转载:飞行时间-二次离子质谱仪(TOF-SIMS)

  tof-sims (time-of-flight Secondary ion mass spectrometer)是飞行时间-二次离子质谱仪,它可以进行全元素分析,包括H,同时还可以分析元素的全部同位素。对有机物,无机物都能进行分析,而且对样品导电性能无任何要求,仪器的灵敏度高,可以检测出ppb~ppt量级的杂质。其基本的原理,采用脉冲粒子束轰击样品表面使其产生二次离子(正离子,负离子),产生的二次离子经过一个漂移管到达检测器。根据不同离子的荷质比不同,所以在漂移管中的飞行时间也不相同,质量数小的离子先到达检测器,质量大的后到达检测器,这样就实现了质谱的分离。

  1 基本原理:

  入射粒子束的能量为E0,根据能量守恒原理

  E0=1/2 mv^2

  t=L/V

  所以,离子在漂移管中的飞行时间与其质量的1/2成正比,所以,质量越大,飞行时间越长。

  2 分析模式

  两种工作模式:正离子谱模式和负离子谱模式

  我们知道不同元素的电负性不同,所以得失电子的能力也不同,有的元素易于形成负离子(如第七主族的卤素元素),有的易于形成正离子(如第一主族的碱金属元素)。所以,分析的过程可根据实际需要选择正离子或者是负离子的工作模式。

  3 样品要求:

  一般可以分析固体样品,液体样品也可,但是液体要求黏度要大,真空中不挥发。由于仪器的灵敏度高,所以样品制备过程要防止其受到污染。