此前，嫦娥五號返（fǎn）回（huí）攜帶的月壤樣品（pǐn）引起了廣（guǎng）大科研人員的廣泛關注。中（zhōng）國科學院地（dì）質與地球物理研究所李金華研究員團隊對嫦娥五號（CE-5）月壤樣品（pǐn）中微（wēi）米級顆粒中（zhōng）的鈦鐵礦開展了深入細致的原位微區分（fèn）析，提出了一種無損快速（sù）鑒定和定量分析的全新表征方案（圖（tú）1）。相關成果發表在國際（jì）光譜學專業期（qī）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案（àn）

圖2 微（wēi）區XRF對CE-5月（yuè）球土壤樣品中P15和P17顆（kē）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（hé）黃色=Fe)。相應鈦鐵礦顆粒的立體顯微（wēi）照片顯示在（zài）右上角。(c)鈦鐵礦顆粒的歸一化uXRF光譜(P15，黑色;P17,紅色)。

       鈦鐵礦(FeTiO3)是月球岩（yán）漿早期（qī）結晶產物（wù），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（wù）。作為是一種重要的月球（qiú）資源，它不但能夠用於氦氣和氧氣的產生，也可以作為鐵、鈦和氧的主要（yào）來源， 為未來月球基地的建立提供保障。不同於早期阿波羅號采集的月壤樣品，嫦娥五號月壤樣（yàng）品（pǐn）來自（zì）月球風暴洋東（dōng）北部，屬於人類從未“踏足”的中緯度地（dì）區，根據已有研究報（bào）道其含（hán）有（yǒu）較低含量的Ti。因此（cǐ），從月海玄武岩中鑒定和定量（liàng）鈦鐵礦對（duì）於更好地了解月球地（dì）質過（guò）程和（hé）開發月球資源至（zhì）關重要。
       在（zài）該研究中作者首先通過使（shǐ）用布魯克（kè）微區（qū）XRF M4 TORNADO Plus對樣品陣列進行無損快（kuài）速掃描分析，獲得所有顆粒的化（huà）學元素及（jí）其分布圖像。結合M4基本參數法獲得的半定量分析結果（guǒ），挑選出兩個代表性的含（hán）鈦顆粒（P15和P17）， 如圖2所示。
       作者還將（jiāng）含（hán）鈦（tài）顆粒微區XRF半定量結果與3D XRM分析結果進行了對比，兩種方法（fǎ）獲得的鈦鐵礦含量結果相近，有著很好的一致（zhì）性（表1）。

表1 P15和P17鈦鐵礦顆粒M4 TORNADO 半定量分析結果

       綜上， 微區XRF在諸如月壤等珍貴地質樣品的成分分析中，其強大的麵掃描功能能夠在無損、樣品無製備的情（qíng）況下，快速獲得顆粒樣品（pǐn）中各元素的分布情況並且能（néng）夠給出準確可靠的定量（liàng）、半定量結果， 為樣品後續的分析奠定重要基礎。

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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射線熒光光譜儀

      M4 TORNADO 是使用小光斑微（wēi）區 X 射線熒光進行樣品表征的設備。其測量結果能夠提供樣品的相關成分和元素分布的信（xìn）息，甚至（zhì）樣品表麵下元素分（fèn）布信息。Bruker微（wēi）區X射線光譜儀經過優化，可對任何類型的樣品的點、線和二維區域掃描（Mapping）進行高速分析; 樣品（pǐn）類型可為（wéi）固態，液態，顆粒等。M4 TORNADO 整合了一（yī）套強大分析功能，可在微米尺度內對樣品的元素分布情況定性以及定量分析。