[发明专利]一种用于提高二次离子质谱仪选样效率的装置

说明书

本发明公开了一种用于提高二次离子质谱仪选样效率的装置，包括计算机、显微镜主体、显微镜载物台和坐标转换系统，显微镜载物台上安装有限位器模块、驱动模块和位置感应模块，显微镜主体、限位器模块、驱动模块和位置感应模块与计算机相连，计算机控制驱动模块在显微镜载物台上移动，限位器模块限制驱动模块的最大位移，位置感应模块感应驱动模块的移动位置坐标，坐标转换系统将移动位置坐标转换为二次离子质谱仪相应的坐标。本发明装置是在原有的显微镜中进行改造而得到，其成本低、操作方便，能全自动精确进行显微镜下选点，并且通过坐标转换系统可以精确转换坐标，保证了二次离子质谱仪的做样的位置精度，节省了二次离子质谱仪的选样时间。

技术领域

本发明涉及地质样品、半导体材料分析检测的技术领域，具体涉及一种适用于二次离子质谱仪分析的样品预选点的方法。

背景技术

二次离子质谱分析法是微区原位分析的一种先进方法，具有高灵敏度、高空间分辨率和高精度的优点，近年来，在地学相关领域发展迅猛，在地球科学中具有无可替代的运用价值。目前仪器在应用中存在的缺陷主要是仪器样品室光学系统视域小、分辨率低，导致实验开始前的选点耗时过长，具体体现在普通样品选点耗时长和薄片等大颗粒样品选点定位困难。

普通样品选点耗时长：在二次离子质谱分析过程中，仪器要求在实验开始前一次性把所需要分析的样品点选择完并保存好，此过程需要耗费较长的时间。例如锆石U-Pb定年，一般情况下，一个样品靶分析若需要10-20小时，选点耗费的机时将在1-2小时(大概选择一个样品点需要30-60秒)，大约占分析时间的10％。对于那些具有复杂核边结构的样品或者小颗粒样品，由于光学系统分辨率的限制，所需时间将会更长。另外，对于氧同位素分析，选点所耗费的时间跟U-Pb定年一样，但是分析速度快，选点占实际分析时间的比例可能高达40％，毕竟定年分析是13分钟一个点左右，而氧同位素只需要3分钟就能测试一个样品点。因此减少日常选点耗费的机时是提高仪器利用率的一个重要途径。

薄片等大颗粒样品选点定位困难：二次离子质谱选点时是通过仪器自带的相机辅助完成的，仪器相机能够观察的最大视域大概是1.5mm*1.5mm，整个样品靶是25.4mm直径的圆，而待分析的样品区域往往只有20um左右，不到整个样品靶的千分之一，在约2mm²的视域内找到待分析的样品部位是十分困难的，通常需要预先准备好整个样品靶区域范围内的样品透反射全图，根据图上各特征点(如矿物边界等)的相对位置关系确定视域所在的位置，对于薄片上的大颗粒样品往往超出一个视域内，找不到可以确定相对位置关系的具有特征的点，这就给样品名称的确定、薄片上所选择的样品点的确定带来了很大的困扰，需要浪费大量的个人精力和仪器机时才能完成样品的定位。

因此，改造一台自带坐标样品架、可自动精确移动、视域可调且能方便选点的显微镜，能实现在显微镜上对样品的预选点功能，再通过编写坐标转换系统，实现显微镜坐标和二次离子质谱仪坐标的准确切换，缩短甚至省去在二次离子质谱仪上选样的时间，在提高选点分辨率的同时，提高选样的效率，是一项使二次离子质谱仪具有更高的应用效率的至关重要的改进。

发明专利内容

本发明的目的在于提供一种用于提高二次离子质谱仪选样效率的装置，可自动精确移动、视域可调且能方便选点，能实现在显微镜上对样品的预选点功能，通过坐标转换系统，可实现显微镜坐标和二次离子质谱仪坐标的准确切换，缩短甚至省去在二次离子质谱仪上选样的时间，提高选样的效率。

为实现以上目的，本发明提出了以下的技术方案：

一种用于提高二次离子质谱仪选样效率的装置，包括计算机、显微镜主体、显微镜载物台和坐标转换系统，所述显微镜载物台上安装有限位器模块、驱动模块和位置感应模块，所述显微镜主体、限位器模块、驱动模块和位置感应模块与所述计算机相连，所述计算机控制所述驱动模块在所述显微镜载物台上移动，所述限位器模块限制所述驱动模块的最大位移，所述位置感应模块感应所述驱动模块的移动位置坐标，所述坐标转换系统将所述移动位置坐标转换为二次离子质谱仪相应的坐标。