二次離子質譜儀結構和特點

二次離子質譜儀（SIMS）用高能電離轟擊樣品表面，這導致樣品表面上的原子或原子團吸收能量并通過濺射產生二次粒子。這些帶電粒子通過質量分析器后，可以獲得有關樣品表面的信息光譜。 

在傳統的SIMS實驗中，高能量的一次離子束（如Ga，Cs或Ar離子）在超真空條件下聚焦在固體樣品表面上。一次離子束與樣品相互作用，二次離子在材料表面濺射并解吸。然后將這些次級離子提取到質量分析儀中，以提供具有分析表面特征的質譜圖，并生成有關元素，同位素和分子的信息，其靈敏度范圍從PPM到PPB。 SIMS儀器有三種Z基本的類型，每種類型使用不同的質量分析儀。

二次離子質譜儀組成

離子源，樣品室，質量分析儀，真空系統，數據處理系統等為SIMS的主要構成部分，還配備了電荷補償和噴槍用于絕緣樣品，同時按照不同的分析目的，還配備了具有不同的離子源，氣體放電功率（例如O，Ar，Xe），表面電離源間隙（Cs），熱源（例如C60）以及液態金屬和簇源（例如Bin，Aun，Ga）比較常見。

這是一種用于對材料的表面進行檢測的分析儀器，即通過離子束從表面濺射出待分析的材料，然后進行離子成分的檢測并對質量進行分析。它是用于粒子同位素分析的強大工具，然而它不能直接對相同數量的異位進行區分和對元素進行識別，并且很難有效地在環境樣品中將具有特定成分的粒子找到。

二次離子質譜法的特征

1.它的信息深度很小（比1nm還?。?；能夠對材料的Z外層（原子層）的結構進行分析。

2.空間分辨率非常的高和樣品表面結構（小于50nm）比較清晰。

3.能夠檢測質量的范圍包括原子量單位低于12,000的所有材料，包括H和He等元素。

4.分子離子峰和官能團碎片峰能夠同時給出；能夠對化合物和有機大分子的整體結構方便地進行分析。

5.雙束離子源可用于深度解析度小于1 nm的樣品。

6.使樣品Z表層的1-3個原子的信息深度獲得；

7.能夠檢測同位素進行同位素分析；

8.達到PPM?PPB水平的檢測極限。

9.能夠對所有元素和化合物同時檢測，離子轉移率能夠達到100％。

10.使用GX的電子中和槍能夠對絕緣材料進行準確分析。