二次离子质谱(SIMS)分析技术及应用进展

摘要

二次离子质谱(SIMS)比其他表面微区分析方法更灵敏.由于应用了中性原子、液态金属离子、多原子离子和激光一次束,后电离技术,离子反射型飞行时间质量分析器,离子延迟探测技术和计算机图像处理技术等,使得新型的SIMS的一次束能量提高到MeV,束斑至亚μm,质量分辨率达到15 000,横向和纵向分辨率小于0.5 μm和5 nm,探测限为ng/g,能给出二维和三维图像信息.SIMS能用于矿物、核物质、陨石和宇宙物质的半定量元素含量和同位素丰度测定,能鉴定出高挥发性、热不稳定性的生物大分子,能进行横向和纵向剖析,能进行单颗粒物、团蔟、聚合物、微电子晶体、生物芯片、生物细胞同位素标记和单核苷酸多肽性分型(SNP)测定,能观测出含有2 000碱基对的脱氧核糖核酸(DNA)的准分子离子峰.以SIMS在同位素、颗粒物、大分子、生物等研究领域的应用为重点,结合实例,对SIMS仪器和技术进展进行了综述.