度。电流在50~100 nA之间时，羟硅铍石的测试数据较好，硅铍石则在电流100~200 nA之间更稳定。
3 PHA避免Be峰位干扰
为避免其他元素的干扰，选择脉冲高度分析器 (PHA)可以过滤其他元素高次线。对于绿柱石和硅铍石或羟硅铍石，Si的高次线可能对Be的Kα线有干扰。羟硅铍石中Be的特征X射线峰与使用PHA的峰相似，未见Si的高次线(约11 nm)对Be的Kα线有明显的干扰，但使用PHA其强度升高约20 cps，分析精度也可以得到提高。
4峰位右移，强度具有不相关性，决定Be标样选择
在12 kV电压、1 μm束斑、200 nA电流下，对不同铍矿物中Be进行状态分析。结果显示(图1)，相对于金属铍(峰位11.4 nm)，绿柱石、羟硅铍石、Hambergite、孟宪民石、铍石等铍矿物中Be的峰位均出现了不同程度右移现象，其中铍的硅酸盐和氧化物的峰位均在12.0 nm左右，而铍的硼酸盐矿物(Hambergite和孟宪民石)的峰位右移较小，在11.6 nm左右。另外，不同铍矿物中Be的含量与峰位强度不具相关性。因此，铍矿物分析过程中，应选择与未知样相同或相似的铍矿物作为标样。
图1 各种铍矿物中铍的状态分析
5 铍矿物的原位分析技术突破
利用上述分析条件对羟硅铍石、硅铍石、绿柱石进行定量化学成分分析，获得了理想结果。浙江青田火山岩型铍矿中羟硅铍石含49.14 wt%~53.13 wt% SiO2、39.95 wt%~43.15 wt% BeO;浙江青田火山岩型铍矿中硅铍石含49.14 wt%~53.13 wt% SiO2、45.33 wt %~47.08 wt% BeO;浙江临安大明山钨铍矿中绿柱石含64.90 wt%~67.57 wt% SiO2、18.49 wt%~19.17 wt% Al2O3和12.74wt%~13.75 wt% BeO，以及少量Na2O、K2O、FeO、CaO、Cs2O等(其总量小于1 wt%)。
关键金属铍的原位分析技术突破，不仅可以深入了解铍的赋存形式和地学化学性质，同时有利于发展铍的成矿理论，为关键金属矿产的勘察和指导找矿提供技术支持。
文/吴润秋, 饶灿, 王琪，张迪
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