固体材料表面分析：二次离子质谱对生物样品微区成像技术分享 _火星车

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二次离子质谱是固体材料表面分析的一项重要技术。 SIMS对元素的检测限非常高，可达到ppm甚至ppb级。该仪器能分析含H—U的各种元素和同位素，能分析官能团、分子结构等信息，在半导体、材料、矿物、化工、生物医学等领域得到了广泛的应用。

SIMS的原理是将具有一定能量（通常为几百至几万eV）的初级离子束轰击到固体表面，样品表面的一些粒子被溅射出去，其中一些带电离子被质谱检测分析后得到样品化学成分信息。 SIMS按扫描方式可分为静态SIMS(SSIMS)和动态SIMS(DSIMS)两种。

SSIMS要求真空度小于10-7Pa、电子束能量小于5keV ，与此同时，在低密度束的情况下轰击材料微区，从而保证只有若干层原子原子被激发。这种扫描方式对样品破坏性小，通常可以用来分析有机物结构或表面微区二维成像。 DSIMS使用高能量、高密度离子束层层剥离材料，分析溅射粒子，检测不同深度下的二次离子信息，动态分析三维空间中材料元素的分布。
如今TOF质谱检测器在SIMS技术用的最多， TOF-SIMS的分辨率可以达到104 ，深度分辨率达到1nm ，微区分辨率达到100nm2 ，二次离子浓度灵敏度达到ppm级别。随着仪器性能的发展， TOF-SIMS的应用范围也慢慢扩大。 TOF-SIMS在生物医学领域的发展也日益迅速，这是其它质谱(ESI-MS、MALDI-MS)或表面分析技术(EDS、XPS)所没有的特殊性质。 TOF-SIMS的超高分辨率和化学成像在研究生物组织结构、细胞界面、分子行为等方面发挥着重要的作用。杭州微源检测提供先进的TOF-SIMS仪器检测服务，可提供完善的SIMS技术解决方案。

【固体材料表面分析：二次离子质谱对生物样品微区成像技术分享】因为SIMS需要在超高真空下作业，所以对样品的要求就是真空下稳定。生物样品通常需要进行固定，来尽可能保持样品形状结构和化学性质不变。因此生物样品需要进行特殊制样，例如组织样品，通常使用冷冻切片的方式进行制样。案例是小鼠大脑组织切片样品的SSIMS二次离子质谱图和微区二维成像，图像显示了脂质分子在组织中的分布情况。

固体材料表面分析：二次离子质谱对生物样品微区成像技术分享

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