同位素地质学专用TOF-SIMS科学仪器完成整机装配

“国家重大科学仪器设备开发专项”项目《同位素地质学专用TOF-SIMS科学仪器》顺利完成了两台整机的总体装配。2016年1月20日，项目组通过了国土资源部科技与国际合作司组织的2015年度工作检查，获得专家组的高度评价。该项目是由中国地质科学院地质研究所牵头，中国科学院大连化学物理研究所、吉林大学和中国地质科学院矿产资源研究所等单位参加的。整机总体装配的完成标志着TOF-SIMS科学仪器研发取得了重要进展。

2015年度，项目组按时完成了规定的阶段性计划，共研发新装置2套、核心关键部件4个、操作软件1个；申请专利11项（其中申请发明专利7项），获专利授权7项（其中授权发明专利3项），软件著作权登记4项，发表论文10篇，取得的进展和技术突破情况如下：

1.完成两台整机的总体装配，指标为：氧离子源一次离子束斑直径5μm；铯离子源一次离子束斑直径3μm；质量分辨率在质荷比=122时，达到14000。

2.完成飞秒后电离和激光诱导发射光电子后电离技术的参数优化。对金属靶材Ag，Cu和Pb等测试结果表明，采用飞秒激光后电离技术，可使相应的金属离子信号增强 100-500倍。

3.为高分辨单次反射质量分析器引入脉冲提取技术，Au+的信号最优分辨率可达11300（10 ns的一次束，每张谱图累计时间20 s）。完成高分辨多次反射质量分析器整机及部件的加工、安装调试，实现机械安装同轴性误差小于0.1°。电离/提取系统的极限真空4×10-5 Pa，质量分析器的极限真空1.2×10-5 Pa。

4.完成样品传送系统及三维样品台的最终设计、加工和调试。样品台分辨率达到0.1μm。

5.完成仪器测控系统与整机之间的连调。

6.完善了仪器参数自动优化软件模块；完成了数据处理软件的开发；形成了完善的仪器控制类库。完善了高压、偏转电压控制、一次离子流检测、三维样品台运动控制、智能真空控制等模块框架结构；引入了脊线法寻峰原理，通过寻找小波系数矩阵中的脊线确定谱峰位置，同时开展了利用TDC定量分析误差校正算法的研究工作。

2016年，项目组将继续进行两台TOF-SIMS仪器的性能和指标优化工作，完成仪器的整体指标测试，最终形成两套用于同位素地质学的TOF-SIMS专用科学仪器（TOF-SIMS-SI和TOF-SIMS-REE）。

与会专家听取项目组工作进展汇报

与会专家现场检查两台TOF-SIMS仪器的总体调试效果