[發明專利]一種用于提高二次離子質譜儀選樣效率的裝置

有效

• 申請號: 201810525314.1
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108872358B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 楊晴;夏小平;張彥強;張萬峰;劉銘亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州地球化學研究所
• 主分類號: G01N27/64
• 分類號: G01N27/64
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星

本發明公開了一種用于提高二次離子質譜儀選樣效率的裝置，包括計算機、顯微鏡主體、顯微鏡載物臺和坐標轉換系統，顯微鏡載物臺上安裝有限位器模塊、驅動模塊和位置感應模塊，顯微鏡主體、限位器模塊、驅動模塊和位置感應模塊與計算機相連，計算機控制驅動模塊在顯微鏡載物臺上移動，限位器模塊限制驅動模塊的最大位移，位置感應模塊感應驅動模塊的移動位置坐標，坐標轉換系統將移動位置坐標轉換為二次離子質譜儀相應的坐標。本發明裝置是在原有的顯微鏡中進行改造而得到，其成本低、操作方便，能全自動精確進行顯微鏡下選點，并且通過坐標轉換系統可以精確轉換坐標，保證了二次離子質譜儀的做樣的位置精度，節省了二次離子質譜儀的選樣時間。

技術領域

本發明涉及地質樣品、半導體材料分析檢測的技術領域，具體涉及一種適用于二次離子質譜儀分析的樣品預選點的方法。

背景技術

二次離子質譜分析法是微區原位分析的一種先進方法，具有高靈敏度、高空間分辨率和高精度的優點，近年來，在地學相關領域發展迅猛，在地球科學中具有無可替代的運用價值。目前儀器在應用中存在的缺陷主要是儀器樣品室光學系統視域小、分辨率低，導致實驗開始前的選點耗時過長，具體體現在普通樣品選點耗時長和薄片等大顆粒樣品選點定位困難。

普通樣品選點耗時長：在二次離子質譜分析過程中，儀器要求在實驗開始前一次性把所需要分析的樣品點選擇完并保存好，此過程需要耗費較長的時間。例如鋯石U-Pb定年，一般情況下，一個樣品靶分析若需要10-20小時，選點耗費的機時將在1-2小時(大概選擇一個樣品點需要30-60秒)，大約占分析時間的10％。對于那些具有復雜核邊結構的樣品或者小顆粒樣品，由于光學系統分辨率的限制，所需時間將會更長。另外，對于氧同位素分析，選點所耗費的時間跟U-Pb定年一樣，但是分析速度快，選點占實際分析時間的比例可能高達40％，畢竟定年分析是13分鐘一個點左右，而氧同位素只需要3分鐘就能測試一個樣品點。因此減少日常選點耗費的機時是提高儀器利用率的一個重要途徑。

薄片等大顆粒樣品選點定位困難：二次離子質譜選點時是通過儀器自帶的相機輔助完成的，儀器相機能夠觀察的最大視域大概是1.5mm*1.5mm，整個樣品靶是25.4mm直徑的圓，而待分析的樣品區域往往只有20um左右，不到整個樣品靶的千分之一，在約2mm²的視域內找到待分析的樣品部位是十分困難的，通常需要預先準備好整個樣品靶區域范圍內的樣品透反射全圖，根據圖上各特征點(如礦物邊界等)的相對位置關系確定視域所在的位置，對于薄片上的大顆粒樣品往往超出一個視域內，找不到可以確定相對位置關系的具有特征的點，這就給樣品名稱的確定、薄片上所選擇的樣品點的確定帶來了很大的困擾，需要浪費大量的個人精力和儀器機時才能完成樣品的定位。

因此，改造一臺自帶坐標樣品架、可自動精確移動、視域可調且能方便選點的顯微鏡，能實現在顯微鏡上對樣品的預選點功能，再通過編寫坐標轉換系統，實現顯微鏡坐標和二次離子質譜儀坐標的準確切換，縮短甚至省去在二次離子質譜儀上選樣的時間，在提高選點分辨率的同時，提高選樣的效率，是一項使二次離子質譜儀具有更高的應用效率的至關重要的改進。

發明專利內容

本發明的目的在于提供一種用于提高二次離子質譜儀選樣效率的裝置，可自動精確移動、視域可調且能方便選點，能實現在顯微鏡上對樣品的預選點功能，通過坐標轉換系統，可實現顯微鏡坐標和二次離子質譜儀坐標的準確切換，縮短甚至省去在二次離子質譜儀上選樣的時間，提高選樣的效率。

為實現以上目的，本發明提出了以下的技術方案：

一種用于提高二次離子質譜儀選樣效率的裝置，包括計算機、顯微鏡主體、顯微鏡載物臺和坐標轉換系統，所述顯微鏡載物臺上安裝有限位器模塊、驅動模塊和位置感應模塊，所述顯微鏡主體、限位器模塊、驅動模塊和位置感應模塊與所述計算機相連，所述計算機控制所述驅動模塊在所述顯微鏡載物臺上移動，所述限位器模塊限制所述驅動模塊的最大位移，所述位置感應模塊感應所述驅動模塊的移動位置坐標，所述坐標轉換系統將所述移動位置坐標轉換為二次離子質譜儀相應的坐標。