所屬系統：地球與行星物質(zhì)成分和物質(zhì)性質(zhì)分析系統
實(shí)驗室位置：地3樓149室
實(shí)驗室主任：楊蔚 研究員
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我所的納米離子探針實(shí)驗室擁有一臺Cameca NanoSIMS 50L型離子探針質(zhì)譜儀，該設備于2010年12月引進(jìn)，2011年3月通過(guò)驗收并開(kāi)始運行，是國內首臺納米離子探針。本實(shí)驗室致力于發(fā)展高水平的微區原位分析方法，對國內外研究人員高質(zhì)開(kāi)放。
儀器介紹：
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Cameca NanoSIMS 50L型二次離子探針質(zhì)譜儀與傳統的二次離子探針質(zhì)譜儀（Secondary Ion Mass Spectrometry, SIMS）的工作原理類(lèi)似（左圖為NanoSIMS 50L的離子光學(xué)示意圖）。 它首先將離子源（Ion Sources）產(chǎn)生的一次離子，加速形成能量為1-20KeV的一次離子束（Primary Ion Beam），接著(zhù)用一次離子束照射固體樣品（Sample）表面，激發(fā)（濺射）出正、負二次離子（Secondary Ion Beam），再利用磁場(chǎng)（Magnet）分離具有不同質(zhì)荷比的二次離子，然后用法拉第杯（FC）或電子倍增器（EM）測量它們的強度，最后通過(guò)測量值計算固體表面所含元素及同位素的豐度。 Cameca NanoSIMS 50L型納米離子探針相比于傳統的離子探針具有較高的靈敏度和極高的空間分辨率，這主要得益于Cameca公司對NanoSIMS 50L型納米離子探針所做的改進(jìn)，即把原來(lái)的一次離子傾斜入射改成垂直入射，并使一次離子流和二次離子流共同使用一套共軸透鏡系統（見(jiàn)下圖）。一次離子流垂直入射可達到縮小束斑直徑（即提高空間分辨率）、增加離子束亮度、減小儀器掃描成像失真度的目的。使用共軸透鏡系統大大縮短了接收二次離子的浸沒(méi)透鏡與樣品表面間的距離，進(jìn)而顯著(zhù)提高了二次離子流的接收效率以及儀器的靈敏度。 |
整體而言，納米離子探針具有以下特點(diǎn)：
1.高空間分辨率。銫離子源狀態(tài)下，一次束離子束斑小于50nm；氧離子源狀態(tài)下，Duo-O的一次束離子束斑小于200nm，RF-O的一次束離子束斑小于70nm。
2.高傳輸效率。在質(zhì)量分辨率為6000時(shí)，二次離子傳輸效率>55%；在質(zhì)量分辨率為9000時(shí)，二次離子傳輸效率>20%。
3.極高的靈敏度。在亞微米區域內可獲得微量級靈敏度。
4.多接收器。它有7個(gè)平行的質(zhì)量分析器，可同時(shí)分析7種元素或同位素。同時(shí)測量的最大元素與最小元素的質(zhì)量比可達到22，即Mmax/Mmin = 22。
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楊蔚，實(shí)驗室主任 博士，研究員。主要從事巖石地球化學(xué)、比較行星學(xué)、離子探針?lè )治黾夹g(shù)研究，負責實(shí)驗室測試方法研發(fā)及其在地球與行星科學(xué)中的應用。 Email：yangw@mail.iggcas.ac.cn | |
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郝佳龍，實(shí)驗室成員 博士，高級工程師，測控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)。主要負責儀器的日常維護、維修及運行，參與測試方法研發(fā)。 Email：sean_hao@mail.iggcas.ac.cn | |
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李瑞瑛，實(shí)驗室成員 博士，工程師，地球化學(xué)專(zhuān)業(yè)。主要負責納米離子探針標樣和技術(shù)方法研發(fā)，指導用戶(hù)實(shí)驗和數據處理。 Email：lry@mail.iggcas.ac.cn |
Cameca NanoSIMS 50L型二次離子探針質(zhì)譜儀能夠對天然礦物、固體材料或生物組織的微小區域或顆粒進(jìn)行原位的同位素和微量元素分析，并能對一微小區域內元素和同位素的分布進(jìn)行掃描成像。目前，國際上的NanoSIMS已被廣泛應用于比較行星學(xué)、地球科學(xué)、材料科學(xué)和生物醫學(xué)的研究。本所的NanoSIMS 50L型納米離子探針已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多項分析方法，主要進(jìn)行如下方面的分析測試工作（實(shí)驗室主要方法論著(zhù)及相關(guān)應用請參見(jiàn)附件1）：
1) 高空間分辨的鋯石 U-Pb/Pb-Pb 定年
2) 礦物微量元素分布圖像分析（可定量）
3) 生物、環(huán)境樣品元素及同位素圖像分析
4) 磷灰石和硅酸鹽玻璃的水含量及H同位素分析
5) 磷灰石揮發(fā)分含量和Cl同位素分析
6) 高空間分辨C-O-S同位素分析
Cameca NanoSIMS 50L型二次離子探針功能很多，國際上不同實(shí)驗室側重面有所不同，用戶(hù)如果找不到自己適宜的項目，請與實(shí)驗室人員聯(lián)系，我們將視該項目的研究現狀提供相應建議。
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測試項目 |
實(shí)驗時(shí)間 |
收費標準 |
備注 | |
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所外用戶(hù) |
所內用戶(hù) | |||
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點(diǎn)分析/成圖分析 |
9:00-22:00 |
25000元/天 |
20000元/天 |
14:00后開(kāi)始的分析按半天計；適用于一般樣品分析。 |
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成圖分析 |
按實(shí)際情況計 |
3000元/時(shí) |
2400元/時(shí) |
每小時(shí)可成圖2-3張，成圖區域不超過(guò)40 m40 m；適用于生物、環(huán)境等樣品分析。 |
* 收費標準自2023年11月起施行。
* 具體測試項目結合樣品的實(shí)際情況決定。
* 研究人員/儀器使用者，在經(jīng)過(guò)實(shí)驗室技術(shù)人員的操作培訓后，自行在儀器上進(jìn)行觀(guān)察和測試分析，實(shí)驗室提供技術(shù)支持和服務(wù)保障。
* 樣品分析完成后，經(jīng)核查無(wú)誤，實(shí)驗室技術(shù)負責人即發(fā)出分析測試報告，隨后發(fā)出收費通知。請送樣人在接到收費通知后，盡快完成交費手續。
注：本實(shí)驗室不負責樣品制備。
納米離子探針實(shí)驗室預約實(shí)驗流程、樣品制備說(shuō)明請參見(jiàn)附件1；如需預約實(shí)驗請填寫(xiě)附件2并發(fā)送郵件至sean_hao@mail.iggcas.ac.cn，由實(shí)驗室綜合衡量樣品測試的可行性和必要性，決定是否適宜上機分析 。如有疑問(wèn)，可電話(huà)咨詢(xún) 010-82998009。
附件1：《中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所納米離子探針實(shí)驗室用戶(hù)須知》
附件2：《納米離子探針實(shí)驗室測試服務(wù)申請表》
實(shí)驗室位于北京市朝陽(yáng)區北土城西路19號，健德橋東100米，郵編100029。中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，地3樓149室。電話(huà)：010-82998009。
