实验室介绍

仪器名称及型号

热电离同位素质谱仪（Thermal ionization mass spectrometry-TIMS），型号Trition

仪器简介
　  Trition热电离同位素质谱仪（德国Thremo Fisher Scientific）主要由进样系统、离子源、磁分析器、检测器及数据处理系统组成。进样系统把待分析的样品送进离子源；离子源把样品中的原子、分子电离成离子；质量分析器使离子按照质荷比的大小分离开来；检测器用以测量、记录离子流强度而得出质谱图。

主要技术指标：
1、质量分辨率：>450
2、质量范围：5－320
3、同时接受的相对质量范围：17%,⁶Li和⁷Li
4、离子加速电压：对于正负离子均为10KV
5、内精度:（Sm-Nd；Rb-Sr；U-Pb）≤5ppm　 Re-Os≤10ppm　 B≤100ppm
6、外精度：（Sm-Nd；Rb-Sr；U-Pb）≤5ppm　 Re-Os≤10ppm　 B≤100ppm
7、准确度：（Sm-Nd；Rb-Sr；U-Pb）≤5ppm　 Re-Os≤10ppm
8、真空度：离子源≤2 x 10^-8 mbar（冷阱），分析室≤8 x 10^-9 mbar，检测器室≤1 x 10^-9 mbar
9、峰稳定性：≤ ±30ppm/30min
10、丰度灵敏度：不带过滤器≤5ppm，带过滤器≤5ppb
11、灵敏度：≥3ion/100µmol
12、法拉第杯放大器：
 a、输入电阻 1011欧姆
 b、噪音≤2 x 10^-16A（4S积分），≤5 x 10^-17A（64S积分）
 c、信号衰减≤10ppm/2S
 d、基线漂移≤11 x 10^-16A/h
13、离子计数器：
 a、背景噪音≤10cps
 b、效率：无过滤器≥95±0.2％，有过滤器93±0.3％
14、峰顶平坦度：
 a、法拉第≤10^-4
 b、EPT SEM ≤10^-3

仪器工作原理
　  热离子质谱法（Thermal ionization mass spectrometry, TIMS）是基于经分离纯化的试样在Re、Ta、Pt等高熔点的金属带表面上，通过高温加热产生热致电离的一门质谱技术。质谱仪是一种将待测物质电离、且按质荷比不同来分离和检测带电粒子的仪器。

离子源（上图）可以使被分析的样品电离为正离子或负离子。表面电离源是指当原子（分子）撞击灼热金属表面时，一部分原子（分子）改变运动方向飞离金属表面，另一部分原子（分子）则损失（或得到）电子成为正离子（或负离子），并且飞离金属表面。
　  Acceleration: 1/2 mv² = qV
　  Separation: qvB = mv²/R
　  m/q = R²B²/2V
　 加速电压V的变化和质量M的变化，都可能引起离子轨迹的变化，而加速电压与离子能力成正比，或离子速度的平方成正比。

检测器结构如上图所示。仪器配有9个法拉第杯（Faraday Cup）和4个离子计数器（Multiplier）以及1个光电倍增管（Daly－Multiplier）和1个电子倍增器（ETP Electron Multiplier）。

　  应用范围：
　  主要应用于高精度地测定岩石、矿物、陨石以及月岩样品、土壤等样品中元素的同位素比值以及矿物和岩石绝对年龄测定，用于同位素年代学及同位素示踪研究。目前已在宇宙化学、矿床学、地球化学、海洋学、生物学等领域得到广泛的应用。