sims測(cè)試是什么

sims測(cè)試是什么?SIMS是一種具有超高靈敏度和分辨率的固體表面分析技術(shù)。它幾乎能夠分析任何真空下穩(wěn)定的固體，從H到U的全元素及同位素分析，檢出限達(dá)到ppm~ppb級(jí)別。

按照掃描方式以及離子束種類(lèi)，SIMS技術(shù)可以分靜態(tài)SIMS（SSIMS）和動(dòng)態(tài)SIMS（DSIMS）兩種。適用不單是元素，還能分析原子團(tuán)、官能團(tuán)、分子信息，而適用于有機(jī)物的分析。SIMS技術(shù)目前主要用于半導(dǎo)體行業(yè)，但也逐漸擴(kuò)展到材料、化學(xué)、生物醫(yī)藥、地質(zhì)礦物等各個(gè)領(lǐng)域。各種應(yīng)用場(chǎng)景基本如下：

       1.   鑒別金屬、玻璃、陶瓷、薄膜或粉末表面上的無(wú)機(jī)物層或有機(jī)物層
       2.   氧化物表層、腐蝕膜、瀝濾層和擴(kuò)散層沿深度的濃度分布
       3.   經(jīng)擴(kuò)散或離子注入到半導(dǎo)體材料中的微量摻雜劑(≤1000ppm)沿深度的濃度分布
       4.   礦物質(zhì)、多相陶瓷和金屬中的相分布.

圖為： 二次離子質(zhì)譜概念示意圖

圖為： TOF-SIMS儀器的一次離子束最小束斑的大小隨年份的變化

TOF-SIMS（或者說(shuō)靜態(tài)SIMS）自從它出現(xiàn)之日起，除了獲取固體材料表面包括H在內(nèi)的所有元素及其同位素的信息外，還能獲取材料表面化合物的分子結(jié)構(gòu)信息。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展以及研究的不斷深入，2010年前后，TOF-SIMS分析技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入到刑偵、醫(yī)學(xué)、生物領(lǐng)域。特別是在目前，TOF-SIMS在生物領(lǐng)域，特別是對(duì)組織切片的分析，單細(xì)胞分析是熱門(mén)的前沿課題（參照?qǐng)D15、圖16）。

圖15 二次離子質(zhì)譜的植物組織化學(xué)成像：（a）豆莖組織切片的Cryo-TOF-SIMS化學(xué)成像；（b）楊樹(shù)枝干上應(yīng)拉木組織的纖維素和木質(zhì)素的SIMS 3D成像。

圖16（a）冷凍脆斷制樣的甲狀腺癌細(xì)胞的高分辨率化學(xué)3D成像。（b）ZCorrectorGUI校正的3D-TOF-SIMS細(xì)胞成像。

另外，TOF-SIMS在刑偵領(lǐng)域的應(yīng)用研究也是個(gè)前沿課題，它在形貌和成分兩個(gè)維度上對(duì)指紋實(shí)施分類(lèi)鑒定，比只獲得形貌信息傳統(tǒng)的方法得到豐富的多的信息（參照?qǐng)D17）。

地球化學(xué)微量元素微區(qū)原位分析方法在地球化學(xué)和宇宙化學(xué)研究中發(fā)揮著重要的作用，是揭示成礦物質(zhì)來(lái)源、成礦條件及礦床成因等方面有效的技術(shù)手段，也是研究月球和行星物質(zhì)組成的重要方法。雖然TOF-SIMS在地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用在2010年以前就有研究，但在礦藏學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用沒(méi)見(jiàn)很多報(bào)道。近年來(lái)TOF-SIMS也逐漸被應(yīng)用于地質(zhì)科學(xué)中宇宙樣品、熔融包裹體分析、高鋁粉煤灰(HAFA)顆粒微量元素分析、礦物浮選等方面（參照?qǐng)D18）。目前商用TOF-SIMS的質(zhì)量分辨率等性能無(wú)法滿(mǎn)足地球化學(xué)微量元素全譜、準(zhǔn)確分析需求。但是如前文所述，TOF-SIMS以其對(duì)各種離子的平行檢測(cè)，樣品損耗小，分析速度快的優(yōu)點(diǎn)，在對(duì)地外物質(zhì)的分析研究，對(duì)樣品量比較少的包括礦床學(xué)樣品在內(nèi)的地質(zhì)學(xué)樣品的分析測(cè)試，具有很廣闊的應(yīng)用前景。

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