Caratteristiche del sistema analitico SEM-EDS: valutazione dell’accuratezza e della precisione delle analisi eseguite su standards internazionali di minerali e vetri

Riassunto

Il microscopio elettronico a scansione (SEM) collegato ad un sistema microanalitico a dispersione di energia (EDS) risulta essere un sistema versatile e affidabile per l’analisi dei minerali e dei vetri costituenti la roccia. Il microscopio elettronico è un tipo di microscopio che sfrutta, come sorgente di radiazioni, gli elettroni. Gli elettroni hanno una lunghezza d´onda di gran lunga minore rispetto a quella dei fotoni e dato che il potere di risoluzione di un microscopio è inversamente proporzionale alla lunghezza d´onda della radiazione che utilizza, usando elettroni si raggiunge una risoluzione parecchi ordini di grandezza superiore. Nel microscopio elettronico a scansione il fascio di elettroni non è fisso ma viene fatto scandire: viene cioè fatto passare sul campione in una zona rettangolare, riga per riga, in sequenza. Dalla superficie del campione vengono emesse numerose particelle fra le quali gli elettroni secondari che vengono catturati da uno speciale rivelatore e convertiti in impulsi elettrici. L’analisi chimica (microanalisi) al microscopio elettronico a scansione (SEM) viene realizzata misurando l’energia e la distribuzione delle intensità dei raggi X generati dal fascio elettronico sul campione utilizzando un rivelatore a dispersione di energia EDS (spettrometria per dispersione di energia). IL SEM-EDS dei laboratori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Osservatorio Etneo (INGV-OE), è principalmente utilizzato per il monitoraggio petrologico dei vulcani Etna e Stromboli. In particolare è utilizzato per le analisi quantitative della composizione dei vetri della pasta di fondo e dei minerali dei campioni di lava, bombe, lapilli e ceneri; per le analisi morfoscopiche dei lapilli e delle ceneri ed infine per le analisi di immagini. Queste ultime al fine di definire la forma dei clasti e l’abbondanza modale dei cristalli presenti nei campioni.
La preparazione dei campioni da sottoporre ad analisi al SEM-EDS è semplice e veloce consentendo così di effettuare le analisi rapidamente. Questo consente di analizzare e valutare “in tempo reale” le variazioni composizionali (geochimiche, mineralogiche e tessiturali) fornendo informazioni sui processi magmatici attivi nel sistema di alimentazione del vulcano nel corso dell’eruzione