由首席科学家Graham Cooke博士领导的Hiden Analytical公司，为全球研究人员提供二次离子质谱(SIMS)工具，用于研究固体材料中的离子交换、扩散和材料传输，应用领域涵盖电池、燃料电池、聚变反应堆和耐腐蚀部件等新兴能源技术。
二次离子质谱(SIMS)是一种表面分析技术，利用聚焦离子束溅射样品表面，通过质谱仪分析溅射出的二次离子，具有高灵敏度和优异的深度分辨率。由于SIMS可以区分同一元素的不同同位素，它能够直接研究固体中的原子运动和扩散，适用于监测半导体中的杂质和掺杂剂、检测薄膜界面处的污染，以及对太阳能电池等器件中的层状结构进行表征。
在实际应用中，研究人员利用同位素标记材料和SIMS深度剖析技术追踪固体中的原子运动。以锂离子电池为例，锂有锂-6和锂-7两种稳定同位素，在电池充电实验中，将其中一种同位素引入含有另一种同位素的材料中，利用SIMS深度剖析技术可以揭示锂在电极和固体电解质中的迁移和反应过程。
类似地，氧-18和氘(氢的一种稀有同位素)也可用于研究燃料电池中的电化学反应和离子传输、聚变反应堆材料中的氢传输和滞留，以及关键结构部件腐蚀的进展。这些同位素示踪剂与SIMS深度剖析相结合，可在纳米尺度上可视化和量化扩散路径和反应前沿。
在聚变反应堆材料研究方面，氘对于研究氢传输尤为重要。在钨等常用聚变反应堆壁组件材料中，氘可用来模拟氢的行为，同时仍能通过SIMS进行区分。通过制备同位素标记层并进行扩散实验，研究人员可生成深度剖面图，显示氘在钨和其他关键材料中的渗透和积累情况，为理解聚变能源系统的燃料滞留、材料退化和长期性能提供数据支持。
SIMS深度剖析技术还可用于研究同位素纯薄膜的扩散和混合过程。例如，在较厚的铁层内沉积一层同位素纯的54Fe层，SIMS可清晰地将其解析为铁基体中的独立区域。在受控加热或暴露于反应性环境后，重复测量可揭示该层的展宽和重新分布，从而提供扩散系数和物质传输机制的定量数据。该方法广泛适用于金属、氧化物、半导体和复杂多层结构。
Hiden Analytical目前提供一系列SIMS仪器，支持从研发到生产的不同需求。SIMS工作站系列是高度灵活的系统，适用于需要详细深度剖析和同位素分析的研发实验室。AutoSIMS是一款紧凑型自动化SIMS仪器，可无人值守运行，适用于质量控制和生产环境中的常规分析。这些平台使从事半导体、薄膜、储能和转换器件以及耐腐蚀材料研究的科学家和工程师能够优化材料、提高器件性能并加速技术创新。
