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作者：王德泽;吴称心;陈懿;杜福新;花磊;李海洋;王建华;陈平;
单位：东北大学理学院;中国科学院大连化学物理研究所辽宁省质谱技术与仪器重点实验室;
摘要：飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）是一种高灵敏、高空间分辨的表面分析仪器。传统的TOFSIMS仪器均采用高场提取方式，尽管离子收集效率较高，但容易引发低能量离子束散焦、样品形貌敏感以及有机分子离子解离等问题。本研究旨在开发适用于连续束源的TOF-SIMS的高效低场离子提取系统。利用SIMION仿真软件构建了二次离子光学提取系统模型，考察了影响提取效率的关键因素并优化了提取锥结构参数。以铟（In）靶为样品在TOF-SIMS仪器上开展了离子提取系统性能的实验测试，结果表明，离子提取锥和单透镜电压对离子提取效率的影响与仿真结果相符。采用偏转合轴动态补偿技术，可以将离子提取系统的成像视野提升至500μm×500μm。离子提取系统的能量窗口达到10 eV，并且具有400μm极大的成像景深。测试5 mg/L胆固醇薄膜样品时，特征峰[M–OH]~+的信噪比达到了4453。结果表明，此低场二次离子提取系统有效地提升了连续束TOF-SIMS仪器的性能。
关键词：飞行时间二次离子质谱;;二次离子提取系统;;仿真优化;;提取效率
基金资助：国家自然科学基金项目(No.22474139);; 中国科学院仪器研制项目(No.ZDKYYQ20210005);; 国家重点研发计划项目(No.2022YFC3401201)资助~~
