二次离子质谱仪的应用

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。

应用

当前二次离子质谱领域得到非常迅猛地发展，在地球中微量元素，宇宙中同位素比例，薄膜的组分测量和其他无机材料，以及半导体制造中元素掺杂等领域均具有举足轻重的地位。

材料薄膜结构利用二次离子质谱的深度剖析来分析的分析手段非常的独特，特别是对于不同薄层中的材料，以及相邻两层之间材料的分析的相互影响，亚微米尺度下的特征、缺陷或者污染的分析对于诸多工业应用领域的影响至关重要。例如特殊反射面，复合材料，硬盘磁头加工，半导体器件加工等等。

通过二次离子质谱的深度剖析来分析材料薄膜结构是一种独特的分析手段，尤其是对于分析不同薄层中的材料，以及相邻两层之间材料的相互影响 分析亚微米尺度下的特征、缺陷或者污染，对于诸多工业应用领域具有至关重要的影响，比如：半导体器件加工，硬盘磁头加工，特殊反射面，复合材料等等。

除此以外，科技前沿问题的本质探索的有力工具还包括对二次粒子质谱的利用。比如在生命科学领域可视化分析单细胞，能够使得药物在细胞内的吸收，分布，代谢等信息获得，还能够将药物在组织或者细胞中的定位研究出来，对于药物的靶向性的提高和药物的合理设计的意义非常重要。

总而言之，二次离子质谱技术有着非常广泛的应用，如环境，单细胞，集成电路，环境，单细胞，生物医药，化学化工，汽车，航空航天，微电子，半导体，金属 等领域的作用非常的巨大。该技术对于ZG高端制造2025计划显得特别的重要。这些年以来，伴随着仪器的发展，特别是一次离子源方面的新进展。飞行时间二次离子质谱也在生命科学领域得到了非常广泛地应用。如近年来，北京分子科学国家实验室研究人员对飞行时间二次离子质谱应用来对于内源性生物分子及药物分子在细胞内分布，作用靶标及其作用机理的研究进展取得非常重要的成就。使得该仪器在单细胞分析方面的应用前景非常的广泛。