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tof-sims用于有机混合物分析的数据处理方法

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中国矿业大学学报 1999年第1期28卷 74-77页

作者：郝多虎梁汉东杨陆武中国矿业大学资源开发工程系

在对二次离子质谱的谱图的进行研究的基础上，提出了利用计算机进行二次离子质谱分析的数据处理方法，并已实现了其中的大部分内容．利用该方法处理复杂有机物的质谱图，可以自动输出不同有机物系列的质谱图，且易于分析，不受无机物和... 详细信息

在对二次离子质谱的谱图的进行研究的基础上，提出了利用计算机进行二次离子质谱分析的数据处理方法，并已实现了其中的大部分内容．利用该方法处理复杂有机物的质谱图，可以自动输出不同有机物系列的质谱图，且易于分析，不受无机物和仪器噪音的干扰，还可以提取一系列的定量参数，节省质谱解析的时间，从而更好地分析有机混合物的组成及结构特征．

关键词：煤有机混合物数据处理 tof-sims 质谱数据

XPS和tof-sims在硬盘驱动器(HDD)磁头表面微污染分析中的应用

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理化检验（化学分册） 2001年第2期37卷 59-61页

作者：刘义为 Moulder J F Vlasak P R 蒋致诚 JIANG Zhi-cheng 广东省东莞市新科磁电厂MTE部东莞523087 Physical Electronics PHI 6509 Flying Cloud Drive Eden Prairie Visiting Professor from Lanzhou Institute of Chemical Physics Chinese Academy of Science

XPS和 tof- sims表面分析仪器联用分析磁头臂焊接位表面有机微污染物成分 ,找出污染物的来源 ;XPS能够提供污染物中元素组成及价态信息 ,而 tof- sims能够提供其分子信息。试验证明两者联用是分析表面有机微污染物强有力的手段。

关键词： XPS tof-sims 硬盘驱动器磁头磁臂焊接位表面有机微污染物分析方法

飞行时间二次离子质谱(tof-sims)在矿物包裹体研究中的应用

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岩石矿物学杂志 2023年第3期42卷 451-464页

作者：王梦琴蔡克大李展平中国地质大学地球科学与资源学院地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 清华大学化学系有机光电子与分子工程教育部重点实验室北京100084

矿物包裹体的化学成分研究在地质学、矿床学和油气勘探等方面具有重要意义。目前对包裹体化学成分分析的主要分析方法有激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针(EPMA)、显微激光拉曼光谱(LRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、... 详细信息

矿物包裹体的化学成分研究在地质学、矿床学和油气勘探等方面具有重要意义。目前对包裹体化学成分分析的主要分析方法有激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针(EPMA)、显微激光拉曼光谱(LRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、质子诱发X射线光谱分析(PIXE)、同步辐射X射线荧光光谱(SXRF)和(传统的)二次离子质谱分析(sims)等。本文在对上述方法的分析特点进行简单介绍的基础上,重点阐述了对于矿床学样品表征具有广泛应用潜力的飞行时间二次离子质谱(tof-sims)的原理、特点和技术优势,总结了国内外学者应用tof-sims对矿物包裹体化学成分分析的研究进展与存在问题,并做了相关领域的展望。

关键词：矿物包裹体 tof-sims 表面分析

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tof-sims在源岩单组分研究中的应用

地学前缘 2001年第2期8卷 421-423页

作者：李荣西梁汉东中国科学院地球化学研究所矿床地球化学开放研究实验室贵州贵阳550002 中国矿业大学北京校区北京100083

应用飞行时间二次离子质谱 (tof sims)对源岩单组分进行原位微分析 ,结果表明有机组分(1)二次离子峰集中分布在低质量数一端 ;(2 )无机离子峰强度普遍高于有机离子峰 ;(3)同类型相邻的有机离子峰之间相差一定单位的质量 (14,即CH2 ) ;(... 详细信息

应用飞行时间二次离子质谱 (tof sims)对源岩单组分进行原位微分析 ,结果表明有机组分(1)二次离子峰集中分布在低质量数一端 ;(2 )无机离子峰强度普遍高于有机离子峰 ;(3)同类型相邻的有机离子峰之间相差一定单位的质量 (14,即CH2 ) ;(4 )不同有机组分峰强度最大的有机离子相同 ,但它们峰的相对强度差异非常明显 ,借助有机离子峰的相对强度可以反映有机组分的化学结构及其生烃性特征。

关键词：烃源岩单组分 tof-sims 二次离子质谱原位微分析有机组分油气勘探

表面残留有机沾污物的tof－sims及XPS研究

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分析测试学报 1996年第2期15卷 1-5页

作者：邓朝辉林晶任云珠宗祥福复旦大学材料科学系

飞行时间次级离子质谱（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）结合Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析了用化学方法清洗后、银片上残留的未知的有机物。结果显示，有机沾污物主要是一些含１８～３０碳原子、碳链饱和度很高的酮类和酯类化合物；个别有机物可... 详细信息

飞行时间次级离子质谱（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）结合Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析了用化学方法清洗后、银片上残留的未知的有机物。结果显示，有机沾污物主要是一些含１８～３０碳原子、碳链饱和度很高的酮类和酯类化合物；个别有机物可能是硬脂酰胺。这种结构特点使有机物中的Ｃ＝Ｏ基团易于采取氧原子指向基体表面的取向，通过带部分负电荷的氧原子与金属基体镜像力的作用而增强粘附。ＴＯＦ－ＳＩＭＳ二维离子像显示有机沾污物在银片表面上呈极稀薄的均匀分布。

关键词： tof-sims XPS 有机沾污物银片

飞行时间二次离子质谱(tof-sims)分析技术

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矿物岩石地球化学通报 2020年第6期39卷 1173-1190页

作者：李展平有机光电子与分子工程教育部重点实验室清华大学化学系北京100084

飞行时间二次离子质谱(tof-sims)是目前应用最广泛的表面分析技术之一,是一种具有高质量分辨本领(质量分辨率)和高空间分辨(空间分辨率)的表面分析技术,适用于有机、无机、生物、医学、电子、地质/考古、环境等各种领域的各种固体材料... 详细信息

飞行时间二次离子质谱(tof-sims)是目前应用最广泛的表面分析技术之一,是一种具有高质量分辨本领(质量分辨率)和高空间分辨(空间分辨率)的表面分析技术,适用于有机、无机、生物、医学、电子、地质/考古、环境等各种领域的各种固体材料的分析。本文对tof-sims分析技术的发展、原理、基本构成、特点和应用领域等方面做了全面介绍。

关键词： tof-sims 表面分析固体材料分析

tof-sims一次离子光学测控系统及参数调节技术研究

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TOF-SIMS一次离子光学测控系统及参数调节技术研究

作者：岳喜峰吉林大学

学位级别：硕士

飞行时间二次离子质谱技术(tof-sims)是一种强大的表面分析手段,具有分辨率高、样品处理简单和近乎无损等特点,成为当今最有发展前景的表面分析技术之一。一次离子光学系统是tof-sims仪器重要部件之一,直接决定仪器分析性能,系统结构精... 详细信息

飞行时间二次离子质谱技术(tof-sims)是一种强大的表面分析手段,具有分辨率高、样品处理简单和近乎无损等特点,成为当今最有发展前景的表面分析技术之一。一次离子光学系统是tof-sims仪器重要部件之一,直接决定仪器分析性能,系统结构精密复杂,需调节的参数众多,包含多组离子束偏转板电压、聚焦透镜电压,用以控制离子束的飞行轨迹,使离子束的强度和直径满足实验要求。一次离子光学系统参数设置不合理,会直接导致实验结果出现较大误差甚至无法满足分析要求。本文在北京离子探针中心自主研发的“同位素地质学专用tof-sims”仪器实验平台上,针对tof-sims一次离子光学测控系统和参数调节技术进行研究,主要开展的工作如下:(1)一次离子光学测控系统设计针对当前tof-sims仪器一次离子光学系统部件众多、控制方式不统一的问题,提出一次离子光学测控系统总体设计方案,实现所有测控对象均由上位机控制。测控系统主要包括离子束控制部分和离子束检测部分,通过控制多个偏转板组、透镜组的高压电源,对离子束飞行方向进行控制;通过皮安表检测束流强度并采用刀边法测量束斑直径,达到对离子束强度和束斑大小检测的目的。(2)一次离子光学测控系统硬件电路开发为控制偏转板组高压电源输出高压并采集电源模块反馈电压,基于单片机和CPLD双片控制结构开发了多通道DA/AD模块,模块通过光纤接口与上位机进行数据传输。其中DA输出0—5V作为电源模块的控制信号,控制偏转板电源输出±300V电压;偏转板电源输出的高压经过衰减后,由ADC采集该反馈电压,实现对偏转板输出电压的检测。经多次测试,DA精度优于±0.1%,线性度R2>0.9999,AD精度优于±0.15%,达到设计指标,为测控系统软件开发提供了前提条件。(3)一次离子光学测控系统软件开发针对离子束控制和离子束检测功能,按控制对象不同,将其划分为:偏转板电源控制模块、透镜电源控制模块、步进电机控制模块和皮安表控制模块。基于Lab VIEW编程环境,采用生产者消费者模型开发了tof-sims一次离子光学测控系统软件。经实际联机测试,上位机能够控制各个高压电源模块输出既定电压,并实时采集高压模块返回的电压和电流数值,能够实时控制皮安表并将其示数显示于软件交互界面,利用刀边法,根据皮安表和步进电机采集的数据能够准确计算出束斑直径,为后续仪器参数自动调节技术研究奠定了基础。(4)控制参数调节技术研究针对tof-sims一次离子光学系统参数调节复杂的问题,提出了一种参数自动调节方法和基于神经网络模型预测的辅助调参方法,并将自动调节方法融合至测控软件。相较于手动逐级调试方法,提出的自动调节方法在调节时间上从数小时缩短至15分钟以内,将束流强度从15p A提高至25p A左右,束流强度明显增强;搭建的四层神经网络模型在测试集上的均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)分别为6.714、2.591、1.341,预测精度可达94.7%,说明能够较准确地预测离子束流强度;通过研究束流强度与参数电压的典型变化曲线,分析各个参数对束流的影响程度,为仪器调试时调节区间和调节步长的选取提供了指导依据。

关键词： tof-sims 一次离子光学测控系统 LabVIEW 神经网络

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tof-sims数据采集系统的研制

TOF-SIMS数据采集系统的研制

作者：韩醒之吉林大学

学位级别：硕士

飞行时间二次离子质谱(tof-sims)结合了二次离子质谱(sims)和飞行时间质量分析器(tof)的技术特点,是一种无需对样品进行化学处理、对样品近乎无损、分析速度快、质量范围宽、质量分辨率好的表面分析技术。目前tof-sims仪器已广泛应用于... 详细信息

飞行时间二次离子质谱(tof-sims)结合了二次离子质谱(sims)和飞行时间质量分析器(tof)的技术特点,是一种无需对样品进行化学处理、对样品近乎无损、分析速度快、质量范围宽、质量分辨率好的表面分析技术。目前tof-sims仪器已广泛应用于生命科学、材料科学、地质学和宇宙科学等领域。数据采集系统是tof-sims仪器的重要组成部分,获取tof-sims离子检测器输出信号时间信息并形成tof-sims质谱图,完成样品质谱分析。根据“同位素地质学专用tof-sims科学仪器”项目对数据采集系统的需求,结合tof-sims仪器特点及离子检测器的信号特征,完成了tof-sims数据采集系统的总体方案设计,并确定了时间测量范围大于340微秒、时间分辨率小于60纳秒、与上位机实际数据传输速度大于200兆字节每秒等性能指标。tof-sims数据采集系统采用时间数字转换技术,硬件部分主要由定时甄别与电平转换模块、时间数字转换模块以及PCIE接口模块构成,通过基于FPGA的控制器为各模块提供控制时序,数据采集系统通过PCIE接口与上位机PCIE总线相连。tof-sims数据采集系统通过定时甄别器获取离子检测器信号的时间信息并输出标准脉冲,利用时间数字转换技术计算出二次离子在飞行时间质量分析器中的飞行时间,通过FPGA控制PCIE接口将离子飞行时间数据传输至上位机。tof-sims数据采集系统的上位机驱动采用WDM驱动模型,在Matlab环境下进行数据处理,并形成横轴为离子飞行时间、纵轴为各飞行时间的离子计数的tof-sims质谱图,质谱图显示于Matlab GUI界面中。通过测试tof-sims数据采集系统的时间测量范围、时间分辨率、数据传输速度等系统性能指标,验证系统满足设计要求。最终将tof-sims数据采集系统应用于同位素地质学专用tof-sims仪器中,通过tof-sims质谱图对锆石样品进行简单的质谱分析。

关键词： tof-sims 数据采集系统 FPGA 时间数字转换 PCIE总线

矿物中单个有机包裹体测试与tof-sims技术的应用

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矿物学报 2000年第2期20卷 172-176页

作者：李荣西周生斌中国科学院地球化学研究所矿床地球化学开放研究实验室吐哈石油勘探开发研究院试验中心哈密839009

有机包裹体是一种富含有机质的矿物流体包裹体。单个有机包裹体在研究成岩成矿作用和油气成藏历史过程方面具有重要的实用价值。目前常用于单个有机包裹体分析的技术有荧光光谱、显微傅立叶红外光谱、激光拉曼光谱和二次离子质谱 (sims... 详细信息

有机包裹体是一种富含有机质的矿物流体包裹体。单个有机包裹体在研究成岩成矿作用和油气成藏历史过程方面具有重要的实用价值。目前常用于单个有机包裹体分析的技术有荧光光谱、显微傅立叶红外光谱、激光拉曼光谱和二次离子质谱 (sims)等。本文对这些方法的应用现状和存在的问题进行了客观的分析 ,同时还介绍了一种可用于单个有机包裹体分析的新技术飞行时间二次离子质谱 (tof sims) ,对其分析原理。

关键词：有机包裹体分析测试矿物 tof-sims