纳米二次离子质谱(Nano-SIMS)
简介
纳米二次离子质谱(Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometry, Nano-SIMS)是一种具备超高空间分辨率的“化学成分+同位素”成像技术。该技术利用极细的初级离子束轰击样品表面,使表面物质溅射出二次离子,随后通过磁质谱仪对这些离子进行质量分离与计数,从而获取元素或同位素在纳米至亚微米尺度下的二维或三维分布图谱。
NanoSIMS 50L 在保持高横向分辨率的同时,进一步优化了 SIMS 的分析性能。该仪器在设计上采用了离子束与二次离子提取的同轴光学系统,并配备了具有多接收功能的扇形磁质量分析仪。
NanoSIMS 50L 具备以下关键技术性能:
1. 高分析空间分辨率:最低可达 50 nm;
2. 高灵敏度:在元素成像中可达 ppm 级别;
3. 高质量分辨率(M/ΔM);
4. 并行采集能力:可同时采集七种不同质荷比的离子;
5. 快速采集:采用直流模式(非脉冲)进行数据采集;
6. 样品兼容性:能够对电绝缘样品进行分析。
经过技术改良,该设备目前的同位素比值再现性可达到千分之十几。
常见问题
以下是改写内容:
1. 问:在测试结果中,离子符号标注的正号(+)或负号(-)是否代表其价态为正一价或负一价?
答:离子符号中的正号或负号仅用于区分正离子与负离子,并不代表该离子的具体价态。
2. 问:在进行TOF-SIMS测试时,若需同时分析正负离子,是否必须准备不同的样品?是否可以在同一样品的不同区域进行测试?
答:这取决于具体的测试模式。对于质谱分析和二维成像(2D Imaging),由于该过程对样品的损伤极小,可以在同一位置先后采集正离子和负离子的信息。而对于深度剖析(Depth Profiling),由于溅射过程具有破坏性,建议在同一样品的不同区域分别进行正离子和负离子的测试。
3. 问:TOF-SIMS是否可以用于测定离子的定量含量?
答:不可以。TOF-SIMS(静态二次离子质谱)测定的是离子的信号强度,主要用于定性分析,无法进行定量分析。
4. 问:在TOF-SIMS质谱测试中,样品的溅射深度是多少?
答:通常情况下,质谱测试的溅射深度约为2至3个原子层,厚度小于1 nm。