飞行时间质谱仪（飞行时间质谱仪校准规范）

飞行时间质谱仪

TOF-SIMS概述

飞行时间质谱仪（飞行时间质谱仪校准规范）

飞行时间二次离子质谱仪（TimeofFlightSecondaryIonMassSpectrometry，飞行时间质谱仪，简称TOF-SIMS）是通过用一次离子激发样品表面，打出极其微量的二次离子，根据二次离子因不同的质量而飞行到探测器的时间不同来测定离子质量的极高分辨率的测量技术。

TOF-SIMS作为最前沿实用的表面分析技术之一，可以通过离子束对样品表面进行轰击产生的二次离子可以精确确定表面元素的构成；通过对分子离子峰和官能团碎片的分析可以方便的确定表面化合物和有机样品的结构；配合样品表面扫描和剥离，可以得到样品表面甚至三维的成分图，是表征元素和化合物空间结构的有力工具，是高灵敏，高分辨质谱成像分析的重要技术平台。

飞行时间质谱仪校准规范

例题：飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的比荷q/m，如图1.带正电的离子经电压为的电场加速后进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间t₁.改进以上方法，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间t₂，（不计离子重力）忽略离子源中离子的初速度.

①用t₁计算比荷；

②用t₂计算比荷.

例题：飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析.如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器.已知元电荷电量为e，a、b板间距为d，飞行时间质谱仪，极板M、N的长度和间距均为L.不计离子重力及进入a板时的初速度.

飞行时间质谱仪工作原理

飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m。如图1，带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB，飞行时间质谱仪，可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间t2（不计离子重力）（1）忽略离子源中离子的初速度，①用t1计算荷质比；②用t2计算荷质比。

（2）离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同，设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v(v不等于v），在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，飞行时间质谱仪，存在时间差△t。可通过调节电场E使t=0．求此时E的大小。