二次离子质谱是一种依靠高能离子在高真空下溅射固体表面产生二次离子的质谱技术.二次离子信息反映了表面的化学组成,一次离子可以聚焦到几个微米,甚至50nm,对表面进行扫描可以得到表面的化学组成,还可以对固体进行断层3D分析.飞行时间质谱具有分析速度快、分辨率高的特点,在众多二次离子质谱的质量分析器中具有独特的优势.高分辨率的二次离子质谱可以去除背景杂峰的干扰,且更为准确地确定样品表面物质的分子式.TOF-SIMS的分辨率直接受到一次离子源脉宽的影响，一次离子束的脉宽长度决定了离子的初始死时间发散。其次TOF-SIMS的分辨率取决于离子的初始能量发散大小。高能的一次离子束轰击样品表面产生的二次离子能量发散在上百电子伏区间。离子能量发散越大，质谱的分辨率越低。另一个影响TOFMS分辨率的关键因素来自于飞行时间质量分析器自身因素的影响，如飞行距离、电源稳定性、探测器性能及加工安装精度等。在国家重大仪器专项的支持下，实验室自行研制了一台高分辨飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)的质量分析器，用于同位素地质学研究。仪器调试优化过程采用了脉冲延时聚焦的技术，不仅解决了一次离子源脉宽对分辨率的影响，而且也可以补偿离子初始能量发散带来的误差。