ICS 71. 040. 99 N 53
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 17359---2012/1SO 22309:2006
代替GB/T17359—1998
微束分析 能谱法定量分析
Microbeam analysis-Quantitative analysis using energy dispersive spectrometry 方大标准查询页cx.spsp.gov.cn
(ISO22309:2006,IDT)
2013-02-01实施
2012-07-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T17359—2012/IS022309:2006
目 次
前言引言 1
II IV
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 试样制备 5 仪器准备 6分析步骤
5
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F
7 数据处理附录A（资料性附录） 谱峰的标定附录B（资料性附录）峰鉴定/干扰附录C（资料性附录） 影响测量结果不确定度的因素附录D（资料性附录） 原子序数小于11的元素分析附录E（资料性附录）单个实验室及不同实验室之间再现性研究的数据举例参考文献
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10 11 12 14 15 16
-..
一
1 GB/T17359-2012/ISO22309:2006
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T17359一1998《电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则》。 本标准与GB/T17359—1998相比，主要内容变化：
增加了轻元素定量分析的技术要求； -增加了术语与定义；增加了无标样定量分析的技术要求；增加了测量不确定度的要求；增加了资料性附录A、附录E；删除了分析方法原理；删除了附表1和附表2的标准样品清单。
-
本标准使用翻译法等同采用ISO22309：2006《微束分析能谱法定量分析》。 本标准由全国微束分析标准化技术委员会（SAC/TC38）提出并归口。 本标准主要起草单位：核工业北京地质研究院、中国地质科学院矿产资源研究所。 本标准主要起草人：范光、葛祥坤、周剑雄、陈振宇、于阿朋。
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1 GB/T17359—2012/IS022309:2006
引 創言
当一种高能量电子束作用到一个试样上时会产生X射线，这种X射线随着试样中不同的化学组成（原子类别特征而具有不同的能量（波长）。每种元素的X射线强度与该元素在试样中的含量相关。 如果用测得的这些X射线强度与一个适当的参考物质或一组参考物质的X射线强度比较并用适当的方法校正，就可得到每一元素的含量。“无标样”程序也可以提供试样的定量结果，但要有存储在软件包中的预先测量的参考X射线强度或通过理论计算得到的X射线强度与之作对比。这种基于一些假设的程序的测试精度必然比利用参考物质方法的测试精度低（见参考文献[1]～[8])。检测特征X射线有两种常见的方法：波谱法（WDX)、能谱法（EDX）。本标准所采用的方法是能谱法。
利用能谱法分析时，轻元素（原子序数Z<11（Na）的元素）的定量分析更加复杂，本标准讨论了些这方面的问题。
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IV GB/T17359—2012/ISO22309:2006
微束分析 能谱法定量分析
1范围
本标推规定了用安装在扫描电镜（SEM)或电子探针（EPMA）上的能谱仪对试样上特定点或特定区域进行定量分析的方法。定量分析是指用质量分数（百分数）表示元素的含量。正确鉴别试样中所有元素是定量分析中必不可少的组成部分，因此，本标准也包含这方面的内容。本标准提供了多种能谱法定量分析方法，本标准适用于利用参考物质或“无标样”程序对质量分数高于1%的元素进行定量分析。 本标准对原子序数大于10的元素的分析置信度更高。
本标准也规定了对原子序数小于11的轻元素的分析方法。 注：当没有重叠峰，并且相应的特征X射线被强烈地激发时，能谱仪也可以测量质量分数在0.1%水平的元素。本
标准主要应用于表面平整试样的定量分析，基本方法也适用于表面不平整试样的分析，但会引人附加的不确定度分量。
目前没有公认的轻元素的准确能谱仪（EDS)定量分析方法，以下是几种常用于轻元素分析的EDS 方法：
a） 测量峰面积并对比峰强度。如附录D中所述的原因，这种方法对轻元素分析结果的不确定度
方大林 比重元素大·而
b）当已知试样中的轻元素以化学计量的方式与重元素（Z>10）结合时，该轻元素的浓度可以通
过与其他元素的相关浓度比进行测定。这种方法通常用于硅酸盐矿物试样中氧的测定。 c 通过差值法计算浓度，即用100%减去能够分析元素的总百分数即为轻元素的百分数。这种
方法只有在很好的束流稳定性和单独测量至少一个参考样品的条件下才能够应用，并且还需要精确测定样品中的其他元索。
附录D总结了重元素存在时轻元素定量分析中的问题。如果仪器上安装了能谱仪和波谱仪（WDS），可以用WDS来克服EDS分析中的低能量谱峰重叠问题。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T27025—2008检测和校准实验室能力的通用要求（ISO/IEC17025：2005，IDT） GB/T20726—2006半导体探测器X射线能谱仪通则（ISO15632：2002，IDT) ISO14594微束分析电子探针微分析波谱仪实验参数测定导则（Microbeamanalysis一Elec-
tron probe microanalysis-Guidelines for the determination of experimental parameters for wavelength disper- sivespectroscopy)
ISO16700：2004微束分析扫描电子显微术图像放大倍数校正导则（Microbeamanalysis- Scanning electron microscopyGuidelines for calibrating image magnification)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 GB/T17359—2012/IS022309:2006
3.1
吸收校正absorptioncorrection 为补偿X射线穿过试样到探测器的过程中，由于试样中所有元素的光电吸收作用引起某一元素的
X射线强度损失而进行的基体校正。 3.2
准确度accuracy 真值与测量值之间的一致程度。
3.3
加速电压accelerating voltage 为加速从电子源发射的电子而加到灯丝和阳极之间的点位差。 注：加速电压用千伏（kV)表示。
3.4
1
原子序数校正atomicnumbercorrection 对分析体积中所有元素的电子背散射及阻止本领引起某一元素X射线强度变化进行的基体校正。
3.5
束流beamcurrent 电子束中的电流。 注：束流用纳安表示。
3.6
方大标准束流稳定性贝beam stabilityp.gov.cn
分析过程中束流的变化程度。 注：束流稳定度用百分数/h表示。
3.7
翰致辐射bremsstrahlung 人射电子在原子库仑场中减速而产生的非特征X射线谱。
3.8
有证参考物质certifiedreferencematerial;CRM 它的一个或多个特征参数值已通过一个有效的技术程序测定，这些特征参数值甫在鉴定机构颁发
1
的证书或文件中查找到。 3.9
特征X射线 characteristicX-ray 原子内壳层电子被电离后，由较外层电子向内壳层跃迁产生的具有特定能量的电磁辐射光子。
3. 10
死时间deadtime 计数测量系统处理一个脉冲信号后，恢复到能处理下二个脉冲信号所需的时间。 注：死时间通常以其所占总时间的百分数表示[见活时间（3.19)]。
3. 11
能谱法energy-dispersiveX-rayspectrometry；EDX 测量单个光子能量建立描述X射线能量分布的数字直方图的X射线谱方法。
3.12
电子探针显微分析electronprobemicroanalysis 根据聚焦电子束与试样微米至亚微米尺度的体积相互作用激发X射线的谱学原理，对电子激发体
积内的元素进行分析的技术。
2 GB/T17359——2012/ISO22309:2006
3.13
逃逸峰escapepeaks 由于探测器材料的荧光效应，造成入射光子能量损失引起的假峰。 注1：逃逸峰的能量为人射特征峰能量减去探测器材料发射的X射线能量（Si逃逸峰的能量为1.734keV)。 注2：人射X射线能量低于探测器材料的临界激发能时不产生逃逸峰，因此，在Si-LiEDS探测器中能量低于1.84keV
的X射线不能产生SiK逸峰。
3.14
荧光效应fluorescence 原子对特征或连续X射线的光电吸收处于激发态，该激发态原子因退激而产生俄歇电子或特征
X射线的效应，亦称“二次”荧光效应。 3.15
荧光校正fluorescencecorrection 对由于“A”元素吸收了超过其临界激发能的“B"元素的特征X射线而产生的“A”元素特征X射线
进行的一种基体校正。 3.16
谱峰半高宽fullwidthathalfmaximum；FWHM 谱峰扣除背底后强度最高值之半处的峰宽度。 注：FWHM是用谱峰最高值一半处的宽度来测量。
-
3. 17
入射电子束能量 incidentbeamenergy 大灯丝和阳极之间的电位使人射束电子获得的能量。 3.18
K比值k-ratio 试样中某一元索的净峰强度（经过背底修正）除以标准物质能谱中相应元素实测或经计算的净峰
强度。 3.19
活时间（s）livetime（s）脉冲测量电路能够探测X射线光子的时间。 见死时间（3.10）注1：活时间用s表示。 注2，活时间等于实际分析时间减死时间。实际分析时间用常规时钟计时。对X射线探测来说，实际分析时间总是
7:
.
大于活时间。
3.20
过压比overvoltageratio 人射束电子能量与一特定原子壳层（K，LI，LⅡ，等）的临界激发能量之比。
3.21
峰强度peakintensity 扣除背底后的特征X射线谱峰面积的X射线总计数。 注：这种峰强度有时称为蜂积分。
3.22
峰形peakprofile 由特定X射线发射的能量和相对强度确定的特征峰的形状，谱峰未用能谱仪鉴别。
3.23
精密度precision 在指定条件下，多次测量结果的一致程度。
3 GB/T17359—2012/IS022309:2006
3.24
EDS定量分析quantitativeEDS 对分析体积中测定的元素进行浓度测定的过程（方法）。
3.25
参考物质referencematerial;RM 材料或物质，其最少有一个特征参数足够均匀并被测定以用于对仪器、测量装置进行校正或用于对
材料赋值。
注：参考物质的特征元素含量在一定体积内是均匀的。在测试过程中要在这些由一个或多个机构提供的试样特定
大小范围测量的参考物质的元素含量，其元素含量是在一个不确定度范围内。
3.26
重复性repeatability 相同的实验者用同样的方法，用同一台测量仪器，在相同的实验室，相当短的时间内连续测量相同
数量的试样所得结果的一致程度。 3.27
再现性reproducibility 同一个量用不同的方法、不同的测量仪器、不同的操作者，在不同的实验室进行测量，所得结果的一
致程度。测量的时间间隔较一次测量时间长得多，仪器应用不同的条件进行测量 3.28
分辨率resolution
方大标准(能量分辨率)能谱仪测得的谱峰半高宽。
注：分辨率通常用MnKα线（5.894keV）进行测量，也可用其他合适的元素谱峰进行测量。 3.29
分辨率resolution （空间分辨率）微束分析空间特征的一种度量。 注：通常用测量试样中特征辑射的体积或者长度值表示。
3.30
无标样分析standardlessanalysis X射线显微分析的一种定量方法，其中K值表达式中的参考峰强度I来自于物理计算或一系列
1
参考物质的存储数据，以弥补所缺标样或适应不同的实验条件。 3.31
1
和峰sumpeaks 由于两个特征X射线光子同时进入探测器无法分辨，而产生两个特征X射线光子能量之和的
假峰。
注：和峰的能量是同时到达探测器的两个光子能量之和。 3,32
溯源性traceability 通过记录的结果跟踪整体的历史、应用或位置的能力。
3.33
不确定度 uncertainty 测量结果表示中的一部分，表示真值可能的变化范围。
3.34
确认validation 通过提供客观证据，对特定的预期用途或应用要求已得到满足的认定。
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