飞行时间二次离子质谱检测:精确分析与深度探索

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飞行时间二次离子质谱检测:精确分析与深度探索

概括

飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)是一种高精度的表面分析技术,广泛应用于材料科学、生命科学、环境监测等多个领域。该技术通过分析样品表面释放出的二次离子,提供了关于样品元素组成、分子结构及其相互作用的详细信息。TOF-SIMS具有非破坏性、高灵敏度和高分辨率的特点,特别适合于复杂样品的微观分析。

检测样品

TOF-SIMS检测的样品种类极其广泛,几乎涵盖了所有材料和生物样品。常见的检测对象包括金属、陶瓷、薄膜、涂层、聚合物、纳米材料及生物组织等。**样品的表面性质**对分析结果有重要影响,因此需要保证样品的清洁与平整,以提高检测的准确性。在一些情况下,还需要进行适当的样品预处理,以去除可能影响结果的杂质或污染物。

检测项目

TOF-SIMS的检测项目主要包括元素分析、分子组分分析和表面成分的定性定量分析。通过分析样品表面释放的二次离子,**可以得到元素的丰度、分子结构的碎片信息**以及分子间的相互作用等。此外,TOF-SIMS还可用于探测表面化学变化、分子层次的结构变化以及污染物的识别,广泛应用于**材料表面分析、薄膜厚度测量、表面污染物监测等领域**。

检测仪器

飞行时间二次离子质谱仪主要由**离子源、分析器、探测器和数据处理系统**等组成。离子源通常采用**束流离子源**,例如常见的氙气源或铯离子源,用于轰击样品表面释放二次离子。分析器采用飞行时间技术来分离不同质量的离子,通过测量离子飞行的时间来确定其质量。探测器则负责捕捉并记录通过分析器的离子信号,数据处理系统则进行结果的处理与显示。常见的TOF-SIMS设备有**PHI TRIFT III**、**ION-TOF TOF-SIMS 5**等。

检测方法

TOF-SIMS的工作原理基于二次离子发射法。样品表面被高能离子束轰击时,表面原子或分子会释放出二次离子。这些二次离子被加速并送入飞行时间分析器。在分析器内,离子根据其质量与电荷比(m/z)进行分离,飞行时间越长的离子其质量越大。最终,**通过测量二次离子的飞行时间**,可以得到样品表面的**元素成分、分子信息及其空间分布**。该方法具有极高的灵敏度和分辨率,能够分析表面极薄的层次。

检测标准(部分)

《 GB/T 40129-2021 表面化学分析 二次离子质谱 飞行时间二次离子质谱仪质量标校准 》标准简介

  • 标准名称:表面化学分析 二次离子质谱 飞行时间二次离子质谱仪质量标校准
  • 标准号:GB/T 40129-2021
    中国标准分类号:G04
  • 发布日期:2021-05-21
    国际标准分类号:71.040.40
  • 实施日期:2021-12-01
    技术归口:全国微束分析标准化技术委员会
  • 代替标准:
    主管部门:国家标准化管理委员会
  • 标准分类:化工技术分析化学化学分析
  • 内容简介:

    国家标准《表面化学分析 二次离子质谱 飞行时间二次离子质谱仪质量标校准》由TC38(全国微束分析标准化技术委员会)归口,TC38SC2(全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分会)执行,主管部门为国家标准化管理委员会。

    本文件描述了一种用于优化一般分析目的的飞行时间二次离子质谱(SIMS)仪器的质量校准准确度的方法。本文件仅适用于飞行时间仪器,但并不限于任何特定的仪器设计。本文件提供了对一些仪器参数优化的指导,这些参数能使用此程序进行优化,还提供了适用于校准质量标以获得最佳质量准确度的一般峰的类型。

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结语

飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)作为一种先进的表面分析技术,在现代科学研究与工业应用中发挥着重要作用。凭借其**高分辨率、灵敏度和多功能性**,TOF-SIMS为材料分析、环境监测、生命科学等领域提供了强大的技术支持。随着技术的不断进步,TOF-SIMS的应用前景将更加广泛,成为深入了解微观世界的重要工具。

结语

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