A review of some industrial applications of microanalysis

Abstract

The industrial applications of electron probe microanalysis (EPMA) are first discussed in general terms. When the techniques became commercially available to industry some 12 years ago, most of the applications were concerned with qualitative analysis only. However, during the past 10 years considerable progress has been made in quantitative analysis. The accuracy of this procedure is still a matter of debate and examples are cited of work carried out to determine the cause of various errors, notably from metallurgical studies. Most of the review, however, is concerned with specific examples which illustrate some of the many diverse applications of EPMA. These include (a) identification and origin of non-metallic inclusions in steel, (b) identification of impurities in pottery, (c) use of EPMA in phase diagram work, (d) distribution of elements in chrome ore magnesite brick, (e) biological applications as exemplified by the detection of inorganic substances in tissues, (f) forensic applications as illustrated by the elemental analysis of two samples of paint in a car accident, (g) use of EPMA in the field of electronics and (h) segregation studies on metals. It is emphasized that in many of the examples chosen, EPMA was the only really practicable technique. Les applications industrielles de l'analyse par microsonde à rayons X (EPMA) sont tout d'abord discutées en termes généraux. Lorsque ces techniques furent disponibles commercialement à l'industrie, voici une douzaine d'années, la plupart des applications se limitèrent à l'analyse qualitative. Cependant au cours de ces dix dernières années, des progrès considérables ont été réalisés dans le domaine de l'analyse quantitative. La précision obtenue par cette procédure est encore sujette à débats et un certain nombre d'exemples de travaux poursuivis en vue de déterminer les différentes causes possibles d'erreurs sont mentionnés, en particulier des études métallurgiques. La plupart de cette revue, toutefois, concerne spécifiquement quelques-unes des diverses applications de l'EPMA. Elles comprennent: (a) l'identification et l'origine d'inclusions non-métalliques dans l'acier, (b) l'identification d'impuretés dans la poterie, (c) l'utilisation de l'EPMA dans des travaux sur les diagrammes de phase, (d) la répartition de différents éléments dans des briques de chromite-magnésie, (e) la détection de substances minérales dans les tissus illustrant une des applications biologiques, (f) des applications d'expertises judiciaires telle que l'analyse chimique d'éléments dans deux échantillons de peintures provenant d'un accident de voiture, (g) des applications de l'EPMA dans l'électronique et (h) dans l'étude de la ségrégation dans les métaux. L'attention du lecteur est attirée sur le fait que, dans la plupart des exemples choisis, l'EPMA était la seule méthode réellement pratique. Industrielle Anwendungsmöglichkeiten der Elektronensonden-Mikroanalyse (EPMA) werden allgemein besprochen. Als vor 12 Fahren diese Instrumente für die Industrie erwerbbar wurden, waren es hauptsächlich qualitative Bestimmungen, die damit durchgeführt wurden. Aber während der letzten 10 Fahre zeigten sich in der quantitativen Analyse beachtliche Fortschritte. Die Präzision dieser Verfahren steht noch zur Debatte, und es werden einige Arbeiten—besonders metallurgische—zitiert, welche die Fehlerquellen feststellen. Der Hauptteil dieser Besprechung befaβt sich jedoch mit Beispielen, welche die vershiedenen Anwendungsmöglichkeiten der EPMA darstellen. Unter anderen werden angefürt (a) die Identifizierung und der Ursprung nicht metallischer Stahleinschlüsse, (b) die Identifizierung von Verunreinigungen in Steingut, (c) herstellung von Zustandsdiagrammen, (d) Verteilung der Elemente in Chromerz-Magnesitziegeln, (e) biologische Anwendungen zum Nachweis anorganischer Gewebsbestandteile, (f) gerichtliche Anwendungen wie zum Beispiel eine Elementenanalyse zweier Autolackproben von einem Vekehrsunfall, (g) die Anwendung von EPMA in der Elektronentechnik und (h) Seigerungsuntersuchungen bei Metallen. Es wird betont, daβ bei vielen Untersuchungen EPMA das einzig wirklich brauchbare Verfahren war.