同位素地质学专用TOF-SIMS仪器专项获7项突破

　　2015年1月27日，国土资源部科技与国际合作司组织有关专家在北京对中国地调局地科院地质所牵头，中国科学院大连化学物理研究所、吉林大学和中国地调局地科院资源所所等单位参加的“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》(编号：2011YQ050069)进行了2014年度工作检查。

与会专家听取项目组工作进展汇报

项目组向与会专家现场演示完成总装配后正在初步调试中的TOF-SIMS-REE仪器

　　2014年，项目组按时完成了规定的阶段性计划，共取得新装置8套、核心部件6个;申请专利9项，获专利授权4项；发表论文16篇。所取得的进展和技术突破情况如下：

　　1.本年度进行了TOF-SIMS-REE整机的装配和调试工作。完成了TOF-SIMS主腔体的实物加工和组件安装以及样品图像观察系统的安装和调试。一次离子源可正常工作，束斑直径达到15-20μm，氧离子(O-)流强度达到18nA，离子流脉冲宽度达10ns；二次离子质谱测试金元素(Au)的分辨率可达到6000。

　　2.实现了一次离子在样品表面聚焦及离子束脉冲化轰击样品，并检测到二次离子信号。

　　3.完成多种靶材的纳秒激光溅射产物的飞秒后电离实验。在优化条件下飞秒后电离技术可使测试信号提高数十倍。

　　4.优化了质量分析器的安装精度，增加了用于高能发散条件离子聚焦与激光中性后电离研究的激光溅射电离/换样腔室。设计出一套多次反射质量分析器;搭建了一套用于离子冷却聚焦技术研究的四极杆传输系统。

　　5.对超高真空三维样品台和样品传送系统进行加工及安装调试，实测数据达到设计指标。

　　6.开发了离子束、电极控制单元及TDC数据采集单元，并进行了各单元的实验测试。

　　7.完善了系统控制软件总体设计和结构优化，细化了接口协议，引入了面向对象的程序设计，编制了仪器控制类库，对各控制子程序进行了重写。完成了高压、偏转电压、一次离子检测、样品台、智能真空等控制模块的开发;并完成了氧同位素测试数据处理软件V1.0版的开发。

任务一现场展示TOF-SIMS-REE仪器的总装配工作情况

任务二现场演示一次离子源和离子光学系统的性能

任务三汇报飞秒激光后电离系统的研发和测试情况

任务四现场演示飞行时间质量分析器目前所达到的性能指标

任务五现场演示与TOF-SIMS仪器主机集成后的超高真空三维样品台和样品传送系统的性能

任务五在未封装的超高真空三维样品台和样品传送系统测试平台上现场测试性能指标

任务六和任务七现场演示TOF-SIMS仪器测控系统、控制软件和数据处理软件

应用任务负责人汇报仪器应用开发工作计划

　　2015年项目进入攻坚阶段，项目组将继续做好两台TOF-SIMS仪器的总装配和总调试工作，根据总装、总调的情况对仪器的部分设计和加工进行优化，使其达到项目任务书中规定的技术指标要求；做好重大仪器专项的应用开发工作，在新研发的TOF-SIMS仪器上建立宇宙样品的氧同位素和稀土元素分析方法和金属矿床的硫等稳定同位素微区原位分析方法，促进研发成果的实用化及推广应用。

　　项目监理组、总体组、技术专家组、用户委员会和项目组成员40余人参加了此次会议。