二次離子質譜儀視其應用之不同而有各種不同的型式,其基本構造可分為下列四大部分:
�。�1)照射激發(fā)用的一次離子束的離子槍;
�。�2)以能量選擇由試品產生的二次離子能量過濾器;
�。�3)進行質量選擇的質譜儀;
�。�4)放大、檢測經(jīng)質量選擇後的二次離子檢測輸出信號。
�。�1) 離子源
�。�2) 一次離子電鏡
�。�3) 樣品室
(4) 二次離子電鏡
�。�5) 能譜儀
�。�6) 質譜儀
�。�7) 二次離子探測器
1. 利用聚焦的一次離子束在樣品表面上進行穩(wěn)定的轟擊,一次離子可能受到樣品表面的背散射,也有部分進入樣品表面,這部分離子把能量傳遞給晶格,當入射能量大于晶格對原子的束縛能是,部分原子脫離晶格向表面運動,并且產生原子間的級聯(lián)碰撞,當這一能量傳遞到表面,并且大于表面的束縛能時,促使表面原子脫離樣品,謂之濺射;
2. 上述一次離子引發(fā)的濺射大部分為中性原子或分子,也有少量荷電集團,包括帶電離子、分子、原子團,按照荷質比經(jīng)過質譜分離;
3. 收集經(jīng)過質譜分子的二次離子,可以得知樣品表面和體內的元素組成和分布。
二次離子質譜儀分析的優(yōu)點:
�。�1)偵測極限可達 ppm,甚至到 ppb等級;
�。�2)周期表上所有元素均可偵測;
�。�3)可以區(qū)分同位素;
�。�4)可分析不導電試片;
�。�5)縱深解析度一般為10 ~ 20 nm,最佳達2 ~ 5 nm;
�。�6)由分子離子的相對含量可得到化學狀態(tài)的訊息;