地質(zhì)地球所發(fā)明使用二次離子質(zhì)譜儀同時分析非金屬元素和金屬元素的系統(tǒng)和方法

　　二次離子質(zhì)譜(SIMS)和濺射中性粒子質(zhì)譜(SNMS)是表面分析科學(xué)和材料科學(xué)中廣泛應(yīng)用的分析技術(shù)。使用離子濺射固體表面能夠引起光子、電子、中性粒子和二次離子的發(fā)射。SIMS技術(shù)探測濺射產(chǎn)生二次離子，SNMS技術(shù)探測濺射產(chǎn)生中性粒子。由于二次離子的產(chǎn)率和基體相關(guān)，SIMS技術(shù)具有顯著的基體效應(yīng)，需要標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行分析校正。中性粒子是濺射產(chǎn)物的主要組成部分，SNMS將中性粒子后離子化進(jìn)行質(zhì)譜分析，定量更加可靠。IMS1280型SIMS通常使用O2-分析金屬元素，使用Cs+分析非金屬元素，很難同時對金屬元素和非金屬元素進(jìn)行分析。

　　中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所工程師唐國強(qiáng)等人在以上背景下，發(fā)明了一種使用二次離子質(zhì)譜儀同時分析非金屬元素和金屬元素的系統(tǒng)和方法，并于近日獲得國家發(fā)明專利授權(quán)(發(fā)明名稱：使用二次離子質(zhì)譜儀同時分析非金屬元素和金屬元素的系統(tǒng)和方法;發(fā)明人：唐國強(qiáng)，趙洪;專利號：ZL 2013 1 0654614.7)。

　　該發(fā)明使用SIMS分析二次離子，用SNMS對中性粒子分析，可以在線獲得樣品中更多的信息，保留了微區(qū)分析的特點(diǎn)，沒有基體效應(yīng)。其特點(diǎn)有：分隔的真空腔體有利于濺射中性粒子的收集和離子化;中性粒子的離子化可以使用電子轟擊、熱電離、激光共振等成熟的離子化技術(shù);質(zhì)量分析器可以使用小型的四極桿或者飛行時間質(zhì)量分析器，基于電場的獨(dú)立小型質(zhì)量分析器有利于減小儀器體積和縮短分析時間。

　　該發(fā)明將SIMS和SNMS兩種技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用在IMS1280型SIMS上，能夠同時分析樣品中的金屬元素和非金屬元素，具有很大的進(jìn)步意義。

　　圖1：2.一次離子;7.樣品;8.真空腔;9.二次離子;21.中性粒子;22.中性粒子;23.泵;24.小型質(zhì)量分析器;25.離子;26.真空腔;27.接口;28.接口;29.接口。