Hiden Analytical近日发表技术文章，介绍二次离子质谱(SIMS)在富集医用同位素靶材料分析中的应用，重点讨论其如何支持同位素比值测量、深度剖析以及污染分析。
医用放射性同位素是现代核医学的重要基础，可用于SPECT成像、甲状腺疾病治疗、靶向放射性核素治疗、骨痛缓解和肝脏放射性栓塞等场景。锝-99m、碘-131、镥-177、钐-153、钬-166和钇-90等核素的临床价值，取决于辐射类型、能量、化学性质、生物靶向性以及物理半衰期之间的匹配。
文章指出，许多反应堆生产的医用放射性核素来自稳定同位素靶材的中子辐照。靶材中目标稳定同位素的含量，直接影响放射性产物活度、比活度和核素纯度。如果靶材中存在相邻稳定同位素，它们也可能被活化，产生不需要的放射性核素杂质，从而增加后续放射化学分离和剂量控制的难度。
在这一背景下，富集稳定同位素靶材的表征就显得尤为关键。Hiden Analytical表示，SIMS可以直接测量固体表面的同位素组成：通过聚焦初级离子束溅射样品，再对释放出的二次离子进行质量分析。与需要溶解样品的整体同位素分析不同，SIMS消耗材料很少，并能保留表面、沉积层和深度方向上的空间信息，适合分析稀有、高价值或需要继续使用的固体靶材。
Hiden Analytical首席科学家Graham Cooke表示，富集同位素靶材通常价值高、数量有限，且应用范围较专门;SIMS能够直接检测固体材料本身的同位素分布，同时保留整体测量中可能丢失的空间和深度信息。
文章还介绍了Hiden Analytical的AutoSIMS。该方法面向常规SIMS分析，具有紧凑和自动化特点，可用于沉积层、薄膜及富集同位素靶材实验室表征。示例数据包括沉积在不锈钢基底上的200微米宽Yb-174线的三维深度分辨SIMS图像，测量区域为800×800微米，总分析深度为1微米;另一组Yb同位素质谱图显示，以m/z 174峰归一化后，可对来自约1纳克固体样品的镱同位素进行分析。
文章认为，SIMS可用于判断靶材是否富集了正确的稳定同位素、富集过程是否均匀、沉积层中的同位素比值是否随深度变化，以及是否存在有害同位素或污染物。这些信息有助于在靶材进入医用放射性同位素生产链之前，对其适用性进行更细致的评估。Hiden Analytical总部位于英国，在四极杆质谱仪设计、开发和制造方面已有超过40年经验，产品应用于气体分析、催化、热分析、电化学、等离子体诊断、残余气体分析和表面科学等领域。
