Nano-SIMS

NanoSIMS ist speziell darauf ausgelegt, eine extrem hohe räumliche Auflösung zu bieten und ist daher für die isotopische Analyse und die Quantifizierung von leichten Elementen und Isotopen geeignet. Die meisten SIMS-Methoden sind in Nanodimensionen schwierig umsetzbar. Dies liegt insbesondere am häufig zu großen Durchmesser des primären Ionenstrahls und den auftretenden Vibrationen. Denn bei der Bildgebung im Nanobereich müssen sehr kleine Volumina präzise gesputtert werden.

Moderne NanoSIMS-Geräte verwenden primär fokussierte Cs+ oder O- Ionenstrahlen und ermöglichen eine subzelluläre Auflösung und damit eine absolute quantitative Analyse auf der Ebene von Organellen. Dabei kommt ein hochenergetischer Primär-Ionenstrahl zum Einsatz um eine subzelluläre räumlich Auflösung im Bereich von ∼0,05 μm zu erreichen. Die Ionenquelle in NanoSIMS ist für hohe Strahlstabilität und Präzision optimiert. Die anlysierten Moleküle werden in der Regel mit stabilen Isotopen markiert, was die Probenvorbereitung sehr aufwändig macht.

Bei der Analyse kommen in der Regel magnetische Sektorfeld-Detektoren zum Einsatz. Es wird nur ein geringer Probendurchsatz erreicht. Wegen seiner Fähigkeit zur schnellen Massenanalyse und Vielseitigkeit wird TOF-SIMS in einer Vielzahl von industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen gegenüber nanoscale SIMS bevorzugt.

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