FIB实验室

　　实验室位置：新基地2124房间

　　实验室负责人：熊发挥研究员

　　联系电话：15001105817

　　实验室概况：

　　高分辨场发射聚焦离子束-电子束分析仪（FEI VSERA 3D）、阴极发光仪（Gatan Mono CL）和能谱仪（Oxford X-Max）等三个部分组成，该系统可以进行聚焦离子束加工、高分辨二次电子、背散射和阴极发光成像实验，并可以对样品成分进行实时能谱分析实验。

　　焦离子束显微镜(Focused Ion beam, FIB)是利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的显微切割仪器，当离子束打到样品表面上的时候，会产生二次离子信号，二次电子信号等，FIB通过对这些信号进行采集和处理形成显微图像。目前商用系统的离子束为液相金属离子源(Liquid Metal Ion Source, LMIS)，金属材质为镓(Gallium, Ga)，具有精确真实的纳米尺度信息、卓越的高电压和低电压衬度、100V以下的高分辨成像、快速分析、使用低真空对大多数带电或污染样品进行超高分辨率研究等基本特征，是全球唯一真正的高分辨率低真空场发射扫描电子显微镜（FESEM）。配备的X射线能谱仪型号为X-Max，是牛津仪器（Oxford）生产的大面积电制冷能谱探测系统，可以在高图像分辨率的条件下同时进行快速的成分分析和面扫描，可以针对纳米尺度颗粒或复杂样品进行有效鉴别和分析，几乎不会对样品产生损伤或污染。实验室致力为国内外地球科学家提供一个高水平的分析研究平台，在地球深部动力学、地球演化、矿产资源等领域的研究中发挥重要作用，提升我国微区原位分析的国际学术竞争力。实验室对国内外研究人员高质开放。

仪器介绍：

　　实验室高分辨场发射聚焦离子束-电子束分析仪，型号为FEI VSERA 3D，由FEI公司生产，具有精确真实的纳米尺度信息、卓越的高电压和低电压衬度、100V以下的高分辨成像、快速分析、使用低真空对大多数带电或污染样品进行超高分辨率研究等基本特征。该仪器配置了场发射SEM（带超稳定且高电流Schottky电子枪）、先进的光学探头（ETD、离子束和TLD-BSE以及CBS）和射速减速场等，可以对纳米颗粒和粉末、纳米管和纳米线、塑胶电子、玻璃基板和有机材料等材料进行高分辨成像，离子束显微镜的试片表面受镓离子扫描撞击而激发出的二次电子和二次离子是影像的来源，本仪器影像分辨率最高可达 4nm，虽然其分辨率不及扫描式电子显微镜和穿透式电子显微镜，但是对于定点结构的分析，它没有试片制备的问题，在工作时间上较为经济。

　　X射线能谱仪型号为X-Max，是牛津仪器（Oxford）生产的大面积电制冷能谱探测系统，仪器探头有效工作面积为50mm2，可以在高图像分辨率的条件下同时进行快速的成分分析和面扫描，具有计数率精确度高、准确自动定量分析、灵敏度高、探头面积大、分辨率高等特征，可以针对纳米尺度颗粒或复杂样品进行有效鉴别和分析，几乎不会对样品产生损伤或污染。

2017年验收，同年投入使用

工作内容和研究方向：

　　工作内容：

　　本实验室主要进行如下方面的分析测试工作：

　　（1）在高、低真空和环扫模式下，对导电、非导电、含水等样品（无需喷涂）进行纳米级分辨率的SEI、BSE以及离子成像；

　　（2）SEM实时成像观察下的FIB精确切割提取；

　　（3）样品表面及切割截面的半定量点、线、面分析摄取全光或单光CL图像；

　　研究方向：

　　实验室研究人员运用电子显微分析技术（含能谱）获取高精度二次电子图像、背散射电子图像、阴极发光电子图像和即时成分数据，致力于超高分辨率微米到纳米尺度元素的分析和加工研究，为后续的详尽研究提供可靠的依据。欢迎广大科研工作者来进行合作。

研究成果：

实验室发表文章：

1. Xiong, F.H., Xu, X.Z., Mugnaioli, E., Gemmi, M., Wirth, R., Yang, J.S., Grew, E.S., 2023. Wenjiite, Ti10(Si,P,o)7, and kangjinlaite, Ti11Si10, new minerals in the ternary Ti-P-Si system from the Luobusa ophiolite, Tibet, China. American Mineralogist,108，197-210

2. Su, B.X., Ronbinson, P.T., Chen, C. 2020. The occurrence, origin and fate of water in chromitites in ophiolites. American Mineralogist. 105，894-903

3. Xiong, F.H., Xu, X.Z., Mugnaioli, E., Gemmi, M., Wirth, R., Grew, E.S., Robinson, P.T., 2022. Jingsuiite, TiB2, a new mineral from the Cr-11 podiform chromitite orebody, Luobusa ophiolite, Tibet, China: Implications for recycling of boron. American Mineralogist, 107: 43-53.

4. Cao, Y.T. 2022. Origin of paratacamite in the Kuqa Basin, Xinjiang, China: Defined by Cu isotopes. Chemical Geology, 602, 12092

5. Yu, X.C., Liu, C.L., Wang, C.L., Zhao, J.X., Wang, J.Y., 2021. Origin of geothermal waters from the Upper Cretaceous to Lower Eocene strata of the Jiangling Basin, South China: Constraints by multi-isotopic tracers and water-rock interactions. Applied Geochemistry, 124, 104810.

6. Meng, Y.K., Xiong, F.H, Yang, J.S., Liu, Z., Kieran, A., Robinson, P.T., Xu, X.Z., 2019. Geochronology and geochemistry of the Magmatic Rocks from the Zedong Ophiolite in the Eastern Yarlung-Zangbo Suture zone, Southern Tibet. Journal of Earth Science. 30,6,1125-1143

送样须知：

　　实验室接收薄片、矿物靶等表面平整的样品。

　　送样地址：北京市海淀区西北旺地区皇后店东路中国地质科学院京区地质科研实验基金2124室