雷射二次中性拉子質譜是近幾年來迅速發展的一種新型質譜,與二次離子質譜相比,它不僅具有高率、高選擇性、高靈敏度等優點,且更適於定位分析。
二次離子質譜(SIMS)是表面分析的一個重要手段。但由於二次離子在濺射產物中所佔比例極小,從而限制了其靈敏度的提高;而且由於存在嚴重的基體效應,使濺射產額因樣品表面化學性質的不同而相差2---3個量級,因而很難實現定量分析。另外,同質分子可在質譜上形成同質峰,為消除其影響,必須採用解析度高、但傳輸率則很低的質譜儀,如四極質譜。而中性粒子在濺射產物中所佔比例較高,且其產額在多數情況下與樣品化學性質基本無關,因而探測中性粒子是實現高靈敏定量分析的有效手段。
目前廣泛應用的中性粒子電離方法有電子碰撞、輝光放電和射頻離子體等,但效率均遠遠不足1%。1982年,美國賓州大學的Winograd及其同事首次將雷射共振光電離方法應用於中性原子的後電離,建立了第一臺雷射二次中性粒子質譜儀。此後不久,Becker和Gillen研究出了另一種雷射後電離方法----雷射非共振光電離,這兩種雷射後電離方法為中性粒子(原子和分子)的後電離技術帶來了根本性突破。由於LSNMS的測量對象是濺射產物中佔多數的中性粒子,因而大大提高了探測靈敏度(目前REMPI的檢測限已達到PR量級),並消除了基體效應,實現了定量分析。