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此前通常用电子显微镜的能谱(EDS)或同步辐射X射线荧光光谱(SXRF)检测化石表面的化学元素分布。这些分析需将样品-X射线光源-探测器(简称“样-源距离”)之间的距离保持一致,才能获得化石形状和元素浓度的综合图像。如果开展一定面积的检测,就需将化石及围岩磨成平面(或不断调整样品位置,几乎较难实现),才能保持“样-源距离”不变。然而,磨平这种破坏性方法对于重要化石来说是难以接受的,因此无损伤检测手段亟待探寻。 王伟团队研发的三维X射线荧光扫描仪通过建立化石及围岩表面的空间数学模型,实时移动检测器和X射线光源的空间位置,实现它们与化石及围岩表面保持同等距离。该方法克服了化石及围岩立体表面对分析结果的干扰,也避免了样品需磨平带来的损害。 此外,该扫描仪还增加了惰性气体喷气口,可降低大气中的氧气、氮气对测量结果的影响,使得测量环境可与真空媲美。激光漫反射能量检测反馈系统可实现非光滑表面的精准检测,从而使大型化石表面化学元素分布的无损测量成为可能。