2025年5月27日，应兰州大学泛第三极环境中心邀请，天津大学孙传强博士进行了题为“NanoSIMS50L的应用与制样方法”的专题讲座。讲座由迟鸿飞博士主持，采用线下线上结合的方式进行。报告吸引了来自生命科学、地球科学、材料科学等多个领域的师生和科研人员参与。

NanoSIMS（纳米级次级离子质谱）是当前国际上最具空间分辨率和同位素灵敏度的成像质谱平台之一。作为CAMECA公司推出的高端型号，NanoSIMS50L具备优于50 nm的空间分辨率和ppm级的同位素检测能力，可同时采集多达7种离子信号，实现对元素和同位素在亚细胞、矿物微区等尺度的高精度成像。

孙传强博士首先介绍了纳米二次离子探针质谱仪（NanoSIMS50L）的原理与特点。该技术通过带电离子攻击固体样品表面，实现元素和同位素的分析。这一技术不仅具有高灵敏度，而且能在一定程度上破坏样品表面以获取材料的深层信息。NanoSIMS50L在此基础上进一步优化，其一次离子和二次离子夹角入射的设计使其离子尺寸可达到50到100纳米。此外，该仪器具备多接收功能，最小何最大离子的质量数范围可达21倍，每个接收杯配备两种检测器，极大地提高了检测的灵敏度。

在报告中，孙传强博士还详细介绍了NanoSIMS50L在以下领域的典型应用：

微生物生态学：追踪稳定同位素标记物在单细胞中的分布，揭示碳氮代谢路径；

植物根际与土壤研究：分析根部与微生物之间的界面结构与营养物质交换；

材料科学与腐蚀分析：获取合金元素在界面处的空间迁移轨迹。

制样部分是NanoSIMS研究的关键环节之一。报告围绕样品导电性处理、包埋与切片、元素污染防控等关键问题展开，强调了“样品质量决定数据质量”的理念。报告还特别介绍了针对生物样品的低温包埋、金属镀膜、标记定位（如FISH）等前沿制样流程。

接着孙传强博士从设备的应用领域和样品的制备方法，给大家做了详细的介绍。孙老师强调样品制备是实验成功的关键环节，主要包括以下几个步骤：1.预处理：确保样品的清洁与纯度；2.显微镜观察：使用荧光显微镜和扫描电镜对样品进行初步观察；3.表面平整度要求：为了实现高空间分辨率，样品表面需要高度平整；4.定位与成像：通过扫描电镜或光学显微镜对样品进行成像，便于后续区域定位。针对不同元素的离子产率差异问题，孙传强博士分享了多种提高产率的方法。例如，对于氮元素在氧源下产量较低的情况，可以通过检测其与其他元素结合产生的复合粒子来提升产率。同时，他还详细讲解了如何通过调整质量分辨率和相对灵敏度因子来优化离子选择。

本次讲座吸引发了参会师生们的浓厚兴趣。会后，大家与孙传强博士展开了热烈的学术讨论。与会师生纷纷表示，通过此次报告加深了对NanoSIMS技术优势及挑战的理解，为后续实验设计与研究思路提供了重要启发。本次报告为进一步促进多学科交叉研究提供了良好平台，中心将继续开展系列技术讲座与培训，助力广大科研人员高效开展微区化学成像与稳定同位素分析工作。