离子探针微区分析器英文解释翻译、离子探针微区分析器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 ionprobe microanalyzer
分词翻译:
离子的英语翻译:
ion
【化】 ion
【医】 ion
探针的英语翻译:
bougie; probe; stylet
【计】 needle
【化】 probe
【医】 probe
微的英语翻译:
decline; profound; tiny
【计】 mic-; micro-
【医】 micr-; micro-; mikro-; mu
区的英语翻译:
area; borough; classify; distinguish; district; region; section
【计】 region
【医】 area; belt; field; quarter; regio; region; zona; zone
分析器的英语翻译:
【计】 analyzer
【化】 analyzer
【医】 analysor; analyzer
专业解析
离子探针微区分析器(Ion Probe Microanalyzer),在汉英词典视角下,通常指基于二次离子质谱(Secondary Ion Mass Spectrometry, SIMS)原理,对固体样品表面微米尺度区域进行元素和同位素成分分析的精密仪器。其核心是通过聚焦的一次离子束轰击样品表面,溅射出二次离子,再经质谱分析确定成分。
以下是详细解释:
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术语分解与汉英对应
- 离子探针 (Ion Probe): 指仪器使用聚焦的一次离子束 (Primary Ion Beam) 作为“探针”轰击样品表面。常用离子源包括 O₂⁺(氧)、O⁻(氧负离子)、Cs⁺(铯)、Ga⁺(镓)等。英文对应 "Ion Probe"。
- 微区 (Micro-area): 强调该技术具有极高的空间分辨率 (Spatial Resolution),可对样品表面微米 (μm) 甚至亚微米 (sub-μm) 尺度的微小区域进行定点分析,实现成分的微区分布成像。英文对应 "Micro-area" 或 "Micro-region"。
- 分析器 (Analyzer): 指仪器核心部件质谱仪 (Mass Spectrometer),用于分离和检测由样品表面溅射出的二次离子 (Secondary Ions),根据其质荷比 (m/z) 进行定性和定量分析。英文对应 "Analyzer"。
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工作原理简述
高能聚焦的一次离子束轰击样品表面特定微区,引起表层原子/分子发生溅射,产生带正电荷或负电荷的二次离子。这些二次离子被提取进入质谱仪(通常为磁扇型或飞行时间型),按质荷比分离后被检测器接收。通过分析二次离子的种类和强度,即可获得该微区内元素的种类、含量及其同位素比值信息 。
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核心功能与技术特点
- 高空间分辨率: 可实现微米至亚微米尺度的成分分析,是研究材料微观结构、界面、缺陷、夹杂物等的有力工具。
- 高灵敏度: 可检测极低浓度(ppm 甚至 ppb 级别)的元素和同位素,尤其擅长轻元素(如 H, Li, B, C, N, O)分析。
- 元素及同位素分析: 不仅能分析元素组成,还能精确测定同位素比值(如地质学中的 Si, O, S 同位素)。
- 深度剖析: 通过连续溅射,可获取元素浓度随深度的变化信息,用于薄膜、涂层、扩散层等研究。
- 成像能力: 通过扫描离子束或移动样品台,可获取特定元素在样品表面二维分布的成分像 。
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主要应用领域
- 材料科学: 半导体材料杂质分布、金属合金偏析、陶瓷/玻璃界面反应、涂层/薄膜成分与结构分析。
- 地球与行星科学: 矿物微区成分、同位素定年(如锆石 U-Pb)、陨石/月岩成分分析、古气候研究(如贝壳同位素)。
- 生命科学: 生物组织、细胞中微量元素(如 Ca, Fe, Zn)的分布成像(需特殊制样)。
- 核工业: 核燃料及包壳材料成分分析、辐照损伤研究 。
引用来源:
- 中国科学院物理研究所 - 二次离子质谱 (SIMS) 技术原理简介 (https://www.iop.cas.cn/kxcb/kjqy/201507/t20150708_4393030.html)
- University of Cambridge, Department of Materials Science & Metallurgy - Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) (https://www.msm.cam.ac.uk/characterization/sims)
- 《分析化学》期刊 - 离子探针微区分析技术在地质样品研究中的应用进展 (https://www.analchem.cn/article/doi/10.3724/SP.J.1096.2020.20001)
网络扩展解释
离子探针微区分析器(Ion Microprobe Analyzer,简称IMA),又称二次离子质谱(SIMS),是一种用于材料表面微区成分分析的高精度仪器。其核心原理和特点如下:
1.基本原理
通过高能离子束(通常为惰性气体离子,如Ar⁺或O⁻,能量范围1-20 keV)轰击样品表面,激发出二次离子。这些二次离子经质谱仪分析,通过质荷比和强度确定元素种类及含量。分析区域可小至1-2 μm直径和5 nm深度,适合表面及微区成分检测。
2.溅射过程
- 一次离子散射:部分入射离子与表面碰撞后反射回真空(如弹性碰撞)。
- 反弹溅射:单次碰撞将能量传递给表面原子,使其高能发射。
- 级联碰撞:离子注入固体内部,引发晶格原子级联碰撞,最终部分原子逃逸表面形成二次离子。
二次离子主要来自表层1-3个原子层(约1 nm深度),因此具有极高的表面灵敏度。
3.仪器组成与特点
- 核心组件:包括离子源(产生一次离子束)、聚焦系统、质谱仪(分析二次离子)。
- 优势:高空间分辨率(微米级)、检测限低(ppm至ppb级)、可分析同位素及痕量元素。
4.应用领域
主要用于材料科学、地质学、半导体等领域,例如测定玻璃表面离子扩散浓度,或分析矿物微区成分分布。
如需更完整信息,可参考相关文献或仪器手册。
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