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X 射线荧光光谱 (XRF)

Overview

资料来源: 实验室博士丽迪雅芬尼 — — 阿贡国家实验室

X 射线荧光是诱导、 发出的辐射,可以用来产生光谱信息。X 射线荧光显微术是一种非破坏性的成像技术,使用金属诱导的荧光发射来识别和量化及其空间分布。

Principles

第一,必须制备样品,薄,平坦,和干燥 (除非可用在显微镜下观察是一个特殊的低温阶段)。接下来,单色 x 射线光束是光栅扫描样品上。X 射线束克服了一些与金属原子的内层电子结合能,当外壳电子落入那些职位空缺,第二次 x 射线发射的样品。在此光栅扫描的每一点,x 射线荧光光谱被收集的探测器。

这在光谱中,记录的波长和强度的所有发出的样品的 x 射线。基于特征的能量 (因为在原子轨道的间距) 发出的荧光和 Kα和 Kβ峰 (例如,这两个众所周知的) 特征的相对强度,发射谱可以用于确定目前金属的身份和数量。

这个视频会解释薄,干燥制样贴壁细胞适合荧光成像的过程。将简要,说明扫描样本的过程和示例图像描述。

Procedure

1.制备硅氮化 Windows

  1. 使用反向镊子拿起一个窗口 (windows 会粉碎如果下降的氮化硅)。
  2. 将窗口拖到玻璃片上,平的一面朝上。
  3. 坚持小块的透明胶带两侧的窗口,并使用这些坚持到培养皿的底部窗口。
  4. 消毒与紫外线辐射的培养皿中的窗口。这可以通过自动交联设置对紫外交联内阁,其后进一步 UV 照射下 UV 灯在层流罩约 1 小时。

2.镀上消毒的硅氮化 Windows 细胞

  1. 握住这道菜,它在约 45 ° 角倾斜。
  2. 添加媒体吹打的这道菜的一面和慢慢地减轻大衣与媒体窗口的倾斜角度。
  3. 以同样的方式,向培养皿,添加单元格和孵化。
  4. 观察偶尔使用光学显微镜来确定当他们准备好要使用的单元格。

3.固定和干燥的细胞

  1. 在层流罩、 温柔抽吸时倾斜这道菜,如上文所述删除媒体。
  2. 添加 PBS,按住它在角吹打的这道菜的一面。慢慢地减轻大衣用 PBS 窗口的倾斜角度。
  3. 删除与温柔愿望 PBS。
  4. 向一边的盘子里,用移液器和举行角度来看,添加 4 %pfa / PBS,pH 7 覆盖单元格。在本解决方案中 20 分钟在室温保持。
  5. 删除 PFA/PBS 混合物,和处置危险材料。
  6. 添加 PBS,吹打上文所述。
  7. 重复步骤 3.5 和 3.6 两次。
  8. 删除 PBS 的温柔的愿望。
  9. 添加 20 毫米管道、 200 毫米蔗糖、 ph 值 7。
  10. 删除温柔抽吸管道、 蔗糖。
  11. 两次重复步骤 2.8 和 2.9。
  12. 快速上涂抹边缘和回 Kimwipe,与窗口的缩进然后将窗口设置在干净的表面,如橡胶网格垫,晾干。

4.x 射线荧光成像技术的细胞

  1. 一旦样品干燥,核实存在的 windows 使用光学显微镜上的单元格。
  2. 使用指甲油确保 windows 提供的光束线铝持有人。
  3. 铝支架插入运动学的山,并将它放在联络点的在 x 射线显微镜、 光学和 x 射线入射,安装到样品纳米定位阶段约 45 ° 角的位置。
  4. 退出 x 射线显微镜仪器地区 (通常和记黄埔的铅墙),并打开快门。远程执行的其余步骤。
  5. 使用带板或柯克帕特里克-贝兹镜聚焦单色的 x 射线束 (通常 10 千电子伏的能量) 到亚微米光斑尺寸。
  6. 使用纳米定位样品阶段,和用预校准下游闪烁照相机,在样品上查看 x 射线束的位置确定的适当的宽度和高度的光栅扫描以捕获数据的示例。
  7. 用波长色散硅漂移探测器在 90 ° 的入射光束和约 3 毫米或更少的样本,从收集试验谱与停留时间为 1-2 秒。
  8. 查看试验谱,选择适当的停留时间,使扫描,提供足够的兴趣元素的噪声信号。
  9. 选择适当的分辨率扫描,其中不是明显小于光斑尺寸的梁的样品,也大于样品中的感兴趣的特点。
  10. 到扫描软件,程序扫描和采集图像。

Results

X 射线荧光地图的贴壁的细胞如图 1所示。每个面板显示在单元格上的特定元素 (例如,铜、 铁、 锌等) 分布。小组标记 's_a' 显示 x 射线的吸收。

Figure 1
图 1。X 射线荧光地图的贴壁细胞。请点击这里查看此图的大版本。

Application and Summary

X 射线荧光成像可以是一个有用的工具,在许多领域,包括地球科学、 法医科学、 材料科学、 生物,和甚至在学习我们的文化遗产。在材料科学,它可以帮助发现芯片和催化剂用金属中存在缺陷。在文化遗产的工作,它已被查明著名死去的人 (例如,贝多芬),头发中的有毒金属,油漆涂料,艺术的源头。在生物学上,它用于研究执行重要生化天然金属。在地学,它经常用于研究岩石记录中记载的事件。使 x 射线荧光成像中有用,所以很多领域都是 1 的两个特定特征) 其非破坏性,这么多项目,是罕见的或高价值可以成像,和 2) 所述的样品制备在这里为细胞虽复杂 — — 因为这些单元格必须干的很多材料,如岩石、 艺术或其他物品,是很少的样品制备所需除了应平整、 无灰尘。虽然同步辐射加速器是需要哪一个是最好通过在这些设施的科学家合作,技术可以非常方便。

Tags

X ray FluorescenceXRF SpectroscopyElemental AnalysisNon destructive TechniqueRoom Temperature AnalysisBiological SamplesForensic SamplesEnvironmental SamplesWorks Of ArtPowdersCrystalsLiquidsFluorescent RadiationFluorescence TechniqueX ray PhotonsInner Shell ElectronsSecondary Photon EmissionElement Identification

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Overview

1:07

Principles of X-ray Fluorescence

2:37

Preparing the Silicon Nitride Windows

3:09

Plating and Fixing Cells on the Windows

4:10

Generating X-ray Fluorescence Images

5:39

Representative Results

6:09

Applications

7:26

Summary

此集合中的视频:

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Now Playing

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