Polygon Physics Secondary Ion Mass Spectrometry 二次离子质谱法
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当固体样品受到能量为数千电子伏特的一次离子溅射时，从靶材中发射出的部分粒子会发生电离。二次离子质谱法便是利用质谱仪对这些二次离子进行分析。固体表面在离子轰击下产生的二次离子发射现象，能够提供其最表层原子层的元素、同位素及分子组成信息。二次离子产率会随化学环境与溅射条件（离子种类、能量、入射角度）发生显著变化，这会增加该技术定量分析的复杂度。尽管如此，二次离子质谱法仍被公认为灵敏度最高的元素及同位素表面分析技术。
二次离子质谱技术具备独特的综合优势：对氢至铀及以上所有元素均拥有极高灵敏度（多种元素的检测限可低至十亿分比级别）、可实现高横向分辨率成像（分辨率可达 40 纳米），且背景信号极低，从而具备高动态范围（超过 5 个数量级）。该技术本质上具有 “破坏性”（会对材料产生溅射作用），可适用于任何能够在真空环境下保存的固体材料（绝缘体、半导体、金属）。
动态二次离子质谱模式
静态二次离子质谱主要聚焦于样品最表层的单分子层，主要提供分子表征信息；而在动态二次离子质谱模式下，可对体相成分及痕量元素的深度分布进行分析，其深度分辨率可达亚纳米至数十纳米级别。
动态二次离子质谱仪配备有氧离子和铯离子初级离子束，分别用于增强正、负二次离子的信号强度。从样品表面开始（或穿过界面），随着注入靶材的初级离子剂量不断增加，初级离子（氧或铯）的浓度会依据溅射条件与靶材性质达到平衡状态。该平衡状态对应溅射稳态，一旦达到此状态，即可借助标准参考样品，利用相对灵敏度因子实现可靠的定量分析。
动态二次离子质谱的主要应用之一是痕量元素的深度分布分析（例如半导体材料中的掺杂元素或杂质）。离子轰击能量可根据目标分析深度及所需深度分辨率进行调节。采用低能离子（低至 150 电子伏特），能够减少碰撞级联效应引发的原子混合，将深度分辨率提升至亚纳米级别；选择高能离子（最高 20 千电子伏特），则可实现更深层（数十微米）、更快速（溅射速率可达微米每分钟量级）的分析，同时提升检测限。动态二次离子质谱也常用于高分辨率成像分析与高精度同位素比值测定。
所有卡迈卡品牌的二次离子质谱仪均针对动态二次离子质谱分析进行了优化设计。
卡迈卡：全球二次离子质谱领域领军企业
自 20 世纪 60 年代开创二次离子质谱技术以来，卡迈卡已打造出完整的二次离子质谱产品线。旗下每一款高端仪器，均能为特定应用场景提供最优性能。
