「同位素地質學專用TOF-SIMS科學儀器」項目啟動會召開

3月22日，科技部國家重大科學儀器設備開發專項「同位素地質學專用TOF-SIMS科學儀器」項目啟動會在北京召開。該項目由中國地質科學院地質研究所牽頭，中科院大連化學物理研究所、吉林大學、中國地質科學院礦產資源研究所參與。大連化物所李海洋研究員和王利研究員分別承擔了「精度及高分辨飛行時間質譜分析器」和 「二次中性粒子後電離技術」兩個子課題。

二次離子質譜（SIMS）是利用一次離子轟擊靶面樣品，濺射產生的二次離子利用質譜分析而獲取材料表面化學組成信息的一種高靈敏方法。SIMS以微觀結構、組成分析見長，可進行微區成分成像和深度剖面分析，能夠提供樣品表面、界面、薄層內原子和分子分布的精細信息，分析材料與製作過程、特性之間關係，找出最佳之微結構、組成以解決納米材料、儲氫材料、航天材料、催化材料研究上所面臨之問題，近年來在生物膜、組織成像上也獲得了較快速的發展。SIMS已成為地質科學，核技術、半導體科學、材料科學、生命科學、文物考古等領域不可缺少的研究設備。

TOF-SIMS是以飛行時間質譜（TOF）作為質量分析器，解決了雙聚焦磁SIMS質譜的低離子通過率、龐大的體積、重量和高昂的成本等不足，可在幾十微秒之內完成全質量譜分析，提高離子通過率，有效降低或避免對待測樣品的過度損傷。大連化物所作為第二承擔單位，負責SIMS核心部件TOF質量分析器的研製，該TOF同位素測量精度0.5‰，解析度20000。後電離以飛秒雷射為電離源，離子濺射產物中的中性粒子經過飛秒雷射電離後產生相應的離子，從而提高靈敏度。該儀器將應用於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定同位素微區原位分析，解決礦床成因等資源領域的課題，帶動地球化學和宇宙化學新的發展。