1.2.8　原位分析技术

固体样品中元素浓度的直接微观分析已成为分析科学发展的一个极具吸引力的前沿领域。Gray[35]首次论证了利用激光烧蚀取样（LA-ICP- MS），并通过ICP MS直接分析固体颗粒的可行性，简称为LA-ICP- MS。与用于样品整体分析的溶液雾化ICP- MS相比，LA-ICP- MS分析具有许多优点，例如氧化物和氢氧化物的干扰水平较低、样品制备过程更简单、分析速度更快且成本低。而且，为XRF分析准备的样品也可以通过LA-ICP- MS测定主要、少量元素和一些选定的包括稀土元素在内的微量元素。John等[36]开发了一种利用LA-ICP- MS在岩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。在一项研究中，Tanaka等[37]使用LA-ICP- MS测定了碳酸盐样品中的稀土元素浓度，以NIST玻璃和掺有稀土合成碳酸钙为校准标准，研究了基质对ICP- MS分析的影响，发现基质对LA-ICP- MS分析的影响相对较小。Liu等[38]对LA-ICP- MS在地质样品中主要、少量元素和包括稀土元素在内的几种微量元素分析中的应用进行了很好的综述。二次离子质谱（SIMS）或离子微探针是分析地质材料中稀土元素的最佳技术之一。基于一次离子与样品表面的互相作用可以得到二次离子质谱。带有几千电子伏特能量的一次离子轰击样品表面，在轰击的区域引发一系列物理及化学过程，包括一次离子散射及表面原子、原子团、正负离子的溅射和表面化学反应等，产生二次离子，这些带电粒子经过质量分析后得到关于样品表面信息的质谱，简称二次离子质谱。以上这些仪器能够进行同位素比值分析和亚μg/g元素分析，具有极高的空间分辨率。SIMS的空间分辨率（5～10mm）优于LA-ICP- MS （一般大于 10mm）。然而，与LA-ICP- MS相比，SIMS是一种速度较慢且更为复杂的分析技术。类似的、高度复杂的分析工具——高分辨率离子探针（SHRIMP）的特殊分辨率为25μm，主要用于高精度同位素比值的测定，还可用于测定稀土元素在玻璃中的分布情况。