边缘效应和几何效应对SHRIMPIIeMC氧同位素分析精度-分析化学.PDFVIP

第43卷 分析化学 (FENXI HUAXUE)摇 研究报告 第12期 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2015年12月 ChineseJournal of Analytical Chemistry 1888~1894 DOI:10.11895/j.issn.0253鄄3820.150581 边缘效应和几何效应对 SHRIMP IIe MC氧同位素分析精度影响 *1,2 1 1 2 龙 涛 摇 石坚摇 包泽民摇 Stephen W. J. Chement 2 1 2 张玉海摇 田地 摇 刘敦一 1 2 (吉林大学仪器科学与电气工程学院,长春130026)摇 摇 (中国地质科学院地质研究所,北京 100037) 摘摇 要摇 SHRIMP IIe MC被广泛应用于锆石、磷灰石、碳酸钙等副矿物的氧同位素分析。 本工作针对其氧同 位素分析过程中的边缘效应及几何效应(X鄄Y效应),建立二次离子提取结构的SIMION仿真模型,探讨了X鄄 Y效应、边缘效应的产生原因及影响因素,为SHRIMP IIe MC高精度氧同位素分析提供指导。 通过限制氧同 18 位素分析点位置(样品位于靶中间直径 10 mm 内,靶表面粗糙度1 滋m),可使锆石啄 O单点内部精度优于 18 0.15译(1滓),外部精度优于0.5译(95%的置信区);碳酸盐矿物啄 O单点内部精度优于0.20译(1滓),外部精 度优于0.6译(95%的置信区)。 关键词摇 高分辨率离子探针;氧同位素分析;边缘效应;几何效应 1摇 引摇 言 二次离子质谱仪(Secondary ion mass spectrometer,SIMS)以其独有的原位微区分析优势,在地球科 学领域得到广泛应用[1~7]。 其中,高灵敏度、高分辨率离子探针(Sensitive high resolution ion microprobe, SHRIMP) 以其自身固有的大半径的磁场和电场,能够提供高的传输效率和色散,在U鄄Pb地质年代学、 同位素地球化学和微量元素丰度测量中都有出众的表现。 近年来,SHRIMP分析技术提高了负的二次 离子产出效率及多接收器检测精度,使高精度SHRIMP原位微区氧同位素分析成为可能[8~13]。 [14] 18 Treble等 在SIMS(Cameca鄄1270)氧同位素分析过程中,首次观察到水平方向分析点的啄 O值变 [8] 化范围比垂直方向大2译;Ickert等 使用SHRIMP II进行氧同位素分析时,观察到分析点在距离靶边 [15] 缘4 mm 内有极大的误差,提出了“边缘效应冶;Kita等 在建立SIMS(Cameca鄄1280)氧同位素分析过程 中发现,样品靶上距靶心6~7 mm、不同位置的分析点氧同位素有较大的变化范围,提出了“X鄄Y冶效应。 在“X鄄Y冶效应与边缘效应有本质区别