人類很早以前就對物質產生興趣，我們很想知道物質的結構、成分、特點是怎樣的，只要仔細觀察一下周圍的世界，我們就會發現自然界存在著復雜繁多的物質，而物質都在發生著變化，那物質是否是由少數元素構成的？構成物質的微粒是什么？這些構成物質的微粒是如何組成物質的？物質的結構與物質的性質之間存在什么樣的關系？物質發生變化的本質是什么?

我們一直在不斷努力，發明創造能夠檢測、觀察和分析物質結構的方法和技術。質譜分析技術是一種很重要的分析技術，它可以對樣品中的有機和無機化合物進行定性定量分析，同時它也是WY能直接獲得分子量及分子式的譜學方法。其中，無機、同位素質譜技術的發展歷史Z為悠久，廣泛應用于元素含量及其形態、同位素分析，質譜成像分析等領域。

?而隨著科學技術的發展和研究領域的不斷拓展，目前的質譜分析技術日趨成熟，在高通量、高靈敏度、高分辨率、低檢出限等性能上均已達到很高的水平。比如表面分析技術飛行時間-二次離子質譜（TOF-SIMS），已擁有非常好的靈敏度和極高的分辨率，可以提供表面、薄膜、界面以至于三維樣品的元素、分子等結構信息而被廣泛應用。

2017年8月19日在成都召開的2017年ZG質譜學會無機及同位素質譜學術會議上，核工業北京地質院郭冬發研究員分享了題為《鈾礦物質譜成像分析》的大會報告，向與會的的質譜專家們介紹了質譜成像技術的重要性和鈾礦物分析的ZX應用進展。郭冬發研究員談到，隨著質譜分析技術的發展和成熟，未來質譜的發展方向主要是小型化和質譜成像技術。利用現代質譜成像技術，可以實現單點成像（1D）、二維成像（2D）和 三維成像（3D），并用于鈾礦勘查和鈾基材料的加工研究。

2017無機及同位素質譜學術會議

核工業北京地質研究院郭冬發研究員分享報告

隨著質譜成像技術的快速發展，現在的質譜成像技術已經不局限于一種或者幾種分子，可以同時反應多種分子在空間上的分布信息。但從綜合分析的角度，目前的質譜成像技術，無論是哪一種分析手段都無法在分析速度、靈敏率、分辨率、空間三維信息、消除背景干擾上得以兼顧。常規的SIMS分析手段對于樣品表面成分分析可以達到非常高的靈敏度，但在樣品的整個面和空間深度分析方向，雖然輔以現在的質譜成像技術，已經能夠獲得一些信息，但在成像速度和三維結構分析上仍然捉襟見肘。

而對樣品的大面積分析和空間三維信息的獲取，正是FIB-SEM（聚焦離子束-掃描電鏡）技術的優勢所在。借助FIB-SEM極高的分析速度和更優異的空間成像能力，SIMS也能在三維分析上具有更好更快速的分析性能，這也是FIB—SEM—TOF-SIMS聯用技術帶來的應用價值，使質譜成像技術從單點一維、二維成像走向真正意義上的三維成像分析，快速全面的獲取樣品的分子和結構信息。

核工業北京地質研究院是TESCAN FIB—SEM—TOF-SIMS聯用系統的重要用戶，在鈾礦物質譜成像分析等方面做了大量實驗和研究，在此次無機和同位素質譜會議上，核工業北京地質院郭冬發研究員也提到，目前質譜成像（MSI）儀器主要有LA-ICP-MS、FIB-SEM，LG–SIMS，其中LG–SIMS MSI更適用于點成像，LA-ICP-MS MSI更適用于元素成像，FIB-SEM-TOF-SIMS MSI更適用于界面成像。利于這項聯用技術，更加有利于實現三維快速成像，獲得樣品的綜合全面信息。

TESCAN在此次質譜學術會議上，也攜帶其FIB—SEM—TOF-SIMS技術產品S次亮相質譜學術界，向參會的專家學者們介紹了這款FIB-SEM和TOF-SIMS新型聯用技術碰撞出的新產品以及在質譜和材料分析領域所帶來的應用拓展，解讀了TESCAN公司在綜合分析和聯用拓展上的創新理念，而在TESCAN展臺，不少專家在了解了這項技術后表示出了濃厚的興趣。

2017無機及同位素質譜會議TESCAN展臺

TESCAN是DY個將TOF-SIMS和自己的SEM/FIB成功集成在一起，擁有這項技術的公司，這項技術是用聚焦離子束 (FIB)將試樣剝離，產生帶電離子或者中性粒子，采集帶電離子作為TOF-SIMS的分析信號，實現對于輕元素、同位素、三維數據重構或者對薄膜深度方向的剖析和化學高分子試樣的官能團等化學結構的解析。更加有利于實現三維快速成像，獲得樣品的綜合全面信息。

集成在FIB-SEM上的TOF-SIMS

FIB—SEM—TOF-SIMS技術獨特的優勢

• 同位素快速檢測

  
  

• 三維重構

• 更好的空間分辨率

水平方向分析示例：

垂直方面分析示例：

• 正離子和負離子模式

而正是因為TESCAN“All In One” 的創新產品設計理念，使得TESCAN的任何系統在接入EDS、WDS、RAMAN、TOF-SIMS等更多分析附件和設備時表現出更好的兼容性和更優異的性能，對于樣品的進一步組合分析提供了很大的便利。

尤其是隨著分析技術的發展，對分析的要求也越來越高，FIB與TOF-SIMS的聯用開始受到越來越多的關注。TESCAN將TOF-SIMS和自己的SEM/FIB成功集成在一起，創新成為一體化系統，為更深入、更全面的分析應用提供解決方案，其雙束聚焦離子束與飛行時間二次離子質譜聯用系統（TOF-SIMS）將越來越多地在分析行業發揮巨大價值。

TESCAN FIB—SEM—TOF-SIMS一體化系統（核工業北京地質研究院分析測試研究所）

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