人员组成 | 仪器介绍 | 分析方法 | 成果展示 | 用户须知 | 联系方式
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杨蔚，实验室主任 博士，研究员。主要从事岩石地球化学研究。负责实验室测试方法研发及其在地球科学的应用。 Email：yangw@mail.iggcas.ac.cn |
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郝佳龙，实验室成员 博士，高级工程师，测控技术与仪器专业。主要负责仪器的日常维护、维修及运行，参与测试方法研发。 Email：sean_hao@mail.iggcas.ac.cn |
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李瑞瑛，实验室成员 博士，工程师，地球化学专业。主要负责纳米离子探针标样和技术方法研发，指导用户实验、数据处理，以及实验室日常运维。 Email：lry@mail.iggcas.ac.cn |
我所的Cameca NanoSIMS 50L型纳米离子探针于2010年12月引进，2011年3月通过验收，开始试运行，它是目前我国唯一的一台纳米离子探针。
工作原理:
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Cameca NanoSIMS 50L型二次离子探针质谱仪与传统的二次离子探针质谱仪（Secondary Ion Mass Spectrometry, SIMS）的工作原理类似。 左图为NanoSIMS 50L的离子光学示意图。 它首先将离子源（Ion Sources）产生的一次离子，加速形成能量为1-20KeV的一次离子束（Primary Ion Beam），接着用一次离子束照射固体样品（Sample）表面，激发（溅射）出正、负二次离子（Secondary Ion Beam），再利用磁场（Magnet）分离具有不同质荷比的二次离子，然后用法拉第杯（FC）或电子倍增器（EM）测量它们的强度，最后通过测量值计算固体表面所含元素及同位素的丰度。 |
Cameca NanoSIMS 50L型纳米离子探针相比于传统的离子探针具有较高的灵敏度和极高的空间分辨率，这主要得益于Cameca公司对NanoSIMS 50L型纳米离子探针所做的改进。把原来的一次离子倾斜入射改成垂直入射，并使一次离子流和二次离子流共同使用一套共轴透镜系统（见下图）。一次离子流垂直入射可达到缩小束斑直径（即提高空间分辨率），增加离子束亮度，减小仪器扫描成像失真度的目的。使用共轴透镜系统大大缩短了接收二次离子的浸没透镜与样品表面间的距离，进而显著提高二次离子流的接收效率以及仪器的灵敏度。
重要特点：
1.高空间分辨率。铯离子源状态下，一次束离子束斑小于50纳米；氧离子源状态下，一次束离子束斑小于200纳米。
2.高传输效率。在质量分辨率为6000时，二次离子传输效率>55%；在质量分辨率为9000时，二次离子传输效率>20%。
3.极高的灵敏度。在亚微米区域内可获得微量级灵敏度。
4.多接收器。有7个平行的质量分析器，可同时分析7种元素或同位素。同时测量的最大元素与最小元素的质量比可达到22，即Mmax/Mmin = 22。
Cameca NanoSIMS 50L型二次离子探针质谱仪能够对天然矿物、固体材料或生物组织的微区或微小颗粒，进行原位的同位素和微量元素分析，并能对一微区内元素和同位素的分布进行扫描成像。目前，在国际上NanoSIMS已被广泛应用于比较行星学、地球科学、材料科学和生物医学研究中。本所的NanoSIMS 50L型纳米离子探针已经开发出如下分析方法：
（1）超高空间分辨锆石U-Pb/Pb-Pb定年
（2）矿物微量元素分布图像分析（定量）
（3）生物、环境样品元素及同位素图像分析
（4）磷灰石和硅酸盐玻璃水含量和H同位素分析
（5）高空间分辨C-O-S同位素分析。
近年来，该实验室在分析方法和技术方面，取得了一系列新进展，其中代表性的论文如下：
（1）高空间分辨同位素分布图像分析：
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Lin Y, El Goresy A, Hu S, Zhang J, Gillet P, Xu Y, Hao J, Miyahara M, Ouyang Z, Ohtani E, Xu L, Yang W, Feng L, Zhao X, Yang J, Ozawa S: NanoSIMS analysis of organic carbon from the Tissint Martian meteorite: Evidence for the past existence of subsurface organic-bearing fluids on Mars. Meteoritics & Planetary Science 2014, 49:2201-18.
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Zhao X, Floss C, Lin Y, Bose M: Stardust Investigation into the Cr Chondrite Grove Mountain 021710. The Astrophysical Journal 2013, 769:49.
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Miyahara M, Ohtani E, El Goresy A, Lin Y, Feng L, Zhang J-C, Gillet P, Nagase T, Muto J, Nishijima M: Unique large diamonds in a ureilite from Almahata Sitta 2008 TC3 asteroid. Geochimica et Cosmochimica Acta 2015, 163:14-26.
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Xu Y, Zinner E, Gallino R, Heger A, Pignatari M, Lin Y: Sulfur Isotopic Compositions of Submicrometer SiC Grains from the Murchison Meteorite. Astrophysical Journal 2015, 799.
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Xiao J, Wen Y, Li H, Hao J, Shen Q, Ran W, Mei X, He X, Yu G: In situ visualisation and characterisation of the capacity of highly reactive minerals to preserve soil organic matter (SOM) in colloids at submicron scale. Chemosphere 2015, 138:225-32.
（2）矿物微量元素分布图像分析：
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Zhou Q, Yin Q-Z, Young ED, Li X-H, Wu F-Y, Li Q-L, Liu Y, Tang G-Q: SIMS Pb–Pb and U–Pb age determination of eucrite zircons at<5μm scale and the first 50Ma of the thermal history of Vesta. Geochimica et Cosmochimica Acta 2013, 110:152-75.
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Peng X, Ta K, Chen S, et al. Coexistence of Fe (II)-and Mn (II)-oxidizing bacteria govern the formation of deep sea umber deposits[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2015, 169: 200-216.
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Peng X, Chen S, Xu H: Formation of biogenic sheath-like Fe oxyhydroxides in a near-neutral pH hot spring: Implications for the origin of microfossils in high-temperature, Fe-rich environments. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences 2013, 118:1397-413.
（3）生物样品元素及同位素图像分析：
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Feng ZT, Deng YQ, Zhang SC, Liang X, Yuan F, Hao JL, Zhang JC, Sun SF, Wang BS: K(+) accumulation in the cytoplasm and nucleus of the salt gland cells of Limonium bicolor accompanies increased rates of salt secretion under NaCl treatment using NanoSIMS. Plant science : an international journal of experimental plant biology 2015, 238:286-96.
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Chen Y, Li YL, Zhou GT, Li H, Lin YT, Xiao X, Wang FP: Biomineralization mediated by anaerobic methane-consuming cell consortia. Scientific reports 2014, 4:5696.
（4）磷灰石和硅酸盐玻璃水含量和 H 同位素分析
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Hu S, Lin Y, Zhang J, Hao J, Yang W, Deng L: Measurements of water content and D/H ratio in apatite and silicate glasses using a NanoSIMS 50L. J Anal At Spectrom 2015, 30:967-78.
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Hu S, Lin Y, Zhang J, Hao J, Feng L, Xu L, Yang W, Yang J: NanoSIMS analyses of apatite and melt inclusions in the GRV 020090 Martian meteorite: Hydrogen isotope evidence for recent past underground hydrothermal activity on Mars. Geochimica et Cosmochimica Acta 2014, 140:321-33.
（5）高精度稳定同位素分析：
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Yang W, Hu S, Zhang J, Hao J, Lin Y: NanoSIMS analytical technique and its applications in earth sciences. Science China Earth Sciences 2015, 58:1758-67.
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Lin Y, Feng L, Hao J, Liu Y, Hu S, Zhang J, Yang W: Sintering Nano-crystalline Calcite: A New Method of Synthesizing Homogeneous Reference Materials for SIMS Analysis. Journal of Analytical Atomic Spectrometry 2014.
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Zhang J, Lin Y, Yang W, Shen W, Hao J, Hu S, Cao M: Improved precision and spatial resolution of sulfur isotope analysis using NanoSIMS. J Anal At Spectrom 2014, 29:1934-43.
（6）超高空间分辨锆石 U-Pb/Pb-Pb 定年：
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Yang W, Lin Y-T, Zhang J-C, Hao J-L, Shen W-J, Hu S: Precise micrometre-sized Pb-Pb and U-Pb dating with NanoSIMS. Journal of Analytical Atomic Spectrometry 2012, 27:479-87.
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Wang W, Liu X, Hu J, Li Z, Zhao Y, Zhai M, Liu X, Clarke G, Zhang S, Qu H: Late Paleoproterozoic medium-P high grade metamorphism of basement rocks beneath the northern margin of the Ordos Basin, NW China: Petrology, phase equilibrium modelling and U–Pb geochronology. Precambrian Research 2014, 251:181-96.
1 见附件：《emc易倍纳米离子探针实验室用户须知》
2 收费须知：
用户按测试机时支付仪器使用费。以实验天数计费（包括选点时间，分析时间以及实验过程中的样品抽真空时间）：
所外用户：1.6 万/天 所内用户：1.2 万/天
注：本实验室不负责样品制备。
附件：《纳米离子探针实验室测试服务申请表》
通讯亿百体育：emc易倍，建德桥东100米，emc易倍，D3楼149室。
Email: sean_hao@mail.iggcas.ac.cn
联系电话：86-10-82998009