原子探针工作原理及其在地球科学中的应用

作者：王碧雯; 李秋立^*

来源：矿物岩石地球化学通报, 2020, 39(06): 1108-1065.

DOI：10.19658/j.issn.1007-2802.2020.39.101

• 原子探针
• 纳米地球化学
• 纳米地质年代学
• 三维可视化

原子探针层析技术可提供亚纳米分辨本领下元素的三维成分和空间图像信息。与其他微束分析技术不同的是,原子探针分析是将样品做成曲率半径小于100 nm的针状,在样品尖端接入高压使其处于待电离状态,通过脉冲电压或脉冲激光来逐层蒸发原子,以飞行时间质谱仪测定蒸发离子的质荷比,从而确定元素种类,以位置敏感探头回溯离子在样品尖端的二维坐标,通过离子在纵向的逐层累积,确定离子的纵向坐标,进而通过计算机软件重构整个样品的三维结构信息,其横向分辨率为0.2 nm、深度分辨率为0.1 nm。本文通过回顾原子探针技术发展历史,简述其工作原理和地质应用,以期引起国内地质学界的关注和兴趣,在基础地球科学问题研究上取得新认识。

• 单位
  岩石圈演化国家重点实验室; 中国科学院地质与地球物理研究所; 中国科学院大学