一种离子探针的靶托组件及其样品靶制备的方法技术

本发明专利技术公开一种离子探针的靶托组件及其样品靶制备的方法。具体的，所述靶托组件包括：本体和薄片，所述本体的中部设置有样品靶孔，所述样品靶孔远离样品靶进入侧的口部对称设置限位部；所述薄片和所述限位部的形状和尺寸相匹配，用于在样品靶上形成容置所述限位部的凹部。利用本发明专利技术的靶托组件及样品靶制备的方法，利用限位部替代现有技术中的钨板实现对样品靶的限位，所述限位部抵接样品靶的凹部，使得样品靶设置样本的表面和所述本体设置限位部的表面基本处于一个平面内，消除因高度差导致的靠近边缘区域的电场畸变，减少因分析点距离样品靶边界的距离太近而产生的数据重现性变差问题。

【技术实现步骤摘要】
一种离子探针的靶托组件及其样品靶制备的方法
本专利技术涉及离子探针
，尤其涉及一种离子探针的靶托组件及其样品靶制备方法。
技术介绍
离子探针(或称二次离子质谱，SecondaryIonMassSpectrometry简称SIMS)是指利用高能离子束轰击样品表面，对激发出的二次离子进行化学元素及同位素成分分析的仪器。离子探针具有高质量分辨率、高灵敏度和高分析精度的优点，其分析束斑小(一般小于20微米)，样品消耗量低(10-9克)，在微区原位分析领域具有不可替代的技术优势，广泛应用于地球科学、天体地质及环境地质科学领域。研究发现，在SIMS样品测试过程中，存在位置效应，即分析点相对位置变化直接影响分析结果的重现性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种离子探针的靶托组件及其样品靶制备的方法，以降低位置改变对分析结果重现性的影响。基于上述目的，本专利技术提供了一种离子探针的靶托组件，包括：本体和薄片，所述本体的中部设置有样品靶孔，所述样品靶孔远离样品靶进入侧的口部对称设置限位部；所述薄片和所述限位部的形状和尺寸相匹配，用于在样品靶上形成容置所述限位部的凹部。进一步的，所述限位部的数量是两个。进一步的，所述限位部沿所述样品靶孔的延伸方向的长度为0.9mm～1.1mm。进一步的，所述限位部垂直所述样品靶孔的延伸方向的长度为1.9mm～2.1mm。进一步的，所述限位部为扇形。进一步的，所述本体上还是设置有凹槽，所述凹槽用于连接取样杆。进一步的，所述本体上还设置有螺纹孔，所述螺纹孔和螺钉配合，用于固定样品靶。进一步的，所述本体一体成型。本专利技术实施例的另一个方面，还提供了根据以上任一所述的靶托组件制备样品靶的方法，包括：粘贴样品、标准物质和所述薄片于平整双面胶上，其中，所述薄片对称设置；灌注树脂并固化，取下所述薄片得到具有凹部的样品靶毛坯；抛光所述样品靶毛坯，清洗后镀金，得到所述样品靶。进一步的，粘贴所述薄片前，在所述薄片上涂抹脱模剂。从上面所述可以看出，本专利技术提供的一种离子探针的靶托组件及其样品靶制备的方法，所述靶托组件包括本体和薄片，所述本体的中部设置有样品靶孔，所述样品靶孔远离样品靶进入侧的口部对称设置限位部；所述薄片和所述限位部的形状和尺寸一致，用于在制备样品靶的过程中，在样品靶上形成容置所述限位部的凹部。通过这样的设置，利用限位部替代现有技术中的钨板实现对样品靶的限位，使得样品靶的表面基本和所述本体处于一个平面内，消除因高度差导致的靠近边缘区域样品靶面的电场畸变，减少因分析点距离样品靶边界的距离近而产生的重现性变差问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1A为本专利技术提供的样品靶一个实施例的结构示意图；图1B为图1A中的样品靶安装在样品靶托中的表面平整性示意图；图2为本专利技术提供的样品靶托组件中的本体的一个实施例的结构示意图；图3为对应图2中样品靶托组件中的薄片的结构示意图；图4为本专利技术提供的样品靶的另一个实施例的结构示意图；图5为本专利技术提供的样品靶安装在本体中的一个实施例的结构示意图；图6本专利技术提供的样品靶制备的方法的一个实施例的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，除非另外定义，本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。目前，在利用离子探针对样品进行测试时，需要先制备表面平整的样品靶(如图1A所示)，测试时样品靶需要镀金后装入样品靶托(Holder)中(如图1B所示)，借助样品靶托才能将样品靶固定、放置于仪器样品仓内进行测试。通常，样品靶托为无磁不锈钢材质，顶部平整的焊接有宽度3毫米、厚度100微米的钨板；采用金属钨是因为在其加工到100微米厚度薄板时还具有足够的硬度，不易变形。样品靶托的中间为2.6厘米的圆柱形通孔，用于将样品靶放置其中。参考图1B所示，钨板100微米的厚度造成样品靶表面和钨板远离样品靶的一面存在100微米高度差，该高度差会导致靠近钨板区域电场畸变。当分析点位置距离钨板比较近时，钨板自身形成的电场会影响二次离子的运行轨迹，从而影响分析过程中数据的重现性。由此，本专利技术实施例的第一个方面，提供一种离子探针的靶托组件，所述靶托组件的结构参考图2和图3。具体的，包括：本体1和薄片2，所述本体1的中部设置有样品靶孔11，所述样品靶孔11远离样品靶进入侧的口部对称设置限位部12；所述薄片2和所述限位部12的形状和尺寸相匹配，用于在样品靶上形成容置所述限位部12的凹部。可选的，所述样品靶孔11为直径2.6厘米的圆柱，用于将样品靶放置其中。通过这样的设置，利用限位部12替代现有技术中的钨板实现对样品靶的限位，所述限位部12抵接样品靶的凹部，使得样品靶设置样本的表面和所述本体1设置限位部12的表面基本处于一个平面内，消除因高度差导致的靠近边缘区域的电场畸变，减少因分析点距离样品靶边界的距离而产生的重现性问题。应当理解的，由于钨板的宽度为3毫米，使得样品靶能出露的范围仅为中心的2厘米，其边部均被样品靶托上的钨板遮挡。目前，为了避免钨板导致电场畸变对测试产生的影响，在样品制备时，通常要尽可能将样品制备在样品靶面直径1.5厘米的中心区域，由于面积的限制，导致每次能够制备的样品数量有限。本专利技术实施例提供的利用限位部替代钨板的技术方案，由于消除了靠近边缘区域的电场畸变，因此能够将样品设置在更大的面积内，实现更多样品的分析。此外，通常一个SIMS样品靶上制备4-5件样品(每件<200颗粒)；同时由于SIMS样品仓一次只能放入一个样品靶，为了避免基体效应的影响，需要在样品靶上配备2-3种标准物质。这些标准物质颗粒是无法循环使用的，长期以往，标准物质的不足必然成为实验室面临最主要的问题之一。本专利技术实施例提供的利用限位部替代钨板的技术方案，一次能够制备、分析更多的样品，也就是提高了标准物质的利用率，达到节约标准物质的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子探针的靶托组件，其特征在于，包括：本体和薄片，/n所述本体的中部设置有样品靶孔，所述样品靶孔远离样品靶进入侧的口部对称设置限位部；/n所述薄片和所述限位部的形状和尺寸相匹配，用于在样品靶上形成容置所述限位部的凹部。/n

【技术特征摘要】
1.一种离子探针的靶托组件，其特征在于，包括：本体和薄片，
所述本体的中部设置有样品靶孔，所述样品靶孔远离样品靶进入侧的口部对称设置限位部；
所述薄片和所述限位部的形状和尺寸相匹配，用于在样品靶上形成容置所述限位部的凹部。


2.根据权利要求1所述的靶托组件，其特征在于，所述限位部的数量是两个。


3.根据权利要求1所述的靶托组件，其特征在于，所述限位部沿所述样品靶孔的延伸方向的长度为0.9mm～1.1mm。


4.根据权利要求1所述的靶托组件，其特征在于，所述限位部垂直所述样品靶孔的延伸方向的长度为1.9mm～2.1mm。


5.根据权利要求1所述的靶托组件，其特征在于，所述限位部为扇形。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李娇，李秋立，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11