聚焦离子束系统方法通则编制说明
编制说明-飞行时间质谱校准规范-v12
本部分对《飞行时间质谱仪校准规范》中使用的名词术语进行了定义，包括 相对相对原子质量、质荷比、分辨（能）力、信噪比、稳定性等。
4、概述
本部分主要用文字和图示的方式阐述了飞行时间质谱仪的用途、原理和结 构。
5、计量特性
本部分规定了飞行时间质谱仪的计量特性，经过对厂家和用户的调研（附录 A），选择了示值误差、信噪比、分辨力、重复性、稳定性 5 个指标作为飞行时间 质谱仪的计量特性指标。根据《JJF 1071 - 2010 国家计量校准规范编写规则》的 要求，计量特性指标中没有给出各项计量特性指标的具体限定值，但是，当用户 要求时，可以根据用户提供的计量特性的最大允许误差质谱仪校准规范》 （报批稿） 编写说明
中国计量科学研究院 广东省计量科学研究院 南京市计量监督检测院
2013 年 5 月
《飞行时间质谱仪校准规范》（报批稿） 编写说明
一、任务来源 根据国家质量监督检验检疫总局 2009 年国家计量技术法规计划（国质检量
函〔2009〕393 号）立项，由中国计量科学研究院、广东省计量科学研究院和南 京市计量监督检测院共同承担《飞行时间质谱仪校准规范》的制定工作。 二、规范制定的必要性
在标准物质部分，规定了进行飞行时间质谱仪校准时所用的标准物质。考虑 到用户要求的不同，示值误差校准时应选择能够均匀覆盖所校区间内 3-5 个质荷 比的一种或多种分子量国家有证标准物质进行校准，具体种类不做要求；重复性 和稳定性校准时应选择所校区间中段附近一种分子量国家有证标准物质进行校 准，其不确定度水平应当满足用户对校准结果的需求；信噪比和分辨力校准时使 用[Glu1]-人纤维蛋白肽 B 国家有证标准物质，其含量定值结果相对扩展不确定 度不应大于 10%（k=2）。飞行时间质谱仪校准时应采用国家有证标准物质，如果 标准物质证书中已经规定了标准物质的使用方法，按照标准物质证书中要求使用 即可；如果标准物质证书中没有给出具体的使用方法或配制方法，则需要检定员 自行配制校准用的标准溶液，所需化学试剂包括：水、甲酸、乙腈、三氟乙酸、 α-氰基-4-羟基肉桂酸、芥子酸，应优先选用质谱级的试剂。具体的配制方法在 附录 A 中进行了描述。
聚焦离子束实验报告
聚焦离子束实验报告一、实验目的本实验旨在学习和掌握聚焦离子束（Focused Ion Beam, FIB）的工作原理及操作方法，通过观察和分析实验结果，加深对离子束物理的理解。
二、实验原理聚焦离子束（FIB）是一种将离子束聚焦到微米甚至纳米级别的技术，它具有高能量密度、高精度和高分辨率的特点。
FIB系统主要由离子源、离子光学系统、扫描电极和真空腔组成。
其中，离子源产生的离子束经过离子光学系统的聚焦和校准，最终在扫描电极上形成聚焦点。
三、实验步骤1、样品准备：选择具有代表性的材料或结构作为实验对象，本实验选用硅基底上的金属薄膜。
2、样品清洗：使用有机溶剂和去离子水清洗样品，去除表面的污垢和杂质。
3、样品安装：将清洗后的样品放入FIB系统的样品室，确保样品固定牢固。
4、FIB系统校准：使用校准靶对FIB系统进行校准，确保离子束的聚焦精度。
5、离子束照射：设定合适的电压和电流，将离子束聚焦到样品表面，观察并记录实验现象。
6、数据分析：通过对实验结果的观察和分析，得出结论。
四、实验结果及分析1、硅基底上的金属薄膜经过离子束照射后，表面出现明显的凹坑和凸起，表明离子束具有较高的能量密度和侵蚀性。
2、随着离子束电流的增加，照射区域的形貌变化更加明显，说明离子束的刻蚀能力与电流成正比。
3、通过对比不同材料在相同条件下的刻蚀效果，发现材料的刻蚀速率与材料的力学、物理性能有关。
五、结论本实验通过聚焦离子束技术对硅基底上的金属薄膜进行照射，观察并分析了离子束的刻蚀效果。
结果表明，聚焦离子束具有高能量密度和侵蚀性，可以用于微纳结构的加工和材料的形貌分析。
同时，材料的刻蚀速率与材料的力学、物理性能有关，这为进一步研究材料在离子束作用下的行为提供了依据。
六、实验建议与展望1、在本次实验中，我们发现聚焦离子束技术在材料科学、微纳制造等领域具有广泛的应用前景。
为了更好地掌握这一技术，建议在后续实验中进一步探讨不同材料在不同条件下的刻蚀行为。
聚焦离子束报告PPT课件
在离子柱顶端加上激収电场和牵引电场可以导出离子束通过静电透镜聚焦限束孔再用质量分析器筛选出所需离子种类最后通过八极偏转装置及物镜将离子束聚焦在样品上并扫描轰击产生癿二次电子和离子被收集成像戒用以切割研磨
聚焦离子束加工技术
合肥工业大学
仪器科学与光电工程学院
朱国乾
56435467890987
.
1
主要内容
2013.1.4
13 .
FIB-MBE组合装置
三.FIB-MBE组合装置
首先利用MBE生长出原始薄膜，经中间处理，最 后用FIB研磨加工膜片。这样既可加工出高质量、 低污染的表面，又可用于光电子和量子阱器件的 三维纳米结构加工。
四.单轴聚焦离子/电子束(FIEB)装置
发射端金属融化后是一个液态金属离子源，可发
2013.1.4
图6.FIB溅射形成的TEM样品 10
.
多用途微切割工具
• 右图示铣削微刀具的实验平台，双束系统， 离子束工作电压5～30kV，电流1pA～20nA， 离子束最小直径5nm。
• 样品台参数：x、y、z轴方向上的运动范围为 50mm×50mm×25mm重复精度为2μm，可连续旋 转n×360°，倾斜角度从-15°到60°最小转角为 10﹣7 rad。
技术走向实用化.
液态离子源发展历史 1600：Gilbert 提出液体在高张力下可形成圆锥体. 1914：Zeleny 观察并记录下了锥尖发射离子之现象. 1959：Feynman 提出了离子束的应用.
《离子通道ppt》PPT课件
研究简史
• 1902 伯恩斯坦：神经细胞膜对钾离子选择通透性
• 1939 霍奇金与赫胥黎：用微电极插入枪乌贼巨神 经纤维中，直接测量到膜内外电位差。
• 1949 霍奇金和卡茨：细胞膜动作电位的发生是膜 对钠离子通透性快速而特异性地增加，称为“钠 学说”。
离子通道（ion channels)
• 是一类跨膜糖蛋白，它们在细胞膜上形成 的亲水性孔道使带电荷的离子得以进行跨 膜转运，是神经、肌肉、腺体等许多组织 细胞膜上的基本兴奋单元，它们能产生和 传导电信号，具有重要的生理功能。
二、通道和离子为兴奋所必需：
生理学家很早就知道离子在兴奋性中扮演关键性 角色。
---此即现代“膜假说”的基础。
• 在20世纪里, 与膜兴奋有关的主要 无机离子:
Na+ 、 K+ 、 Ca2+ 、 H+ 、 Mg2+ 、 Cl- 、 HCO3- 、 HPO42- 等 作 用 都 获 得 了 较 深 入的研究。
• 神经肌肉的兴奋和电信号通过离子在 通道中的运动来介导。其中Na+、K+、 Ca2+、Cl-介导了绝大部分兴奋反应。
• 通道（Channel)的反应，表现为通道孔的 开放(opening)和关闭(closing), 即：门控（gating）。
• 开放的通道具有选择性通透性，这一特性 使通道开放时，只允许某些特定的离子顺 电化学差流动；
• 这种被动扩散有两个特点： 速率很高：>106/S 不耗能 由此区别于其他转运机制.
• 通道命名五花八门： 如软体动物神经节通道A,B,C (Adam1980) 心肌浦氏纤维qr,si,x1通道 (McAllister1975) 根据抑制剂命名: 氨氯吡脒敏感的Na+通道 根据递质 :甘氨酸通道 根据突变: Shaker通道 根据疾病:CFTR(膀胱纤维化跨膜调节物) 根据各实验室发现的顺序:GIRK
第四章+聚焦离子束的应用-2016
第四章聚焦离子束的应用聚焦离子束是一种用途广泛的微纳米加工工具。
主要内容1.简介2.液态金属离子源3.聚焦离子束系统4.离子束在固体材料中的散射5.离子束加工6.聚焦离子束曝光（一）简介聚焦离子束（focused ion beam, FIB）与聚焦电子束的本质是一样的，但是两者又有很大的不同。
主要差别在于它们的质量，最轻的离子（如氢离子）也比电子重1000多倍。
离子束当然用来曝光，但不仅只用来曝光，还可以对材料进行溅射和沉积，因此聚焦离子束是一种更广泛的加工工具。
自1910年Thomson发明了气体放电型离子源后，离子束技术主要应用于物质分析、同位素分离和材料改性。
早期的离子源是等离子体放电式的，属大面积离子源。
真正的聚焦离子源始于液态金属离子源的出现。
液态金属离子源产生的离子具有高亮度、小尺寸的特点，是目前所有聚焦离子束系统的离子源。
液态金属离子源加上先进的离子光学系统，可以获得只有5nm的最细离子束。
一方面，离子束本身可以对材料表面剥离加工；另一方面，以不同的液态金属作为源材料可以将不同的元素注入材料之中，起到对衬底材料掺杂的作用。
聚焦离子束与化学气体配合可以直接将原子沉积到衬底材料表面。
这些应用与聚焦离子束的高分辨能力相结合，使它们都具有微小尺度的特点。
因此，聚焦离子束是一种用途广泛的微纳米加工工具。
（二）液态金属离子源又名：熔融金属场发射离子源电流体动力离子源（1）电子轰击型离子源：通过热阴极发射的电子，加速后轰击气体分子，使气体分子电离。
这类离子源多用于质谱分析仪。
特点是束流不高，但能量分散小。
（2）气体放电型离子源：由气体等离子体放电产生电子。
如：辉光放电、弧光放电、火花放电离子源等。
这类离子源的特点是产生离子束流大，因此广泛应用于核物理研究，如高能加速器的离子源和离子注入机的离子源。
离子源分类（3）场致电离型离子源（4）液态金属离子源都是在大范围内（如电离室）产生离子，通过小孔将离子流引出。
聚焦离子束实验报告
聚焦离子束系统虚拟仿真实验报告姓名杨旺学号2220190690 专业班级航海技术四班一、实验目的1.理解聚焦离子束系统的基本结构和工作原理。
2.理解电子束与固体样品作用产生的信号在测试分析中的作用。
3.熟悉扫描电镜的参数设置和操作流程。
4.熟悉离子束刻蚀和沉积的技术特性。
二、实验原理聚焦离子束系统是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观测手段，包括扫描电子显微镜成像和离子束刻蚀沉积。
聚焦离子束系统的优点是:①有较高的放大倍数，20-30万倍之间连续可调；②有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；③试样制备简单；④离子束刻蚀沉积。
1.聚焦离子束系统的构造聚焦离子束系统的构造主要是扫描电子显微镜。
扫描电子显微镜是由电子光学系统，信号收集处理、图象显示和记录系统，真空系统三个部分组成。
其中电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室。
扫描电子显微镜中的各个电磁透镜不做成像透镜用，而是起到将电子束逐级缩小的聚光作用。
扫描电子显微镜一般有三个聚光镜，前两个是强磁透镜，可把电子束缩小；第三个透镜是弱磁透镜，具有较长的焦距以便使样品和透镜之间留有一定的空间，装入各种信号接收器。
扫描电子显微镜中射到样品上的电子束直径越小，就相当于成像单元的尺寸越小，相应的放大倍数就越高。
2.聚焦离子束系统的工作原理（1）扫描线圈扫描线圈的作用是使电子束偏转，并在样品表面做有规则的扫动。
电子束在样品上的扫描动作和显像管上的扫描动作保持严格同步，因为它们是由同一个扫描发生器控制的。
电子束在样品表面有两种扫描方式，进行形貌分析时都采用光栅扫描方式。
当电子束进入上偏转线圈时，方向发生转折，随后又有下偏转线圈使它的方向发生第二次转折。
发生二次偏转的电子束通过末级透镜的光心射到样品表面。
在电子束偏转的同时还带有逐行扫描的动作，电子束在上下偏转线圈的作用下，在样品表面扫描出方形区域，相应地在样品上也画出一帧比例图像。
微束分析 聚焦离子束 透射电镜样品制备-最新国标
微束分析聚焦离子束透射电镜样品制备1 范围本文件规定了聚焦离子束法制备透射电镜样品的分析方法原理、分析环境要求、仪器、分析样品、分析步骤、结果报告和安全注意事项。
本文件适用于金属、非金属、矿物和生物样品等固态材料的透射电镜样品制备。
当固态样品尺寸小于100纳米时，可直接进行透射电镜观测无需制样。
2 规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1聚焦离子束系统 focused ion beam system FIB采用聚焦的离子束对样品表面进行轰击，并由计算机控制离子束的扫描或加工轨迹、步距、驻留时间和循环次数，以实现对材料的成像、刻蚀、诱导沉积和注入的分析加工系统。
3.2电子束诱导沉积 electron beam induced deposition采用聚焦状态的电子束轰击样品表面，诱导沉积物前驱气体在样品表面分解沉积形成固态结构。
3.3离子束诱导沉积 ion beam induced deposition采用聚焦状态的离子束轰击样品表面，诱导沉积物前驱气体在样品表面分解沉积形成固态结构。
3.4离子束刻蚀 ion beam milling采用高能离子束轰击样品表面，将样品的原子溅射出表面，形成固态结构。
3.5粗切 coarse milling采用高能大束流（通常为0.5nA-150nA）离子束轰击样品表面，将样品的原子溅射出表面，形成固态结构。
3.6细切 thin milling采用高能小束流（通常为0.2nA-10nA）离子束轰击样品表面，将样品的原子溅射出表面，形成表面平整光滑的固态结构。
3.7分级减薄 granded milling采用离子束轰击样品表面，将样品的原子溅射出表面形成固态结构时，采用逐级递减的电压或电流对固体结构顺次加工。
3.8非晶损伤 amorphous damage在高能离子束的作用下，样品表面发生非晶化的现象。
3.9低能清洗 low-energy modification使用低能的离子束对样品表面进行加工，减小非晶损伤的技术。
聚焦离子束诱导沉积_概述及解释说明
聚焦离子束诱导沉积概述及解释说明1. 引言1.1 概述离子束诱导沉积（Ion Beam Induced Deposition，简称IBID）是一种在材料表面上利用高能离子束进行沉积的先进技术。
通过控制离子束的能量、流强和轰击时间等参数，可以实现对材料表面进行局部改变并沉积出所需形状和结构的纳米材料。
该技术广泛应用于微电子器件制备、光学薄膜制备以及生物医学领域等多个领域。
1.2 文章结构本文将着重介绍离子束诱导沉积的原理、材料科学中的应用、技术发展现状与挑战以及未来的发展趋势。
下面将分别在各章节中详细阐述相关内容。
1.3 目的本文旨在全面概述离子束诱导沉积技术，并探讨其在材料科学领域中的应用前景和发展趋势。
通过系统性地介绍离子束诱导沉积技术原理和工艺流程，读者将对该技术有一个清晰全面的了解。
同时，文章还将重点讨论离子束诱导沉积在光学薄膜制备、二维材料生长和生物医学领域中的应用研究进展。
最后，文章将分析离子束诱导沉积技术当前存在的问题与挑战，并展望其未来的发展前景。
以上是“1. 引言”部分内容的详细清晰撰写，希望能对你撰写长文有所帮助。
2. 离子束诱导沉积的原理2.1 离子束诱导沉积的基本概念离子束诱导沉积（Ion Beam Induced Deposition，IBID）是一种利用离子束能量和动量传递来控制材料表面微观结构形成的技术。
该技术通过将高速离子束定向轰击目标材料表面，并在被轰击区域引起化学反应或物理相变，从而在局部区域上产生所需形态和组分的材料。
2.2 离子泵浦技术的应用示例离子泵浦技术是一种常用于真空系统中的开关设备，可实现气体压力的控制和调节。
在离子束诱导沉积过程中，离子泵浦技术被广泛应用于提供必要的低压环境，以便减少气体分子对待生成物质质量、致密度和晶格结构等性能产生不利影响。
2.3 离子束诱导沉积的工艺流程离子束诱导沉积工艺流程主要包括以下步骤：步骤1：设定离子束参数。
对于离子束诱导沉积，需要设定合适的离子种类、能量和通量等参数。
聚焦离子束——第四次组会
图二 液态金属离子源典型结构示意 图
离子光学柱
离子源发射离子束进入到离子光学柱，经过整形、质量
分析，最后聚焦到工件表面。离子光学柱中的主要部件
有：静电透镜、消像散器、束对中单元、质量分析器、
静电偏转闸和束偏转器。离子光学柱中还设置一系列限 N 束光阑，用来阻挡离轴较远的离子。
对于合金液态金属离子源系统，必须安装离子质量分析
聚焦离子束加工技术
————杨凯旋
聚焦离子束系统 （FIB）
聚焦离子束系统在本质上与电子束曝光系统没 有什么差别，都是由电子或离子发射源、电子或 离子光柱、工作台、真空与控制系统组成。利用 电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的显微加工仪 器。通过离子轰击材料表面，实现材料的剥离、 沉积、注入和改性。 （1）在离子柱顶端外加电场于液态金属离子源， 可使液态金属形成 细小尖端，再加上负电场牵 引尖端的金属，从而导出离子束 （2）然后通过静电透镜聚焦经过一连串然后通 过静电透镜聚焦，经过连串 可变化孔径可决定 离子束的大小，而后通过八极偏转装置及物镜将 离子束 聚焦在样品上并扫描。 （3）离子束轰击样品，产生的二次电子和 离子 被收集并成像或利用物理碰撞来实现切割或研磨
反弹注入
离子注入
离子束与材料的相互作用
（2）入射离子引起的反弹注入
入射离子把能量和动量传递给固体表面或表层 原子，使得后者进入表层或表层深处。
（3）入射离子背散射
入射离子通过与固体材料中的原子 发生弹性碰 撞，被反射出来，称作背散射离子。某些离子 也可能经历一定的能量损失
（4）二次离子发射 在入射离子轰击下，固体表面的原子、分子、 分子碎片、分子团以正离子或负离子的形式发 射出来，这些二次离子可直接引入质谱仪，对 被轰击表面成分进行分析。
聚焦离子束微纳加工技术PPT课件
• 束偏转器有静电偏转器和磁偏转器。其主要 作用是使离子束发生小角度偏转。
• 束闸通常是通过偏转离子束使其偏离安装在 交叉斑附近的束闸光阑，达到截止离子束的 目的。
光子发射 材料溅射 辐射损伤 化学化变学化变化 材料加热
第22页/共32页
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
入射离子注入 反弹注入
入射离子背散射 二次离子发射 二次电子发射
• 具有高能量的离子轰击固 体表面是材料加热，热量 自离子入射点向周围扩散
光子发射 材料溅射 辐射损伤 化学变化 材料材加料热加热
离子质谱仪
• 离子束具有能使某些高分子有机物发生交联或降 解反应的功能，可用于抗蚀剂曝光。离子束曝光 有三种方法：扫描离子束曝光、掩模离子束曝光 和投影离子束曝光。
• 离子束曝光的优点： 1.高图形分辨率 2.曝光速度快 3.无临近效应 4.良好的曝光宽容度 5.可实现无抗蚀剂直接曝光
• 离子束曝光的缺点： 1.对衬底材料有损伤 2.曝光速度有限制
第23页/共32页聚焦离来自束的应用FIB无F掩IB无模掩离模子离注子入注入
FIB溅射刻蚀加工
FIB诱导沉积应用
离子束曝光 扫描离子显微镜和二次
离子质谱仪
• 聚焦离子束在计算机的控制下，是注入杂质以一 定的空间分布注入晶片材料表面；然后退火，是 注入原子与半导体晶格原子具有不同的价电位， 电荷载流子就产生了。
高温，热量从入射点以半球
形或圆柱状向空间扩散，高
+
有机无机与综合标准GB-T6041-1985
评价干扰效应对准确度的影响 最有效的试验方法是进行检验用混合物的分析 如果得到了准 确的分析结果 就可以认为 仪器的状况对于所用的检验用混合物来说 不存在干扰 但对于其他类 型的样品 仍可能有干扰 若检验用混合物的分析结果不满意 那就要根据仪器规定的办法进行矫正 处理 用重复分析的办法考核干扰的影响 直到质谱计的分析结果可用为止
注 由质谱中的一个峰 也可以计算出分辨本领 按方程式 是 峰高处的峰宽 按质量单位计算 只要峰形对称 峰高在 峰高的峰谷的定义是等同的 且便于实际应用
干扰
进行计算 式中 是这个峰的质量数 的范围内是线性的 这种计算方法和
干扰是指在混合样品中测定一个组分的浓度时 妨碍达到通常的准确度的因素 检验用混合物
干扰
有时一台能够提供精确数据的质谱计会产生不精确的结果 特别是在样品类型改变的时候 当样
品混合物中的一种成分影响质谱计准确测定其他成分的浓度时 是产生了干扰 这种干扰是由样品的
记忆效应
引起的 质谱工作者从试验中认识到某些化合物比另一些化合物更容易产
生干扰 但通常无害的化合物偶然也会呈现干扰 制订质谱定量分析标准方法时 若 指出 有 任何 干
检验用混合物 是已知组成的混合物 其组成与待测样品相近 检验用混合物通常是由纯物质配 制而成
仪器校准样品
为检验仪器的灵敏度和操作条件 常取规定的纯物质的质谱作为一种判断依据 这种纯物质叫做 仪器校准样品
选择离子检测
选择离子检测技术是混合物进行定量分析的一种常用方法 选择能够表征该成分的一个质谱峰进
聚焦离子束（FocusedIonbeam,FIB）
聚焦离⼦束（FocusedIonbeam,FIB）聚焦离⼦束(Focused Ion beam, FIB)的系统是利⽤电透镜将离⼦束聚焦成⾮常⼩尺⼨的显微切割仪器，⽬前商⽤系统的离⼦束为液相⾦属离⼦源(Liquid Metal Ion Source,LMIS)，⾦属材质为镓(Gallium, Ga)，因为镓元素具有低熔点、低蒸⽓压、及良好的抗氧化⼒；典型的离⼦束显微镜包括液相⾦属离⼦源、电透镜、扫描电极、⼆次粒⼦侦测器、5-6轴向移动的试⽚基座、真空系统、抗振动和磁场的装置、电⼦控制⾯板、和计算机等硬设备，外加电场(Suppressor)于液相⾦属离⼦源可使液态镓形成细⼩尖端，再加上负电场(Extractor) 牵引尖端的镓，⽽导出镓离⼦束，在⼀般⼯作电压下，尖端电流密度约为1埃10-8Amp/cm2，以电透镜聚焦，经过⼀连串变化孔径 (Automatic Variable Aperture, AVA)可决定离⼦束的⼤⼩，再经过⼆次聚焦⾄试⽚表⾯，利⽤物理碰撞来达到切割之⽬的。
以下为其切割（蚀刻）和沉积原理图：在成像⽅⾯，聚焦离⼦束显微镜和扫描电⼦显微镜的原理⽐较相近，其中离⼦束显微镜的试⽚表⾯受镓离⼦扫描撞击⽽激发出的⼆次电⼦和⼆次离⼦是影像的来源，影像的分辨率决定于离⼦束的⼤⼩、带电离⼦的加速电压、⼆次离⼦讯号的强度、试⽚接地的状况、与仪器抗振动和磁场的状况，⽬前商⽤机型的影像分辨率最⾼已达 4nm，虽然其分辨率不及扫描式电⼦显微镜和穿透式电⼦显微镜，但是对于定点结构的分析，它没有试⽚制备的问题，在⼯作时间上较为经济。
1⼯作原理编辑液态⾦属离⼦源离⼦源是聚焦离⼦束系统的⼼脏，真正的聚焦离⼦束始于液态⾦属离⼦源的出现，液态⾦属离⼦源产⽣的离⼦具有⾼亮度、极⼩的源尺⼨等⼀系列优点，使之成为⽬前所有聚焦离⼦束系统的离⼦源。
液态⾦属离⼦源是利⽤液态⾦属在强电场作⽤下产⽣场致离⼦发射所形成的离⼦源[1、2]。
聚焦离子束工作原理
聚焦离子束工作原理离子束技术是一门现代物理学，在各领域中都得到了广泛应用。
这种技术利用带电粒子束对材料进行加工、研究、分析和探测。
离子束在微电子、材料科学和生物医学等领域具有重要应用。
在这篇文章中，我们将聚焦于离子束技术的工作原理。
一、离子束的生成离子束的生成可以通过多种方式，例如在离子源中制造离子，通过加速器给离子加速，最终从终端加速器中产生具有高能量的离子束流。
在实践中，离子源可分为固体、气体和液体离子源。
靶材料也通常是不同的材料，如金属、半导体、聚合物等。
离子源的类型和靶材料的选择是基于具体应用中需要用到的特性。
气体离子源通常用于表面清洁或精细制造过程中。
而固体离子源则可以用于深刻刻蚀、修饰、离子注入和材料分析等应用。
液体离子源则常用于涂覆和沉积工艺中。
二、离子束的加速和聚焦离子束流从源中产生后，会通过加速器进行加速和聚焦。
加速器通常由电场和磁场组成，使用电场加速。
强磁场聚焦离子束并将其引导进物质中。
离子束的加速和聚焦是任何离子束技术的关键步骤。
离子束技术可用于各种不同的应用，包括：微电子学、光刻、生物技术、材料科学、物理学和化学等领域。
微电子学和光刻是离子束技术最重要的应用之一。
其他应用包括加工光学器件和制造微纳米加工，对生物样品进行注射和离子轰击、研究材料分析和合成、以及用于撞击考古学等等。
离子束加工技术可以在微米和纳米尺度下进行高效加工，因此这种技术被广泛应用于光刻制造电子、光学和生物医学设备中，这种技术还可用于制造超薄薄膜和立体结构。
离子束治疗是一种有效的癌症治疗方法。
这种技术利用带电离子束的高能量，可以瞬间击穿肿瘤细胞并破坏其基因和DNA，从而杀死癌细胞。
四、离子束技术未来的展望随着LTE线性加速器、外源等离子体源技术的不断改进和发展，离子束技术将在未来发挥更加重要的作用。
离子束技术未来将更多地应用于材料、物理和生物医学等各个领域，逐步取代传统的机械加工和化学加工等技术。
在科技领域迅速发展的今天，离子束技术将继续呈现出更强大和可预见的发展趋势，成为人类创新的重要推动力量。
ICPMS校准规范
J J F1159-200 6 _________________________________________________________________________四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范1适用范围2使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3 术语和计量单位3.1质量范围质量范围表示质谱仪所能测量元素（同位素）的质量区间,单位为原子质量单位amu 。
3.2 分辨率分辨率以某元素质量峰高10％处的峰宽度表示，单位amu 。
次测量（mg?L -1拖尾峰对相邻峰的影响。
无量纲。
丰度灵敏度用下式表示:式中：或M 1M I I +=δM 1M I I -=δ()1δ—丰度灵敏度，无量纲I—质量为M强离子峰的信号强度，单位cpsMI—质量为M的离子峰在质量M -1位置上的拖尾信号强度,单位cps M –1MO+M2+/M+ 表表示在较长时间内某元素的质量峰中心偏移的程度。
单位amu/h。
JJF ××××-××××_________________________________________________________________________ 3.10 冲洗时间是指用稀酸将仪器中某元素的信号强度冲洗降低到原信号强度的10-4倍所需要的时间。
单位s。
3.11 同位素丰度比同位素丰度是某元素所具有的各种同位素在该元素中所占有的原子份额。
同位素丰度4四极杆电感耦合等离子体质谱仪的工作原理是根据被测元素通过一定形式进入高频等离子体中，在高温下电离成离子，产生的离子经过离子光学透镜聚焦后进入四极杆质量分析器按照荷质比分离，既可以按照荷质比进行定性分析，也可以按照特定荷质比的离子数目进行定量分析。
该类型质谱仪主要由离子源、质量分析器和检测器三部分组成。
还配有数据处理系统、真空系统、供电控制系统等。
离子束介导转基因技术简介
基因工程随堂作业题目：离子束介导转基因技术简介院（系）：专业：班级：姓名：学号：成绩：完成日期：离子束介导转基因技术简介在植物转基因方法中,人们总是在全力寻找那些更为简单、有效而又通用的手段,以便绕过复杂的原生质体培养过程,实现带壁细胞的基因转移。
于是,便开始了应用物理方法进行植物转基因的尝试,并获得了很大进展。
其中较为成功的方法有电激法、基因枪或微弹轰击法、注射法、激光穿孔法和超声波法。
这些方法就其本质来说,都是使细胞壁穿孔而又不伤害细胞,提供外源基因进入受体细胞的通道。
20世纪80年代末,由于受到离子注入金属、半导体等材料进行表面改性、掺杂等研究的启示,中国科学院等离子体物理研究所余增亮等人,率先尝试将离子注入技术应用与生物材料,进行农作物品种的改良,并于1986年首次获得成功。
至此,一个新兴的交叉学科离子束生物工程学问世,并日益受到国内外专家的关注。
1991年余增亮等提出了离子束介导外源基因转移的设想,随后成功获得了水稻转基因植株。
离子束介导转基因技术打破了传统的转基因法( PEG法、电击法、脂质体法等)操作繁琐,转化率低,重复性差,基因型依赖性强的限制,是一种较简单易行的转基因方法。
1.离子束介导转基因技术的原理植物细胞表面存在细胞壁,是外源基因转移的天然屏障。
所有的转基因方法都是通过打破这一屏障,或以易于外源基因导入的细胞或组织(如原生质体、萌发胚、子房和幼穗等)作为受体而实现的。
离子束介导转基因的原理主要包括了3个方面,即通道作用、吸引作用和整合作用。
首先,一定能量和剂量的离子束对植物细胞壁的溅射作用破坏细胞壁和细胞膜的结构,结果在局部产生刻蚀和穿孔,为外源遗传物质进入细胞提供微通道,这就是离子束对生物体的通道作用。
其次,用于注入的荷电正离子降低了细胞表面的负电性(沉积作用) ,从而减弱了对带负电的外源DNA 的静电斥力,从而促进了外源DAN的吸附和进入,即产生吸引作用。
再者,离子束的直接和间接作用打断细胞内的染色体DNA结构,有利于外源遗传物质整合到受体基因组中,即整合作用。
电热原子吸收光谱分析方法通则
电热原子吸收光谱分析方法通则JY/T 0565-2020电热原子吸收光谱分析方法通则JY/T 0566-2020原子荧光光谱分析方法通则JY/T 0567-2020电感耦合等离子体发射光谱分析方法通则JY/T 0568-2020电感耦合等离子体质谱分析方法通则JY/T 0569-2020波长色散X射线荧光光谱分析方法通则JY/T 0570-2020紫外和可见吸收光谱分析方法通则JY/T 0571-2020荧光光谱分析方法通则JY/T 0572-2020圆二色光谱分析方法通则JY/T 0573-2020激光拉曼光谱分析方法通则JY/T 0574-2020气相色谱分析方法通则JY/T 0575-2020离子色谱分析方法通则JY/T 0576-2020氨基酸分析方法通则JY/T 0578-2020超导脉冲傅里叶变换核磁共振波谱测试方法通则JY/T 0579-2020电子顺磁共振波谱分析方法通则JY/T 0580-2020元素分析仪分析方法通则JY/T 0581-2020透射电子显微镜分析方法通则JY/T 0582-2020扫描探针显微镜分析方法通则JY/T 0583-2020聚焦离子束系统分析方法通则JY/T 0584-2020扫描电子显微镜分析方法通则JY/T 0585-2020金相显微镜分析方法通则JY/T 0586-2020激光扫描共聚焦显微镜分析方法通则JY/T 0587-2020多晶体X射线衍射方法通则JY/T 0588-2020单晶X射线衍射仪测定小分子化合物的晶体及分子结构分析方法通则JY/T 0589.1-2020热分析方法通则第1部分：总则JY/T 0589.2-2020热分析方法通则第2部分：差热分析JY/T 0589.3-2020热分析方法通则第3部分：差示扫描量热法JY/T 0589.4-2020热分析方法通则第4部分：热重法JY/T 0589.5-2020热分析方法通则第5部分：热重-差热分析和热重-差示扫描量热法JY/T 0590-2020旋转流变仪测量方法通则JY/T 0591.1-2020物性测量系统方法通则第1部分：直流磁性测试以上30个教育行业标准经全国教育装备标准化技术委员会审查通过。
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教育行业标准《聚焦离子束系统方法通则》（征求意见稿）编制说明受全国教学仪器标准化技术委员会委托，本标准编写建议稿由北京科技大学作为主持修订单位，国家纳米科学中心、哈尔滨工业大学作为辅助修订单位，南京大学、西安交通大学、天津大学、重庆大学作为参加单位一起完成。
在修订稿编写的过程中，积极参加编制组各次工作会议，提供编制组需要的相关参考资料，对标准的各版进行认真的讨论和审议，提出大量有益的意见和建议，并严格按照GB/T1.1《标准化工作导则第一部分：标准的结构和编写规则》和其它有关规定执行。
在标准修订过程中，还得到了Zeiss公司、FEI 公司、Tescan公司的专家们的大力支持。
1 采用或参考国外标准情况标准建议稿中没有参考国外标准。
2 参考国内标准情况本标准为新制定的标准，在原《JY/T010-1996分析型扫描电子显微镜方法通则》的基础上，参考了国内相关的标准，主要标准如下：[1] GBT 16594-2008 微米级长度的扫描电镜测量方法通则[2] GBT 20307-2006 纳米级长度的扫描电镜测量方法通则[3] GB/T 15861-2012 离子束蚀刻机通用规范3 主要制定过程2015年6月24日，由全国教学仪器标准化技术委员会主持在江苏省扬州市进行了标准编写培训，并召开了本标准的任务落实会及第一次工作会。
会上成立了标准编制组，编制组成员单位有：北京科技大学、国家纳米科学中心、哈尔滨工业大学、作为等7家单位，并布置了各单位的编制任务。
2015年6月28日，按照任务落实会及第一次工作会的精神，各编制单位如期完成第一期编制任务，由北京科技大学主持进行了第二次工作会议，会议以电话沟通会的形式对编制计划和方案初稿进行了修改。
2015年7月1日，完成了编制计划和方案的制订，并确定了工作组的名单。
2015年7月12日 - 7月24日，众编制单位多次组织网上讨论和发邮件进行先期的沟通和交流，并查阅相关标准和书籍、文献资料，提出通则提纲和框架结构。
2015年8月5日，工作组严格按照GB/T1.1《标准化工作导则第一部分：标准的结构和编写规则》，在调查研究和组内意见与分工的基础上，对通则进行仔细编制，形成编制初稿第一稿，并对《聚焦离子束系统方法通则》初稿第一稿进行了讨论与修改。
2015年8月6日-8月30号，工作组完成《聚焦离子束系统方法通则》初稿第二稿。
2015年8月31日，由北京科技大学主持进行了第三次工作会议，会议以微信沟通会的形式对《聚焦离子束系统方法通则》初稿第二稿、编制说明建议稿和函评名单进行了认真讨论。
会议邀请了德国Zeiss公司、美国FEI公司、捷克Tescan公司专家参加。
2015年9月1日 - 9月9日，工作组以邮件和微信方式对《聚焦离子束系统方法通则》初稿第二稿进行了多次的讨论和修改。
2015年9月10日，由北京科技大学汇总修改意见，按照标准编写格式与编制计划顺利完成了《聚焦离子束系统方法通则》征求意见稿、编制说明。
确定函评评审专家为：徐军、李吉学、罗强、闫允杰、罗俊、任祺君、韩伟、焦汇胜。
4 确定标准名称及主要技术内容的依据本通则为新编制的标准。
聚焦离子束系统是国际先进的观察材料显微形貌，对材料进行微纳加工的设备，近年来了国内的聚焦离子束系统有了较大的发展，应用领域也快速拓展。
目前国内外尚无聚焦离子束系统的使用通则。
随着科学技术的发展，聚焦离子束系统越来越多地应用于材料科学、生物、半导体集成电路、数据储存磁盘等领域的先进微纳加工技术的方方面面，如简单微纳加工，纳米图像制备、透射样品制备、三维成像和分析、电路编辑和修复等。
为了真实反映当前聚焦离子束系统领域的技术现状，本次制订的通则的内容只包括通用微纳加工，本标准未涉及的纳米图像制备、透射样品制备、三维成像和分析、电路编辑和修复等将在以后进行编写。
本标准编制时调研了Strata FIB 201、Nova200 NanoLab、Quantun 3D、Helios Nanolab 600、Helios NanoLab 600i、Auriga、MERLIN Compact、Orion NanoLab等八种从老式到先进的主流型号近百台聚焦离子束系统的使用方法，均符合本标准的通则要求。
5 与现行的法令、法规和国家标准及其他行业标准的关系本次修订的标准所使用的术语等描述均符合现有的行业标准《JJG（教委）016-1996 波长色散型X射线荧光光谱仪检定规程》、《JY/T010-1996分析型扫描电子显微镜方法通则》的要求，本标准的要求与现行相关法律、法规和国家标准及其他行业标准的关系不矛盾、不冲突，关系协调。
6 主要修订内容本标准为新编制的标准，本次主要编制内容如下：——规定了与本通则相关的术语和定义；——规定了聚焦离子束系统的方法原理；——规定了仪器类型与仪器组成；——规定了样品要求；——规定了分析加工的技术步骤；——规定了分析结果的表述；——规定了安全注意事项。
本次编制关键技术内容如下：6.1 术语和定义6.1.1 聚焦离子束focused ion beam通过聚焦状态的离子探针对样品表面进行轰击，并由计算机控制离子束加工轨迹、步距、驻留时间和循环次数以实现对材料的成像，刻蚀，诱导沉积和注入，简称FIB。
6.1.2 离子束诱导沉积Ion beam induced deposition采用聚焦状态的离子束轰击样品表面，将由离子束入射区通入并吸附在样品表层的有机气体分子分解，使金属留在样品表面形成薄膜沉积，薄膜的生长速度和元素组成与离子束的能量和扫描方式有关。
6.1.3 离子束刻蚀Ion beam etching采用高能离子束轰击样品表面，将样品表面的原子溅射出来。
6.1.4 离子束注入Ion beam implantation通过高能离子轰击样品表面与样品原子发生碰撞，高能离子逐渐失去能量而镶嵌在样品表层。
6.1.5 气体注入系统gas injection system利用多种有机气体分子来完成薄膜沉积与辅助刻蚀功能的配置系统，简称GIS。
6.1.6 剂量dose单位面积上的入射电荷量，单位nC/μm2。
6.1.7 共聚焦距离coinside distance聚焦离子束系统的共聚焦距离是聚焦离子束双束系统中电子束和离子束交汇点与电子束镜筒末端的距离，单位mm（一般为设备固定值）。
6.2方法原理6.2.1微/纳米加工及成像原理聚焦离子束系统是用聚焦离子束代替扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)中所用的质量很小的电子作为仪器光源的显微分析加工系统。
6.2.2微/纳米结构加工原理：在离子柱顶端的液态金属离子源上加一强电场来抽取带正电荷的离子，通过位于柱体中的静电透镜、可控的四极/八极偏转装置，将离子束聚焦并在样品上扫描。
离子束对材料表面的轰击会将表面原子溅射出来，让离子束按指定的图形扫描就可刻出所需的图案。
如果同时局部引入沉积气体，就可做局部的沉积而得到所需的沉积图案，或利用化学反应增强刻蚀效果。
6.2.3离子束成像原理：聚焦离子束显微镜和扫描电子显微镜的成像原理比较相近。
离子束轰击材料表面时会产生二次离子以及二次电子，收集离子束轰击样品产生的二次电子和二次离子，获得聚焦离子束显微图像。
聚焦离子束可同时进行表面成像及表面的微米、纳米加工。
6.3基本功能成像：观察材料的微观形貌。
刻蚀：运用聚焦离子束在材料表面刻蚀出需要的结构或者图案。
沉积：运用聚焦离子束辅助在材料表面沉积某种材料成分构成的结构或者图案。
注入：运用聚焦离子束使材料表面注入出需要的结构或者图案。
聚焦离子束越来越多地应用于材料科学、生物、半导体集成电路、数据储存磁盘等领域。
随着电镜技术的发展，聚焦离子束的应用已经从截面检测扩展到纳米图像制备、透射样品制备、三维成像和分析、电路编辑和修复等。
6.4仪器6.4.1仪器类型聚焦离子束系统分为单束聚焦离子束系统、双束聚焦离子束系统、多束聚焦离子束系统等。
6.4.2仪器组成聚焦离子束系统主要由离子光学系统、束描画系统、样品室系统、信号采集处理单元和真空系统等部分组成。
离子光学系统离子光学系统的主要部件有离子源、静电透镜、消像散器、束对中单元、静电偏转束闸和束偏转器。
离子光学柱中还设置一系列限束光阑, 用来阻挡离轴较远的离子。
离子源为聚焦离子束系统提供稳定的、可聚焦的离子束,其尺寸大小直接影响聚焦离子束系统的分辨率。
表征离子源的主要参数为亮度、能散、源尺寸、稳定性和寿命等。
离子源发射离子束进入到离子光学柱, 经过整形、质量分析, 最后聚焦到工件表面。
束描画系统束描画系统由图形发生器、束偏转器和束闸组成。
图形发生器的功能是图形编辑即编制要制作的图形或接受用户的图形数据, 形成FIB 系统能识别的图形数据和束偏转距离控制等。
样品室系统样品室系统位于离子柱下方,包括样品台、探测器、气体注入系统等。
聚焦离子束样品台一般有平动（x轴、y轴、z轴），旋转（r轴）以及倾转（t轴）五个方向运动,由计算机通过鼠标、控制杆、键盘和预装的定位系统实现控制。
信号采集处理单元信号采集处理单元由离子入射点发射出二次电子, 二次电子被光电倍增管检测器或微通道板检测器接收。
这些二次电子信号通过模数转换同步调制显示器的亮度, 就可以形成图像。
真空系统真空系统由机械泵、扩散泵、分子泵及离子泵等部分组成，使离子光学系统真空保持优于10-5Pa，样品室真空保持优于10-3Pa.6.4.3仪器性能仪器的计量指标应符合《JJG 016波长色散型X射线荧光光谱仪检定规程》的要求。
6.4.4环境条件环境温度：恒温。
室温可设定在17 ℃～23 ℃范围内的任一温度上。
相对湿度：≤70 ％。
电源电压：单相电源220 V±22 V，50 Hz±0.5 Hz；三相电源380 V±38 V，50 Hz±0.5 Hz。
6.5样品6.5.1 样品应该为干燥块状固体、粉末或固体薄膜。
6.5.2 样品应有一定的化学、物理稳定性，在真空中不会挥发，无放射性和腐蚀性。
6.5.3 分析样品在尺寸和形态上应适应样品台要求，在样品腔内运动时应不污染腔室或碰撞其它硬件。
6.5.4 样品厚度不宜过厚，表面宜磨平抛光。
6.5.5 样品应具有良好的导电性、导热性，非导电性样品应在表面喷镀导电膜，或在实验中采取其它去放电措施。
6.5.6 生物和医学样品应经固定、脱水、临界点干燥或冷冻干燥，然后在表面喷镀导电膜。
6.6技术步骤6.6.1开机按照仪器操作说明书规定的开机程序进行。
仪器在维护、检修等特殊情况下才进行整机停机；平时应处在分析等待状态。
6.6.2分析前的准备检测开始前应检查室内环境和仪器状态面板上各种显示值是否处于正常状态（包括氮气的气压和气流量、室内温度和湿度、循环水水压和流量等）。