研究人员发现了一种更便宜更方便的检测石棉的方法

几十年来，一种称为透射电子显微镜 (TEM) 的实验室程序一直被用于检测建筑工地采集的样本中是否含有石棉。

1989 年，美国环境保护署 (EPA) 要求大多数正在进行石棉清除的学校在重新开学前使用 TEM 检测空气样本中是否存在石棉纤维。一些州要求或建议在商业建筑石棉清除过程中使用 TEM 进行检测。

但 TEM 必须由训练有素的工作人员在专门的实验室中进行，而且费用昂贵。另一种方法是相差显微镜，更简单、更便宜，但精度较低。

现在，美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的研究人员已经确定，第三种选择，即扫描电子显微镜 (SEM)，可以实现与 TEM 大致相当的结果。NIST 研究人员 Jason Holm 和 Elisabeth Mansfield 在《分析方法》杂志上发表的一篇新论文中写道，SEM 是“当前石棉识别和分类监管方法的可行替代方案” 。

由于 SEM 在许多情况下比 TEM 更便宜、更方便，这一发现可能会加快并减少美国石棉修复的费用，目前美国石棉修复费用约为每年 30 亿美元。

石棉是一种天然矿物，其纤维可用于隔热、防风雨、防火和加固建筑材料。20 世纪 70 年代，随着研究人员意识到石棉的健康风险(包括与癌症的关联)，石棉的使用量开始下降。今年 3 月，美国环保署禁止了仍在使用的最后一种石棉。

顾名思义，TEM 和 SEM 都是电子显微镜的一种。在这两种方法中，技术人员都将电子束聚焦在微量材料上。电子与材料相互作用，产生有关材料成分、结构和形状的极其详细的信息。

使用 TEM，电子会穿过样品，而使用传统 SEM，电子会从表面反射。这使得 TEM 能够生成更详细的图像并探测表面内部。TEM 还提供了比 SEM 更好的空间分辨率(即区分非常接近的物体的能力)。

但近年来，SEM 制造商已经改进了该技术的成像能力和其他功能。目前有几家公司生产台式 SEM，这使得该技术可以在现场使用，而 TEM 仍然必须在实验室中进行。霍尔姆说，使用和操作 SEM 设备的培训可以在几个月内完成，而“TEM 的专业知识可能需要数年才能建立。”

Holm 表示：“TEM 具备 SEM 所不具备的某些功能，但我们认为 SEM 已经足够好了”，可以用于石棉消除。

为了测试 SEM 对石棉的检测效果，霍尔姆和曼斯菲尔德使用了 NIST 标准参考材料 (SRM) 1866，这是该机构为实验室生产的石棉纤维样本，用于对实验室的设备和测试程序进行基准测试。SRM 附带了大量数据，可以描述材料的特性。

研究人员利用 SEM 分析了 SRM 1866。他们的结果与 SRM 文档中列出的结果非常吻合，表明该方法的准确性。

Holm 和 Mansfield 总结了 SEM 的潜在优势，称其“与 TEM 相比，可以降低设备成本、减少对操作员的培训要求、提高样品吞吐量并扩大视野”。