現(xiàn)今，對于檢測材料的表面分析主要是采用二次離子質(zhì)譜儀，它是對微粒進(jìn)行同位素分析的有力工具，但它不能直接分辨同量異位數(shù)和確認(rèn)元素，也難以高效率地在環(huán)境樣品中尋找特定成分的微粒。
 

　　二次離子質(zhì)譜儀的技術(shù)原理：
 

　　該儀器是一種基于質(zhì)譜的表面分析技術(shù)，二次離子質(zhì)譜原理是基于一次離子與樣品表面互相作用現(xiàn)象。帶有幾千電子伏特能量的一次離子轟擊樣品表面，在轟擊的區(qū)域引發(fā)一系列物理及化學(xué)過程，包括一次離子散射及表面原子、原子團(tuán)、正負(fù)離子的濺射和表面化學(xué)反應(yīng)等，產(chǎn)生二次離子，這些帶電粒子經(jīng)過質(zhì)量分析分析后得到關(guān)于樣品表面信息的質(zhì)譜，簡稱二次離子質(zhì)譜。
 

　　通過質(zhì)譜圖可以用來獲取樣品表面的分子、元素及同位素的信息，可以探測化學(xué)元素或化合物在樣品表面和內(nèi)部的分布，也可以用于生物組織和細(xì)胞表面或內(nèi)部化學(xué)成分的成像分析，配合樣品表面掃描和剝離(濺射剝離速度可以達(dá)到10微米/小時(shí))，還可以得到樣品表層或內(nèi)部化學(xué)成分的三維圖像。二次離子質(zhì)譜具有很高的靈敏度，可達(dá)到ppm甚至ppb的量級，還可以進(jìn)行微區(qū)成分成像和深度剖面分析。
 

　　在二次離子的常規(guī)檢測中，可以用于分析的樣品可以固體，也可以是粉末、纖維、塊狀、片狀、甚至液體(微流控裝置)。如果從導(dǎo)電性考慮，這些樣品可以是導(dǎo)電性好的材料，也可以是絕緣體或者半導(dǎo)體。從化學(xué)組成上來分，可以是有機(jī)樣品，如高分子材料、生物分子，也可以是無機(jī)樣品，如鋼鐵、玻璃、礦石等。