QEMSCAN es el nombre de un sistema integrado automatizado de mineralogía y petrografía que proporciona análisis cuantitativo de minerales , rocas y materiales artificiales. QEMSCAN es una abreviatura de evaluación cuantitativa de minerales mediante microscopía electrónica de barrido y una marca registrada propiedad de FEI Company desde 2009. Antes de 2009, QEMSCAN era vendido por LEO, una empresa de propiedad conjunta de Leica y ZEISS. El sistema integrado comprende un microscopio electrónico de barrido (SEM) con una gran cámara de muestras, hasta cuatro detectores de espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (EDS) de elementos ligeros y un software patentado que controla la adquisición automatizada de datos. El paquete de software fuera de línea iDiscover proporciona funciones de procesamiento de datos y generación de informes.
Identificación y cuantificación de minerales.
Imagen QEMSCAN de una arenisca fluvial, tamaño de cuadrícula = 500 μm
QEMSCAN crea mapas de ensamblaje de fases de la superficie de una muestra escaneada por un haz de electrones acelerado de alta energía a lo largo de un patrón de escaneo rasterizado predefinido . Se generan espectros de rayos X de dispersión de energía (EDX) de bajo recuento y proporcionan información sobre la composición elemental en cada punto de medición. La composición elemental en combinación con el brillo de los electrones retrodispersados (BSE) y la información de la tasa de conteo de rayos X se convierte en fases minerales. [1] Los datos de QEMSCAN incluyen mineralogía masiva y ensayos químicos calculados. Al mapear la superficie de la muestra, se pueden calcular, visualizar e informar numéricamente las propiedades texturales y la información contextual, como el tamaño y la forma de los granos minerales y de partículas , las asociaciones minerales, la liberación de minerales, el comportamiento elemental, la porosidad y la densidad de la matriz . Las capacidades de procesamiento de datos incluyen la combinación de múltiples fases en grupos de minerales, la resolución de espectros mixtos (procesamiento de fases límite), el filtrado basado en imágenes y la clasificación basada en partículas. Se pueden generar informes cuantitativos para cualquier número seleccionado de muestras, partículas individuales y clases de partículas que comparten atributos de composición y/o textura similares, como fracciones de tamaño o tipos de rocas.
Tipos de muestras y preparación.
QEMSCAN se emplea habitualmente en el análisis de minerales formadores de rocas y minerales. Los requisitos de preparación de la muestra incluyen una superficie de muestra nivelada y seca, recubierta con una fina capa eléctricamente conductora (por ejemplo, carbono). La muestra debe ser estable en condiciones de alto vacío y del haz de electrones, normalmente de 15 a 25 kV. Los tipos de muestras comunes incluyen bloques de 30 mm de recortes de perforación y mineral impregnados con resina , secciones delgadas de núcleos de perforación y rocas , así como muestras de suelo . Se han medido partículas muy pequeñas, como el polvo atmosférico, con cinta de carbón o papel de filtro. Las muestras de carbón generalmente se montan en cera de carnauba , lo que proporciona suficiente contraste para permitir la separación de la muestra del medio de montaje y la posterior medición del carbón y los macerales .
Paquete de software
QEMSCAN consta del paquete de software propietario iDiscover que consta de cuatro módulos de software:
Explorador de almacén de datos : módulo de gestión de datos
iMeasure - módulo de medición, control SEM y EDS
iExplorer : herramientas de clasificación y procesamiento de datos, gestión de bases de datos de minerales, informes
Editor SIP : protocolo de identificación de fase
Modos de medición
QEMSCAN consta de cinco modos de medición personalizables:
Década de 1970 CSIRO Australia ideó una forma de utilizar automáticamente la tecnología de espectroscopía de rayos X de dispersión de energía y un microscopio electrónico de barrido para obtener imágenes e identificar minerales con precisión en muestras de mineral. [10] Esta tecnología quedó patentada y conocida como QEM*SEM (evaluación cuantitativa de minerales mediante microscopía electrónica de barrido)
Década de 1980 Los nuevos desarrollos de hardware y software digitales de CSIRO permitieron el análisis automatizado de múltiples muestras y la creación de imágenes de partículas de las que se pueden extraer y cuantificar mineralogía, textura y parámetros metalúrgicos.
Década de 1990 Se introducen detectores de rayos X de elementos ligeros que mejoran la identificación de minerales. El Centro de Investigación Mineral Julius Kruttschnitt de la Universidad de Queensland desarrolla el software experto Analizador de Liberación Mineral (MLA).
2001 CSIRO anuncia su intención de comercializar QEMSCAN.
2003 Se funda Intellection Pty Ltd. para desarrollar, comercializar y vender soluciones tecnológicas QEMSCAN [ palabra de moda ] basadas en el microscopio electrónico de barrido ZEISS EVO.
2009 FEI Company anuncia la adquisición de activos seleccionados de Intellection Pty Ltd., incluida la tecnología QEMSCAN.
2010, junio. Ammtec completa el primer análisis "in situ", utilizando un QEMSCAN serie "R", en un sitio de perforación de pozos petroleros en Sumatra, Rhode Island.[1]
Comunicado de prensa del 1 de septiembre de 2010 sobre la versión 5.0 del software iDiscover que incluye un nuevo sistema de análisis espectral capaz de identificar 72 elementos para mejorar la discriminación de la composición mineral compleja.
Comunicado de prensa del 19 de octubre de 2011 sobre la introducción de la solución de análisis QEMSCAN WellSite [ palabra de moda ] , probada en campo en plataformas petroleras terrestres y marinas en colaboración con proveedores de servicios de registro de lodos y compañías de petróleo y gas, incluidas Halliburton , Oil Search Limited y Maersk .
2015 Cesa el desarrollo de QEMSCAN.
Referencias
^ Gottlieb, P., Wilkie, G., Sutherland, D., Ho-Tun, E., Suthers, S., Perera, K., Jenkins, B., Spencer, S., Butcher, A., Rayner, J. 2000. Uso de microscopía electrónica cuantitativa para aplicaciones de mineralogía de procesos. JOM - Revista de la Sociedad de Minerales, Metales y Materiales , 52 , 4, 24-25. doi :10.1007/s11837-000-0126-9
^ Goodall, WR, Scales, PJ, Butcher, AR 2005. El uso de QEMSCAN y lixiviación de diagnóstico en la caracterización de oro visible en minerales complejos. Ingeniería de minerales , 18 , 8, 877-886 doi:10.1016/j.mineng.2005.01.018
^ Fröhlich, S., Redfern, J., Petitpierre, L., JD Marshall, M. Power, Grech, P. 2010. Evolución diagenética de areniscas de canales incisos: implicaciones para la caracterización del yacimiento de la Formación Marar del Carbonífero Inferior, Cuenca de Ghadames, Libia occidental. Revista de Geología del Petróleo , 33 ; 3-18. abstracto
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^ Frost, MT, O'Hara, K., Suddaby, P., Grant, G., Reid, AF, Wilson, AF, Zuiderwyk, M. 1977. Una descripción de dos sistemas de control automatizados para la microsonda electrónica. Espectrometría de rayos X , 5 , 4, 180-187. doi :10.1002/xrs.1300050403
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