二次离子质谱仪的基本要求

二次离子质谱仪（SIMS）用高能电离轰击样品表面，这导致样品表面上的原子或原子团吸收能量并通过溅射产生二次粒子。这些带电粒子通过质量分析器后，可以获得有关样品表面的信息光谱。 

在传统的SIMS实验中，高能量的一次离子束（如Ga，Cs或Ar离子）在超真空条件下聚焦在固体样品表面上。一次离子束与样品相互作用，二次离子在材料表面溅射并解吸。然后将这些次级离子提取到质量分析仪中，以提供具有分析表面特征的质谱图，并生成有关元素，同位素和分子的信息，其灵敏度范围从PPM到PPB。 SIMS仪器有三种Z基本的类型，每种类型使用不同的质量分析仪。

基本要求

1.静态分析要求一次离子束流要有较低的密度，因此，常常选用较大尺寸的束斑以便使得一定的灵敏度得以保持。面分布及深度剖面分析要求束斑直径小且可进行扫描,也应当相应地提高束流密度。初次意外，进行表面清洁处理也要求束流密度比较高。因此对次束流大小及束流密度的调节范围应当比较宽，并且选用的离子枪类型常常不同，并且对不同种类的一次离进行选用。

2.离子流检测系统检测灵敏度、动态范围和响应速度应当尽可能高，并且相应的数据采集、处理和显示系统也应该有。

3.还需带有中和作用的电子枪以便对绝缘样品进行分析。还常需有二次电子成像系统以便对表面形貌进行观察。

4.SIMS，尤其是静态SIMS，在超高真空下工作为基本要求。因为在样品表面上注氧能够使二次离子产额提高和稳定，而且能够使溅射产额降低，所以注氧装置常常被要求携带。

5.要求可以在超高真空下机械调节样品的位置，并且相应的送样、取样装置也应当配备，样品还应当进行加热、冷却、破碎和清洁处理等步骤。

6.二次离子分析系统的总流通率要求尽可能高，适当的质量分析范围和质量分辨率需要具备，将质量歧视效应克服并且分析速度尽可能快。还要求可以对质谱计前二次离子能量窗口的位置和宽度进行调节。