二次离子质谱仪

阿美特克子公司CAMECA发布两款新型超高灵敏度二次离子质谱仪，两款仪器均为满足环境和地质学家的分析需求而设计，满足其对小粒子、同位素等分析的高精度和高通量要求。　　IMS 1300-HR3是CAMECA最新一代的大型磁质谱二次离子质谱仪，可以同时保证高重现性、高空间分辨率、高质量分辨率。KLEORA是在IMS 1300-HR3的基础上改进并同期推出的一款产品，主要是优化了离子探针而适用于地质学定年。　　“我们非常自豪可以同时推出这两款新型的二次离子质谱仪，我们相信这两款仪器均代表了微量分析技术的重大进步。”CAMECA副总裁和业务部经理Jean-Charles Chen，“在引进独特的、创新的特点的同时，这两款仪器也继承了以前CAMECA大型磁质谱二次离子质谱仪产品的优点，这些产品曾被世界上顶级的实验室所选用。”　　重大的突破使IMS 1300-HR3和KLEORA成为市场上最强大和灵活的离子探针，使其应用范围更加广泛，如地质年代学、细胞生物学和材料科学。　　CAMECA超高灵敏度二次离子质谱仪优势明显：超大尺寸的设计保证了高质量分辨率条件下的最优敏感度，灵活多用的多接受系统保证了高准确度的同位素测量，高分辨磁场控制保证了高质量分辨率条件下的高重现性，可以实现较好的离子成像功能。除此之外，CAMECA还可以提供全球的上门售后支持。　　IMS 1300-HR3和KLEORA均配有自动样品室，可实现无人值守状态下的多样品分析，使用更加方便。新的紫外灯光学系统提高了光学成像，提高了样品定位的准确度和降低了样品移动的难度。　　除此之外，CAMECA在这两款仪器上实现了空间分辨率和数据重现性的较大提高，还有一大突破是使用了高亮度的射频离子源。　　由于这些改进，IMS 1300-HR3可以应用于更多的分析，如硫化物中36S/32S的比率，复杂结构的高空间分辨率离子成像，复杂地质样品中低浓度微量元素的检测等。　　KLEORA配有高通量、方便使用的离子探针，此离子探针专为地质年代学家而设计，为高空间分辨率和高质量分辨率的铀-钍-铅同位素分析提供了高基线敏感度。来源于希腊语的Key和Hour，KLEORA的名字代表了可以帮助科学家追踪地球的历史。　　通过在高空间分辨率和高质量分辨率的前提下实现高重现性，IMS 1300-HR3和KLEORA离子探针帮助环境、地质和同位素研究者进行更多的研究。

二次离子质谱（简称：SIMS）分化为静态二次离子质谱（S-SIMS）、动态二次离子质谱（D-SIMS）两种，通过扫描，可以得到化学成像、成分定性鉴定。二次离子质谱技术具有非常高的分辨率以及灵敏度，可对有机物进行元素的面分布，深度分布分析，所以被广泛地运用在生物医学的领域当中。SIMS是利用具有一定能量的初级离子束轰击固体材料表面，再通过质谱分析检测被初级离子束溅射出的二次离子的质荷比，从而得到样品信息。如今应用在SIMS中最广泛的质谱检测器是飞行时间质谱仪（TOF），TOF-SIMS的分辨率可以达到5-10nm，微区分辨率达到100nm2，深度分辨率达到0.1-1nm，二次离子浓度灵敏度达到ppm级别。TOF-SIMS以其各种优异的性能和特点被广泛地用于半导体行业，随着半导体硅晶片制程越来越小，SIMS逐渐成为分析半导体器件表面污染缺陷、研究元素掺杂等不可替代的手段。除此之外，SIMS的应用近年来也不断发展到生物医学、材料、化学等领域。 其中在生物医药领域，利用TOF-SIMS技术对生物细胞进行化学成像分析受到越来越多的研究人员关注，例如使用TOF-SIMS研究生物组织或生物薄膜上蛋白质等分子行为、细胞界面特性、药物作用、疾病诊断等。和MALDI-TOF-MS、ESI-MS等质谱相比，TOF-SIMS的灵敏度更高且可以进行二维或三维化学成像。 下图为分别使用SSIMS和DSIMS对冠状动脉支架中的药物进行分析的案例。其中的质谱图就是通过SSIMS得到样品表面化学信息，下方的化学成像则是通过DSIMS层层剥离，得到的不同深度下的药物分布图。

3月15日，昆明理工大学资产管理处组织专家组，对飞行时间二次离子质谱仪(TOF.SIMS-5)进行验收。在逐一核实设备部件，配件型号、数量，质量分析器的动态离子能量扩展技术(EDR)后，专家组认为，该设备安装齐全，设备性能和EDR指标均已达到合同指标，通过终极验收。同时，专家组在设备的维护和管理、设备性能的开发利用等方面提出了一些意见和建议。截止目前，学校单价500万元以上的仪器设备已达到5台套。　　飞行时间二次离子质谱仪(TOF.SIMS-5)主要用于矿物表面深度剖析、表面化学药剂吸附层厚度、表面微量组分、表面有机物吸附推测、表面3D表征及成像等表面微观研究。在进一步熟练设备操作和性能后，TOF.SIMS-5将正式投入使用，在矿物加工工程、矿物学、材料学、生命科学等专业的实验教学与科研工作中发挥积极作用。