1.2.8　原位分析技術(shù)

固體樣品中元素濃度的直接微觀分析已成為分析科學(xué)發(fā)展的一個(gè)極具吸引力的前沿領(lǐng)域。Gray[35]首次論證了利用激光燒蝕取樣（LA-ICP- MS），并通過ICP MS直接分析固體顆粒的可行性，簡稱為LA-ICP- MS。與用于樣品整體分析的溶液霧化ICP- MS相比，LA-ICP- MS分析具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如氧化物和氫氧化物的干擾水平較低、樣品制備過程更簡單、分析速度更快且成本低。而且，為XRF分析準(zhǔn)備的樣品也可以通過LA-ICP- MS測定主要、少量元素和一些選定的包括稀土元素在內(nèi)的微量元素。John等[36]開發(fā)了一種利用LA-ICP- MS在巖石熔融玻璃上分析稀土元素和其他一些元素的快速分析方法。在一項(xiàng)研究中，Tanaka等[37]使用LA-ICP- MS測定了碳酸鹽樣品中的稀土元素濃度，以NIST玻璃和摻有稀土合成碳酸鈣為校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，研究了基質(zhì)對ICP- MS分析的影響，發(fā)現(xiàn)基質(zhì)對LA-ICP- MS分析的影響相對較小。Liu等[38]對LA-ICP- MS在地質(zhì)樣品中主要、少量元素和包括稀土元素在內(nèi)的幾種微量元素分析中的應(yīng)用進(jìn)行了很好的綜述。二次離子質(zhì)譜（SIMS）或離子微探針是分析地質(zhì)材料中稀土元素的最佳技術(shù)之一。基于一次離子與樣品表面的互相作用可以得到二次離子質(zhì)譜。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。以上這些儀器能夠進(jìn)行同位素比值分析和亞μg/g元素分析，具有極高的空間分辨率。SIMS的空間分辨率（5～10mm）優(yōu)于LA-ICP- MS （一般大于 10mm）。然而，與LA-ICP- MS相比，SIMS是一種速度較慢且更為復(fù)雜的分析技術(shù)。類似的、高度復(fù)雜的分析工具——高分辨率離子探針（SHRIMP）的特殊分辨率為25μm，主要用于高精度同位素比值的測定，還可用于測定稀土元素在玻璃中的分布情況。