3月22日，科技部國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)“同位素地質(zhì)學(xué)專(zhuān)用TOF-SIMS科學(xué)儀器”項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)在北京召開(kāi)。該項(xiàng)目由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所牽頭，中科院大連化學(xué)物理研究所、吉林大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所參與。大連化物所李海洋研究員和王利研究員分別承擔(dān)了“精度及高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器”和 “二次中性粒子后電離技術(shù)”兩個(gè)子課題。
二次離子質(zhì)譜（SIMS）是利用一次離子轟擊靶面樣品，濺射產(chǎn)生的二次離子利用質(zhì)譜分析而獲取材料表面化學(xué)組成信息的一種高靈敏方法。SIMS以微觀結(jié)構(gòu)、組成分析見(jiàn)長(zhǎng)，可進(jìn)行微區(qū)成分成像和深度剖面分析，能夠提供樣品表面、界面、薄層內(nèi)原子和分子分布的精細(xì)信息，分析材料與制作過(guò)程、特性之間關(guān)系，找出最佳之微結(jié)構(gòu)、組成以解決納米材料、儲(chǔ)氫材料、航天材料、催化材料研究上所面臨之問(wèn)題，近年來(lái)在生物膜、組織成像上也獲得了較快速的發(fā)展。SIMS已成為地質(zhì)科學(xué)，核技術(shù)、半導(dǎo)體科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、文物考古等領(lǐng)域不可缺少的研究設(shè)備。
TOF-SIMS是以飛行時(shí)間質(zhì)譜（TOF）作為質(zhì)量分析器，解決了雙聚焦磁SIMS質(zhì)譜的低離子通過(guò)率、龐大的體積、重量和高昂的成本等不足，可在幾十微秒之內(nèi)完成全質(zhì)量譜分析，提高離子通過(guò)率，有效降低或避免對(duì)待測(cè)樣品的過(guò)度損傷。大連化物所作為第二承擔(dān)單位，負(fù)責(zé)SIMS核心部件TOF質(zhì)量分析器的研制，該TOF同位素測(cè)量精度0.5‰，分辨率20000。后電離以飛秒激光為電離源，離子濺射產(chǎn)物中的中性粒子經(jīng)過(guò)飛秒激光電離后產(chǎn)生相應(yīng)的離子，從而提高靈敏度。該儀器將應(yīng)用于月球和隕石樣品的氧同位素和稀土元素分析，以及某些金屬礦床的硫等穩(wěn)定同位素微區(qū)原位分析，解決礦床成因等資源領(lǐng)域的課題，帶動(dòng)地球化學(xué)和宇宙化學(xué)新的發(fā)展。
