离子探针显微分析的工作原理和构成

由于SISM的特点，目前可以应用于下列五个方面的分析研究：
1. 表面分析（包括单分子层的分析），诸如催化、腐蚀、吸附、和扩散等一些表面现象均通过SISM获得了成功的分析研究。
2. 深度剖面分析（深度大于50nm的分析），在薄膜分析、扩散和离子诸如等有关研究中，SISM是测定杂质和同位素的深度浓度 分布最有效的表面分析工具。
3. 面分析 通过离子成像法可以提供关于元素横向分布的信息和适当条件下单定量信息。目前离子成像已经用于研究晶界析出物、冶金和单晶的效应、横向扩散、矿物相的特征以及表面杂质分布等。
4. 微区分析（区域直径小于25μm的微区），用于元素的痕量分析、杂质分析、空气中悬浮粒子的分析等。
5. 体分析 即对固体一般特性的分析。 由于离子探针有许多优点，故自问世以来在半导体、金属、矿物、环境保护、同位素和催化剂各个方面的应用都有很大发展。
（1）在半导体材料方面的应用
由于半导体材料纯度要求很高，要求分析的区域最小，迫切要求做表面分析和深度分析，因此也是最适合离子探针发挥作用的领域，其中有代表性的工作有：
? 表面、界面和体材料的杂质分析
? 离子注入浓度及掺杂的测定
? 在实效分析方面的应用

（2）在金属材料方面的应用
离子探正在金属材料的表面，薄层深度和微量分析方面应用是很广泛的。
? 测定各种钢材和合金表面的钝化膜、渗氮层、氧化墨中的成分。
? 测定各种金属之间的相互扩散、渗透，了解其性质。
? 测定钢和金属的析出相、夹杂物、碳化物的成分、稀土元素以及硼、磷等在钢材晶界上的偏析。
? 测定注入到金属表层中的掺杂元素的深度分布。
? 测定金属表面的沾污和沾物的成分。
（3）在地质矿物方面的应用
由于离子探针不需要预先分离样品，样品消耗量少，并可以直接利用电学方法加以纪记录，因此在地质方面有着广泛的应用：
? 测定陨石中微量元素含量及其分布，以及同位素的丰度比。
? 测定月球上的稀土元素、碱土元素并与地球上的元素进行对比。
? 测定长石中的氧、氟化锂中的氟，云母中的钾的扩散。
? 测定矿物表面的氧化层的成分，找出最佳的选矿工艺。
（4） 在生物样品方面的应用
? 测定牙齿和软骨组织中的微量元素的含量和锂的同位素丰度比。
? 研究牙齿中的氟含量与龋齿的关系。
? 分析叶子中钙、钾、硼、钠、镁、锰等常见元素的含量，以便研究元素含量的影响。
（5）在陶瓷工业中的应用
? 测定磷硅玻璃、氮化硼、硼硅玻璃中的微量元素含量及其分布。
? 分析稀土元素在水口砖中的扩散，与稀土浇注结瘤的关系。