使用 SEM 的大面積面分析（超地圖）可能會(huì)因標(biāo)準(zhǔn) SEM 樣品臺(tái)的緩慢移動(dòng)而受阻。而且，由于電子束的不穩(wěn)定和分析過(guò)程中樣本相互作用，在低放大倍率下存在潛在的 X 射線信號(hào)強(qiáng)度缺陷。這種現(xiàn)象在 WDS 分析中更為常見，有時(shí)候也可以在 BSE 圖像或 EDS 元素強(qiáng)度圖中觀察到。

快速樣品臺(tái)專為 SEM 設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)超過(guò)毫米到厘米等級(jí)的大樣品大面積面分析。這將消除與低放大率面分析相關(guān)的潛在問(wèn)題，而且，由于樣品臺(tái)的移動(dòng)速度增加，之前測(cè)試時(shí)間成本較高的礦物學(xué)樣品也可以進(jìn)行測(cè)試了。快速樣品臺(tái)還可以與微區(qū) XRF配合使用。

單獨(dú)快速樣品臺(tái)的最 大分析面積為 50 mm x 50 mm，它還可以與 SEM 原始樣品臺(tái)搭配使用，實(shí)現(xiàn)滿足 SEM 腔室更大面積的分析。傳統(tǒng)上，使用 SEM 的傳統(tǒng)大面積分析方法（將許多圖片鑲嵌在一起以創(chuàng)建大面積拼圖）其中每個(gè)單獨(dú)的區(qū)域都通過(guò)柵格讓電子束進(jìn)行面分析。而與樣品交互的 X 射線光源則處于固定位置，因此不能使用標(biāo)準(zhǔn) SEM 電子束所用的柵格進(jìn)行處理。

因此，所有面分析都需要通過(guò)樣品臺(tái)控制（就是樣品臺(tái)運(yùn)動(dòng)）。將 SEM 樣品臺(tái)從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)，快速樣品臺(tái)使大面積的面分析速度幾乎快一個(gè)數(shù)量級(jí)。圖 1（混凝土）、圖 2（Cu 礦）和圖 3（土壤基巖）為示例。

觀察樣品中元素的變化對(duì)于了解地質(zhì)過(guò)程和礦床成因非常重要。在 SEM 上集成了 微區(qū) XRF 的雙源系統(tǒng)可在 大面積上進(jìn)行元素 X 射線面分析，從而在 ppm 尺度上顯示主要、次要和微量元素。

該圖顯示了來(lái)自銅礦床中樣品的微區(qū) XRF 大面積 X 射線圖 （45 x 30 mm2），顯示銅（紅色）、鈣（綠色）、錳（藍(lán)色）、硅（紫色）和氯（深綠色）的元素分布信息。此外，在此樣本中，可以檢測(cè)出電子束 EDS 因?yàn)闈舛冗^(guò)低和/或相關(guān)元素能量線過(guò)高無(wú)法檢測(cè)到的微量元素。這些信息可以更好地了解它們的分布，為之后礦物學(xué)和織構(gòu)關(guān)系以及礦床成因的研究打下基礎(chǔ)。

微區(qū) XRF與SEM的結(jié)合使得 在單個(gè)系統(tǒng)中能夠以多個(gè)尺度分析樣品，從厘米到毫米到微米甚至微米以下。因此，通過(guò)將微區(qū)XRF添加到SEM上，將SEM轉(zhuǎn)換為雙源系統(tǒng)，這意味著有兩個(gè)信號(hào)激發(fā)源，即電子束和X射線光子束。任何一個(gè)源都可以單獨(dú)使用，也可以同時(shí)用于生成樣品特征 X 射線，樣品將使用相同的 EDS 探測(cè)器進(jìn)行測(cè)量。此外，可以利用每種分析技術(shù)的好處：（一） XRF 源的背景非常低，這意味著可以觀察到低至 10 ppm的元素濃度（與元素和樣品基體相關(guān)），以及更大的信息深度，這意味著可以查看樣品表面下面的結(jié)構(gòu)或元素。例如，即使在非常低濃度時(shí)，也可以檢測(cè)到表面下的內(nèi)含物;（二） 電子束可以聚焦到極小的區(qū)域，并產(chǎn)生極高分辨率的信息。

這種組合現(xiàn)在可以在單個(gè)系統(tǒng)中創(chuàng)建新的工作流。 例如，可以快速掃描一個(gè)大的巖石樣本，在這種情況下，使用微區(qū)XRF分析一個(gè)來(lái)自Karangahake 淺成熱液的含金樣品，可以確定含Au 的晶粒（圖 1 和 2）。 隨后，可以利用電子束以更高的分辨率分析這些我們"感興趣區(qū)域"（圖3）。 因此，這種雙光束系統(tǒng)可以同時(shí)識(shí)別大尺度（厘米至毫米）的相關(guān)信息，又能高效、準(zhǔn)確地執(zhí)行詳細(xì)的小尺度（mm 到 μm）分析。

這里展示的是來(lái)自含金剛石的新西蘭金伯利巖（南非，卡普瓦爾克拉頓）的地幔中石榴石和橄欖石的SEM-XRF元素圖。各種元素的強(qiáng)度表示樣品中存在的某些礦物；例如Ca （綠色）- clinopyroxene；Cr （藍(lán)色）- 鉻鐵礦；Al（黃色）- 石榴石和 K（橙色）來(lái)自交代變質(zhì)作用。使用 SEM上的 Micro XRF 對(duì)薄部分進(jìn)行分析。樣品約3 cm x 2 cm，并以一幀分析。每個(gè)像素的全譜圖允許進(jìn)一步的離線處理，比如添加元素、從圖中提取成分譜圖、成分量化或自動(dòng)物相標(biāo)定。

微區(qū)XRF數(shù)據(jù)具有識(shí)別樣品中高能X射線線系和微量元素的優(yōu)點(diǎn)。微區(qū)XRF是一個(gè)斑點(diǎn)分析（直徑約35微米），比電子束大。相對(duì)應(yīng)束源和樣品的交互體積也遠(yuǎn)大于電子束與樣品的交互體積，并且與元素和樣本基體相關(guān)。因此，電子束和 X 射線光子束生成的二維元素面分析圖可能會(huì)產(chǎn)生差異。較低的譜背景允許XRF 檢測(cè)電子束無(wú)法檢測(cè)到的微量元素。

同樣兩者樣品制備要求也不同。例如，X射線源不會(huì)造成荷電現(xiàn)象，因此完全不需要樣品涂層。此外，由于信息深度更深，XRF 樣品也不需要高質(zhì)量的拋光。只要粗糙樣品具有相對(duì)平整表面就可以分析。定量方面則根據(jù)用戶需求，可以進(jìn)行無(wú)標(biāo)樣定量，也可以進(jìn)行有標(biāo)樣定量。

SEM-XRF 可以對(duì)具有粗糙表面 的 樣品執(zhí)行大面積面分析（HyperMap）。也就是說(shuō)幾乎不需要樣品制備，無(wú)需任何降解拋磨，可以直接分析樣品。這在土壤分析中至關(guān)重要，因?yàn)槿魏涡问降臉悠分苽洌ㄈ玷倶樱瑨伖饣蛱纪繉樱┒伎赡軙?huì)改變樣品。微區(qū)XRF可以直接分析土壤樣品，如圖1所示。這包括主要元素，也包括可能含有污染物或毒素的微量元素或微量礦物相（見圖2）。在此示例中，XRF 識(shí)別了含有 Pb 和 As 的污染物顆粒。

當(dāng)X射線可以穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，X射線熒光（XRF）可以用于確定膜厚度。在 SEM上使用微區(qū)XRF，在微米尺度上對(duì)薄膜層進(jìn)行分析（厚度和組成）成為可能。膜厚度分析十分依賴基于材料原子基礎(chǔ)參數(shù)（FP）的定量。通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)樣品，各種類型的層系統(tǒng)可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行研究，例如晶圓上的金屬化、多金屬涂層預(yù)處理和太陽(yáng)能電池。當(dāng)有標(biāo)準(zhǔn)樣品可用時(shí)，SEM 微區(qū)XRF 的分析可以極大地提高準(zhǔn)確性。有時(shí)即使沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)樣品，依靠元素FP 數(shù)據(jù)信息，我們也可以對(duì)薄膜層進(jìn)行分析，比如測(cè)試研發(fā)環(huán)境中的新薄膜系統(tǒng)，如太陽(yáng)能電池（圖1）等。