飛行時間二次離子質譜儀簡稱TOF-SIMS,是將二次離子質譜技術(SIMS)與飛行時間質量分析技術相結合的一種先進分析儀器。
飛行時間二次離子質譜儀組成部分包括離子源、一次離子光學系統、二次離子提取系統、樣品臺、飛行時間質量分析器、數據分析系統等,工作原理是使用一次脈沖離子轟擊固體材料表面,通過表面激發出的二次離子的飛行時間測量其質量,來表征材料表面的元素成分、分子結構、分子鍵接等信息。
質譜技術與各類分析技術聯用能夠顯著提高分析性能,結合了二次離子質譜技術、飛行時間質量分析技術的飛行時間二次離子質譜儀具有高質量分辨率、高空間分辨率、高穿透率、無質量范圍限制等特點。
飛行時間二次離子質譜儀可以分析所有的導體、半導體、絕緣材料,包括紙張、金屬、陶瓷、聚合物、玻璃、薄膜、纖維等,在材料科學、地質科學、生物醫藥、半導體、新能源、質量控制、科研等領域具有廣闊應用空間。
飛行時間二次離子質譜儀是常見的二次離子質譜儀之一。二次離子質譜儀(SIMS)是目前最為先進的微區分析儀器,分為動態二次離子質譜(D-SIMS)、靜態二次離子質譜(S-SIMS)兩大類。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2030年飛行時間二次離子質譜儀(TOF-SIMS)行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,上世紀70年代開始,國外企業開始研發二次離子質譜儀,并逐漸實現了商業化,目前主要生產商包括法國CAMECA公司(已被美國阿美特克收購)、澳大利亞ASI、德國IONTOF、日本ULVAC-PHI等。
德國IONTOF是全球領先的飛行時間二次離子質譜儀生產制造商,其最新一代飛行時間二次離子質譜儀M6型產品代表著目前國際上同類儀器的領先水平,全球市場占有率近九成。
二次離子質譜儀技術壁壘高,近年來,山西中科潞安紫外光電科技有限公司、陜西威思曼高壓電源股份有限公司等企業在該領域雖有所突破,但在商業化方面,與國際先進企業相比仍存在較大差距。
新思界
行業分析人士表示,飛行時間二次離子質譜儀是目前最前沿實用的表面分析儀器,在半導體、地質科學、材料科學等領域應用空間廣闊。飛行時間二次離子質譜儀技術壁壘極高,國外企業在技術研發、商業化等方面處于領先水平,我國進口依賴度高,在地緣政治沖突下,其國產化生產、供應需求迫切。
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