[發明專利]使用二次離子質譜儀同時分析非金屬元素和金屬元素的系統和方法

有效

• 申請號: 201310654614.7
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103645240A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 唐國強;趙洪
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01N27/64
• 分類號: G01N27/64
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮;武寄萍

1.一種使用二次離子質譜儀同時分析非金屬元素和金屬元素的系統，包括二次離子質譜儀，中性濺射物收集裝置，離子源和小型質譜儀，其特征在于，所述中性濺射物收集裝置收集所述二次離子質譜儀在分析樣品時產生的中性濺射物，并將其傳送至所述離子源離子化后由所述小型質譜儀進行質量分析，所述二次離子質譜儀和所述小型質譜儀分別用來分析所述樣品中的金屬元素和非金屬元素，或者，所述二次離子質譜儀和所述小型質譜儀分別用來分析所述樣品中的非金屬元素和金屬元素。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述中性濺射物收集裝置、離子源和小型質譜儀位于第二真空腔體內，所述中性濺射物收集裝置的前端入孔與所述二次離子質譜儀的第一真空腔體連接，末端出孔與所述離子源連接。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，還包括與所述第二真空腔體連接的分子泵，在所述分子泵的作用下，所述第二真空腔體內的壓力低于所述第一真空腔體內的壓力。

4.如權利要求2或3所述的系統，其特征在于，所述中性濺射物收集裝置為一漏斗結構，其前端入孔和所述第二真空腔體的入口重合，并通過標準法蘭接口連接于所述第一真空腔體，其末端出孔位于所述離子源內部。

5.如權利要求2或3所述的系統，其特征在于，所述第一真空腔體，第二真空腔體和中性濺射物收集裝置均連接于地電位，所述離子源和小型質譜儀均通過標準法蘭接口固定于所述第二真空腔體上，并通過該標準法蘭接口為其供電。

6.如權利要求2或3所述的系統，其特征在于，所述中性濺射物收集裝置和第二真空腔體為無磁不銹鋼材料制成，所述樣品位于所述第一真空腔體內，所述中性濺射物收集裝置位于所述第二真空腔體和第一真空腔體之間，其末端出孔為所述第二真空腔體和第一真空腔體之間的物質通道。

7.如權利要求1-3任一項所述的系統，其特征在于，所述二次離子質譜儀采用一臺二次離子質譜儀，所述離子源能夠采用電子轟擊或激光照射的方式將所述中性濺射物離子化，所述小型質譜儀包括四極桿質譜儀或飛行時間質譜儀。

8.一種使用二次離子質譜儀同時分析非金屬元素和金屬元素的方法，其特征在于，采用包括二次離子質譜儀、中性濺射物收集裝置、離子源和小型質譜儀構成的系統來實現分析過程，包括以下步驟：

（1）使用所述二次離子質譜儀中的一次離子轟擊樣品濺射出二次離子和中性濺射物；

（2）使用所述二次離子質譜儀分析所述二次離子，以分析所述樣品中的金屬元素或非金屬元素；

（3）使用所述中性濺射物收集裝置收集所述中性濺射物，并將其傳送至所述離子源離子化；?

（4）使用所述小型質譜儀對離子化后的所述中性濺射物進行質量分析：在所述二次離子質譜儀用來分析所述樣品中的金屬元素時，所述小型質譜儀用來分析所述樣品中的非金屬元素；在所述二次離子質譜儀用來分析所述樣品中的非金屬元素時，所述小型質譜儀用來分析所述樣品中的金屬元素。

9.如權利要求8所述的系統，其特征在于，所述中性濺射物收集裝置、離子源和小型質譜儀位于第二真空腔體內，所述中性濺射物收集裝置的前端入孔與所述二次離子質譜儀的第一真空腔體連接，末端出孔與所述離子源連接。

10.如權利要求9所述的系統，其特征在于，所述系統還包括與所述第二真空腔體連接的分子泵，在所述分子泵的作用下，所述第二真空腔體內的壓力低于所述第一真空腔體內的壓力。