ICS 71.040.40 G 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T30702—2014/IS018118:2004
表面化学分析 俄歇电子能谱和X射线光电子能谱 实验测定的相对灵敏度因子在均匀材料定量分析中的使用指南 Surface chemical analysis-Auger electron spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy-Guide to the use of experimentally determined relative sensitivity
factors for the quantitative analysis of homogeneous materials
(ISO18118:2004,IDT)
2014-12-01实施
2014-06-09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/T30702—2014/IS018118:2004
目 次
前言引言 1 范围 2 规范性引用文件
II A
术语和定义 4 符号和缩略语 5
3
概述测量条件 6.1 概述 6.2 激发源 6.3 能量分辨率 6.4 能量步长和扫描速率 6.5 信号强度 6.6 增益和时间常数（适用于模拟信号探测系统的AES仪器） 6.7 调制获取微分谱 1
6
数据分析步骤 8 强度能量响应函数
用相对灵敏度因子测定化学组成 9.1 化学组成的计算 9.2 计算组成的不确定度附录A（规范性附录） 相对灵敏度因子公式 A.1 符号和缩略语 A.2 原理 A.3 相对灵敏度因子附录B（资料性附录） 分析结果的不确定度信息 B.1 符号和缩略语 B.2 引言 B.3 基体效应 B.4 样品组分分布 B.5 表面形貌 B.6 辐照损伤 B.7 离子溅射影响 B.8 表面污染参考文献
9
15
15 15 15 16 16 16 16 16
1
I GB/T30702—2014/IS018118:2004
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准采用翻译法等同采用ISO18118：2004《表面化学分析 俄歇电子能谱和X射线光电子能谱实验测定的相对灵敏度因子在均匀材料定量分析中的使用指南》。 与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T 224612008 表面化学分析词汇（ISO18115：2001，IDT）； GB/T21006—2007 表面化学分析 斤X射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪 义强度标线性 (ISO21270:2004,IDT)。
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。 本标准负责起草单位：北京师范大学分析测试中心。 本标准主要起草人：吴正龙。
Ⅱ GB/T 30702—2014/IS018118:2004
引言
俄歇电子能谱（AES)和X射线光电子能谱（XPS)是对材料表面组分灵敏的表面分析技术，检测深度通常为几个纳米。两种技术均给出在分析体积内平均的表面加权信号。大多数样品的组分在横向和深度方向上都有变化。由于难以测定任一组分变化的大小和发生变化的距离，经常采用近似的方法进行定量分析。均匀样品最简单，虽然这种情况不常见，但是为了方便分析，通常假设待测样品是均匀的。 本标准提供了用实验测定的相对灵敏度因子进行AES和XPS定量分析均匀材料时的测量和使用指南。
IV GB/T30702-2014/ISO18118:2004
表面化学分析俄歇电子能谱和X射线光电子能谱实验测定的相对灵敏度因子在均匀材料定量分析中的使用指南
1范围
本标准规定了在俄歇电子能谱和X射线光电子能谱均匀材料定量分析中相对灵敏度因子的实验测量和使用指南。
2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。
ISO18115表面化学分析词汇（Surfacechemicalanalysis—Vocabulary） ISO21270表面化学分析X射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪强度标线性（Surfacechem
ical analysis-X-ray photoelectron and Auger electron spectrometers-Linearity of intensity scale)
3术语和定义
ISO18115界定的术语和定义适用于本文件。ISO18115中的术语绝对元素灵敏度因子和相对元素灵敏度因子的定义分别列于3.1和3.2中。ISO18115未来修订版中的术语平均基体相对灵敏度因子和纯元素相对灵敏度因子的定义分别列于3.3和3.4中。 3.1
绝对元素灵敏度因子absoluteelementalsensitivityfactor 一种元素的系数。用测得的该元素强度除以该系数，而求得样品中该元素的原子浓度或原子分数。 注1：应明确所选用的原子浓度或原子分数。 注2：所用灵敏度因子的类型应与定量计算过程中所用的方程和分析样品的类型相符，例如均匀样品或偏析层。 注3：为了正确使用基体因子或其他参数，应给出灵敏度因子的来源。 注4：灵敏度因子与激发源参数、能量分析器参数以及样品在仪器中相对于这些部件的取向相关。灵敏度因子还与
所分析的基体相关，在SIMS中基体影响起主要作用。
3.2
相对元素灵敏度因子relativeelementalsensitivityfactor 正比于绝对元素灵敏度因子的系数。选择该比例系数使得一种选定元素及指定能级跃迁的峰强度
等于1。
注1：选定元素及其能级跃迁时，对于XPS通常选用C1s或F1s，对于AES通常选用AgM4.sVV。 注2：所用灵敏度因子的类型应适用于，诸如对均匀样品或偏析层之类样品的分析。 注3：为了正确使用基体因子或其他参数，应给出灵敏度因子的来源。 注4：灵敏度因子与激发源参数、能量分析器参数以及样品在仪器中相对于这些部件的取向相关。灵敏度因子也与
被分析的基体有关，在SIMS中基体影响起主要作用。
1 GB/T30702—2014/ISO18118:2004
3.3
平均基体相对灵敏度因子averagematrixrelativesensitivityfactor 正比于一种平均基体中一种纯元素的测量峰强度的系数，用测得的该元素强度除以该系数，计算得
样品中该元素的原子浓度或原子分数。
注1：应明确所选用的原子浓度或原子分数注2：所用灵敏度因子的类型应与定量过程中所用的方程和分析样品的类型相符，例如均匀样品或偏析层。 注3：应给出灵敏度因子的来源，对于平均基体相对灵敏度因子基体因子取1。 注4：灵敏度因子与激发源参数、能量分析器参数以及样品相对于仪器中的这些部件取向相关。
3.4
纯元素相对灵敏度因子pure-elementrelativesensitivityfactor 正比于一种纯元素样品的测量峰强度的系数，用测得的该元素强度除以该系数，计算得到样品中该
元素的原子浓度或原子分数。
注1：应明确选用的原子浓度或原子分数。 注2：所用灵敏度因子的类型应与定量计算过程中所用的方程和分析样品的类型相符，例如均匀样品或偏析层。 注3：为了正确使用基体因子或其他参数，应给出灵敏度因子的来源。基体因子显著，应与纯元素相对灵敏度因子
一同使用。
注4：灵敏度因子与激发源参数、能量分析器参数以及样品相对于仪器中这些部件的位置相关。
4符号和缩略语
SA：元素i的原子相对灵敏度因子 SA"：元素i的平均基体相对灵敏度因子 S：元素i的元素相对灵敏度因子 AES俄歇电子能谱（Augerelectronspectroscopy） AMRSF平均基体相对灵敏度因子（averagematrixrelativesensitivityfactor） ARSF原子相对灵敏度因子（atomicrelativesensitivityfactor） ERSF 元素相对灵敏度因子（elementalrelativesensitivityfactor） IERF 强度能量响应函数（intensity-energyresponsefunction） RSF 相对灵敏度因子（relativesensitivityfactor） XPSX 射线光电子能谱（X-rayphotoelectronspectroscopy）
5概述
在AES和XPS的许多定量分析应用中，经常使用相对灵敏度因子（RSF）。RSF分为3种类型：元素相对灵敏度因子（ERSF）、原子相对灵敏度因子（ARSF)和平均基体相对灵敏度因子（AMRSF）。附录A中A.3给出了这3种类型相对灵敏度因子的定义公式，A.2给出了这些公式的基本原理。
ERSF最简单且最易于使用；但由于没有考虑基体校正因子（见A.3），这种定量方法准确度最差。 AES的基体校正因子在0.1～8之间变化1]，而XPS在0.3～3之间变化[2]。ARSF比ERSF更准确，这是因为在ARSF中考虑了原子密度的差异，这通常是最大的一项基体校正。由于AMRSF几乎完全校正了基体效应，为最可靠的RSF。建议ERSF仅用于半定量分析（即粗略估计组分），而定量分析时使用ARSF或优先使用AMRSF。定量分析中不能使用AMRSF时，才使用ARSF（例如，无法可靠地测定某些能量处俄歇电子或光电子的非弹性平均自由程）。
在AES和XPS的分析中，使用与测量RSF时完全相同的程序来测量俄歇电子和光电子的强度至关重要。对于一些AES应用（如溅射深度剖析），通常使用微分模式的俄歇电子信号的峰峰高度作为俄
2 GB/T30702—2014/1S018118:2004
歇电子强度的测量值；对于其他AES应用（如扫描俄歇显微术），用直接谱中峰最高处的强度与附近背景信号强度的差作为俄歇电子强度的测量值。对于多数XPS应用和一些AES应用，用直接谱的峰面积作为光电子或俄款电子强度的测量值。
相对灵敏度因子依赖于激发源参数（如AES中入射电子的能量和XPS中选择的X射线能量）、能谱仪几何结构配置参数（如AES中电子束人射角、XPS中X射线源与能量分析器轴的夹角、能量分析器探测到的样品面积以及能量分析器的接收立体角）和样品相对于上述部件的取向参数[3。分析器探测面积和接收立体角依赖于分析器的设置参数（如光阑的选择、分析器工作在固定能量模式下还是工作在固定减速比模式下以及相应的分析器通能或减速比）。测得的俄歇电子或光电子强度依赖于第6章中所描述的仪器参数。因此，使用与ERSF测量时完全相同的仪器参数和样品取向对于测定俄歇电子和光电子强度至关重要。使用与ERSF测量时相同的数据分析程序（见第7章）来测量未知样品的信号电子强度也至关重要。
商业化的AES和XPS仪器通常提供一种或多种常用操作条件下的一套ERSF。通常在相同型号仪器或在某些情况下类似仪器上测得这些ERSF。推荐分析人员检查仪器提供的待分析元素的ERSF，以确保所提供的ERSF准确。此外，仪器的强度随能量的响应函数（IERF)可能会随时间变化，见第8 章。此变化可使用校正软件4校正。另外，分析人员可通过测量选定的ERSF检查IERF随时间的变化，见第8章。
6测量条件
6.1概述
测量未知样品的条件（如仪器配置、样品取向和仪器设置）应与所选用的ERSF测量条件相同。应特别注意下列参数。 6.2激发源
对于未知样品的测量，AES的人射电子能量和XPS的X射线源应与所选用的ERSF测量相同。 6.3能量分辨率
对于未知样品的测量，电子能量分析器的能量分辨率（由选定的光阑大小、通能或减速比决定)应与测量ERSF时相同[5]，使用峰面积作为信号强度除外。 6.4能量步长和扫描速率
对于已选定的能量分辨率，采集数据时应选择合适的能量步长（每通道的能量）和扫描速率，使谱的畸变可以忽略。 6.5信号强度
AES中的人射电子流或XPS中的X射线强度应与加在检测器上的电压一同调节，使测得的信号强度在1%误差范围内正比于入射电子流或X射线强度，见ISO21270。或者，经计数损失校准后的信号强度应在1%误差范围内正比于人射电子流或X射线强度，见ISO21270。 6.6增益和时间常数（适用于模拟信号探测系统的AES仪器）
测量未知样品的探测系统设置应与测量ERSF时相同。应使用足够短的时间常数以使谱图的特征形状在数据采集过程中没有明显畸变。应调节探测系统增益以使相关峰的强度测量在检测器的线性响应范围内。
3 GB/T30702—2014/ISO18118:2004
注：在脉冲计数系统中，检查检测器线性响应的步骤见ISO21270。对于模拟AES系统，如果仪器有足够多的控制
档，可用ISO21270中的方法一。
6.7调制获取微分谱
在AES中使用微分谱通常较为方便。对分析器施加调制电压[7.8]或数值处理直接谱可得到微分谱[9.10]。通常用2eV10eV(峰峰)的调制或数值微分。测量未知样品时调制电压应与测量ERSF时相同。
注：在AES中，数值微分的峰衰减以及Savitzky和Golay微分方法详见参考文献[9]和[10]。
7数据分析步骤
未知样品谱图分析的步骤应与测量ERSF时相同。 为了从所测量的直接谱中获得峰面积或峰高度，应选定好本底并从所测得的谱图中扣除（见
ASTME995(1]）。最常用的本底[12]包括线性本底、Shirley本底[13]或Tougaard本底[14]
在AES微分谱中测量峰峰高或峰本底高通常较方便。为此，可直接采集微分谱图（在模拟探测仪
器中)或者对所测量的直接谱进行数值微分。微分处理未知样品谱图所用的数值处理程序和参数应与用参考样品测定ERSF时相同，见6.7。
注1：本底扣除步骤详见ASTME9951]。 注2：在AES中，数值微分的峰衰减以及Savitzky和Golay微分方法详见参考文献[9]和[10]。 注3：参考文献[16]给出了在使用微分谱测量同一元素不同化学态时，获得一致性结果的操作步骤信息，同时提供
了测定峰面积的类似信息。
8强度能量响应函数
强度能量响应函数（IERF)是电子能量分析器在传输电子时其效率与电子能量的函数关系的量度，也是检测器系统探测电子时其效率与电子能量函数关系的量度1.17.18]。通常改变分析器的通能、减速比和光阑大小，IERF将发生变化。另外，在检测器使用寿命内，由于检测器效率随能量的函数关系常发生变化。对于相同仪器设置参数，同一类型不同仪器（且产自于同一厂商）的IERF通常也可能不同。 因此，推荐定期（如每隔6个月）用校准软件校准强度标14，或者测量选定元素（在能量标工作范围内出现俄歇电子或光电子峰)的ERSF。如果检测器表面在任何可能会影响其效率的环境气氛中暴露过，以及绝缘膜沉积到分析器的表面上（如来自于非导体样品的溅射），则也应做此检查。仪器测得的选定元素的ERSF应记录在工作日志中，并给出结果随时间的函数关系，以便于监测ERSF的变化。
9用相对灵敏度因子测定化学组成
9.1化学组成的计算 9.1.1概述
用式（A.5)和式（A.6）或附录A给出的其他公式之一测定未知样品的化学组成。通常使用式（A.6），但忽略了基体项。对于某些类型的相对灵敏度因子，其基体项等效为1，可以忽略。但是当使用其他类型的灵敏度因子时，在AES分析中基体因子可高达81，在XPS中基体因子可高达3L2。所以，计算得到的化学组成的准确度明显与所使用灵敏度因子的类型有关。这将在附录A中予以讨论。
注1：AES和XPS不能直接探测氢和氨。未知样品中可能会含有其中一种元素（如有机化合物），其定量分析将会
存在系统误差，除非设计了某种方法克服此局限。
4 ICS 71.040.40 G 04
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发布 GB/T30702—2014/IS018118:2004
目 次
前言引言 1 范围 2 规范性引用文件
II A
术语和定义 4 符号和缩略语 5
3
概述测量条件 6.1 概述 6.2 激发源 6.3 能量分辨率 6.4 能量步长和扫描速率 6.5 信号强度 6.6 增益和时间常数（适用于模拟信号探测系统的AES仪器） 6.7 调制获取微分谱 1
6
数据分析步骤 8 强度能量响应函数
用相对灵敏度因子测定化学组成 9.1 化学组成的计算 9.2 计算组成的不确定度附录A（规范性附录） 相对灵敏度因子公式 A.1 符号和缩略语 A.2 原理 A.3 相对灵敏度因子附录B（资料性附录） 分析结果的不确定度信息 B.1 符号和缩略语 B.2 引言 B.3 基体效应 B.4 样品组分分布 B.5 表面形貌 B.6 辐照损伤 B.7 离子溅射影响 B.8 表面污染参考文献
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I GB/T30702—2014/IS018118:2004
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准采用翻译法等同采用ISO18118：2004《表面化学分析 俄歇电子能谱和X射线光电子能谱实验测定的相对灵敏度因子在均匀材料定量分析中的使用指南》。 与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T 224612008 表面化学分析词汇（ISO18115：2001，IDT）； GB/T21006—2007 表面化学分析 斤X射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪 义强度标线性 (ISO21270:2004,IDT)。
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。 本标准负责起草单位：北京师范大学分析测试中心。 本标准主要起草人：吴正龙。
Ⅱ GB/T 30702—2014/IS018118:2004
引言
俄歇电子能谱（AES)和X射线光电子能谱（XPS)是对材料表面组分灵敏的表面分析技术，检测深度通常为几个纳米。两种技术均给出在分析体积内平均的表面加权信号。大多数样品的组分在横向和深度方向上都有变化。由于难以测定任一组分变化的大小和发生变化的距离，经常采用近似的方法进行定量分析。均匀样品最简单，虽然这种情况不常见，但是为了方便分析，通常假设待测样品是均匀的。 本标准提供了用实验测定的相对灵敏度因子进行AES和XPS定量分析均匀材料时的测量和使用指南。
IV GB/T30702-2014/ISO18118:2004
表面化学分析俄歇电子能谱和X射线光电子能谱实验测定的相对灵敏度因子在均匀材料定量分析中的使用指南
1范围
本标准规定了在俄歇电子能谱和X射线光电子能谱均匀材料定量分析中相对灵敏度因子的实验测量和使用指南。
2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。
ISO18115表面化学分析词汇（Surfacechemicalanalysis—Vocabulary） ISO21270表面化学分析X射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪强度标线性（Surfacechem
ical analysis-X-ray photoelectron and Auger electron spectrometers-Linearity of intensity scale)
3术语和定义
ISO18115界定的术语和定义适用于本文件。ISO18115中的术语绝对元素灵敏度因子和相对元素灵敏度因子的定义分别列于3.1和3.2中。ISO18115未来修订版中的术语平均基体相对灵敏度因子和纯元素相对灵敏度因子的定义分别列于3.3和3.4中。 3.1
绝对元素灵敏度因子absoluteelementalsensitivityfactor 一种元素的系数。用测得的该元素强度除以该系数，而求得样品中该元素的原子浓度或原子分数。 注1：应明确所选用的原子浓度或原子分数。 注2：所用灵敏度因子的类型应与定量计算过程中所用的方程和分析样品的类型相符，例如均匀样品或偏析层。 注3：为了正确使用基体因子或其他参数，应给出灵敏度因子的来源。 注4：灵敏度因子与激发源参数、能量分析器参数以及样品在仪器中相对于这些部件的取向相关。灵敏度因子还与
所分析的基体相关，在SIMS中基体影响起主要作用。
3.2
相对元素灵敏度因子relativeelementalsensitivityfactor 正比于绝对元素灵敏度因子的系数。选择该比例系数使得一种选定元素及指定能级跃迁的峰强度
等于1。
注1：选定元素及其能级跃迁时，对于XPS通常选用C1s或F1s，对于AES通常选用AgM4.sVV。 注2：所用灵敏度因子的类型应适用于，诸如对均匀样品或偏析层之类样品的分析。 注3：为了正确使用基体因子或其他参数，应给出灵敏度因子的来源。 注4：灵敏度因子与激发源参数、能量分析器参数以及样品在仪器中相对于这些部件的取向相关。灵敏度因子也与
被分析的基体有关，在SIMS中基体影响起主要作用。
1 GB/T30702—2014/ISO18118:2004
3.3
平均基体相对灵敏度因子averagematrixrelativesensitivityfactor 正比于一种平均基体中一种纯元素的测量峰强度的系数，用测得的该元素强度除以该系数，计算得
样品中该元素的原子浓度或原子分数。
注1：应明确所选用的原子浓度或原子分数注2：所用灵敏度因子的类型应与定量过程中所用的方程和分析样品的类型相符，例如均匀样品或偏析层。 注3：应给出灵敏度因子的来源，对于平均基体相对灵敏度因子基体因子取1。 注4：灵敏度因子与激发源参数、能量分析器参数以及样品相对于仪器中的这些部件取向相关。
3.4
纯元素相对灵敏度因子pure-elementrelativesensitivityfactor 正比于一种纯元素样品的测量峰强度的系数，用测得的该元素强度除以该系数，计算得到样品中该
元素的原子浓度或原子分数。
注1：应明确选用的原子浓度或原子分数。 注2：所用灵敏度因子的类型应与定量计算过程中所用的方程和分析样品的类型相符，例如均匀样品或偏析层。 注3：为了正确使用基体因子或其他参数，应给出灵敏度因子的来源。基体因子显著，应与纯元素相对灵敏度因子
一同使用。
注4：灵敏度因子与激发源参数、能量分析器参数以及样品相对于仪器中这些部件的位置相关。
4符号和缩略语
SA：元素i的原子相对灵敏度因子 SA"：元素i的平均基体相对灵敏度因子 S：元素i的元素相对灵敏度因子 AES俄歇电子能谱（Augerelectronspectroscopy） AMRSF平均基体相对灵敏度因子（averagematrixrelativesensitivityfactor） ARSF原子相对灵敏度因子（atomicrelativesensitivityfactor） ERSF 元素相对灵敏度因子（elementalrelativesensitivityfactor） IERF 强度能量响应函数（intensity-energyresponsefunction） RSF 相对灵敏度因子（relativesensitivityfactor） XPSX 射线光电子能谱（X-rayphotoelectronspectroscopy）
5概述
在AES和XPS的许多定量分析应用中，经常使用相对灵敏度因子（RSF）。RSF分为3种类型：元素相对灵敏度因子（ERSF）、原子相对灵敏度因子（ARSF)和平均基体相对灵敏度因子（AMRSF）。附录A中A.3给出了这3种类型相对灵敏度因子的定义公式，A.2给出了这些公式的基本原理。
ERSF最简单且最易于使用；但由于没有考虑基体校正因子（见A.3），这种定量方法准确度最差。 AES的基体校正因子在0.1～8之间变化1]，而XPS在0.3～3之间变化[2]。ARSF比ERSF更准确，这是因为在ARSF中考虑了原子密度的差异，这通常是最大的一项基体校正。由于AMRSF几乎完全校正了基体效应，为最可靠的RSF。建议ERSF仅用于半定量分析（即粗略估计组分），而定量分析时使用ARSF或优先使用AMRSF。定量分析中不能使用AMRSF时，才使用ARSF（例如，无法可靠地测定某些能量处俄歇电子或光电子的非弹性平均自由程）。
在AES和XPS的分析中，使用与测量RSF时完全相同的程序来测量俄歇电子和光电子的强度至关重要。对于一些AES应用（如溅射深度剖析），通常使用微分模式的俄歇电子信号的峰峰高度作为俄
2 GB/T30702—2014/1S018118:2004
歇电子强度的测量值；对于其他AES应用（如扫描俄歇显微术），用直接谱中峰最高处的强度与附近背景信号强度的差作为俄歇电子强度的测量值。对于多数XPS应用和一些AES应用，用直接谱的峰面积作为光电子或俄款电子强度的测量值。
相对灵敏度因子依赖于激发源参数（如AES中入射电子的能量和XPS中选择的X射线能量）、能谱仪几何结构配置参数（如AES中电子束人射角、XPS中X射线源与能量分析器轴的夹角、能量分析器探测到的样品面积以及能量分析器的接收立体角）和样品相对于上述部件的取向参数[3。分析器探测面积和接收立体角依赖于分析器的设置参数（如光阑的选择、分析器工作在固定能量模式下还是工作在固定减速比模式下以及相应的分析器通能或减速比）。测得的俄歇电子或光电子强度依赖于第6章中所描述的仪器参数。因此，使用与ERSF测量时完全相同的仪器参数和样品取向对于测定俄歇电子和光电子强度至关重要。使用与ERSF测量时相同的数据分析程序（见第7章）来测量未知样品的信号电子强度也至关重要。
商业化的AES和XPS仪器通常提供一种或多种常用操作条件下的一套ERSF。通常在相同型号仪器或在某些情况下类似仪器上测得这些ERSF。推荐分析人员检查仪器提供的待分析元素的ERSF，以确保所提供的ERSF准确。此外，仪器的强度随能量的响应函数（IERF)可能会随时间变化，见第8 章。此变化可使用校正软件4校正。另外，分析人员可通过测量选定的ERSF检查IERF随时间的变化，见第8章。
6测量条件
6.1概述
测量未知样品的条件（如仪器配置、样品取向和仪器设置）应与所选用的ERSF测量条件相同。应特别注意下列参数。 6.2激发源
对于未知样品的测量，AES的人射电子能量和XPS的X射线源应与所选用的ERSF测量相同。 6.3能量分辨率
对于未知样品的测量，电子能量分析器的能量分辨率（由选定的光阑大小、通能或减速比决定)应与测量ERSF时相同[5]，使用峰面积作为信号强度除外。 6.4能量步长和扫描速率
对于已选定的能量分辨率，采集数据时应选择合适的能量步长（每通道的能量）和扫描速率，使谱的畸变可以忽略。 6.5信号强度
AES中的人射电子流或XPS中的X射线强度应与加在检测器上的电压一同调节，使测得的信号强度在1%误差范围内正比于入射电子流或X射线强度，见ISO21270。或者，经计数损失校准后的信号强度应在1%误差范围内正比于人射电子流或X射线强度，见ISO21270。 6.6增益和时间常数（适用于模拟信号探测系统的AES仪器）
测量未知样品的探测系统设置应与测量ERSF时相同。应使用足够短的时间常数以使谱图的特征形状在数据采集过程中没有明显畸变。应调节探测系统增益以使相关峰的强度测量在检测器的线性响应范围内。
3 GB/T30702—2014/ISO18118:2004
注：在脉冲计数系统中，检查检测器线性响应的步骤见ISO21270。对于模拟AES系统，如果仪器有足够多的控制
档，可用ISO21270中的方法一。
6.7调制获取微分谱
在AES中使用微分谱通常较为方便。对分析器施加调制电压[7.8]或数值处理直接谱可得到微分谱[9.10]。通常用2eV10eV(峰峰)的调制或数值微分。测量未知样品时调制电压应与测量ERSF时相同。
注：在AES中，数值微分的峰衰减以及Savitzky和Golay微分方法详见参考文献[9]和[10]。
7数据分析步骤
未知样品谱图分析的步骤应与测量ERSF时相同。 为了从所测量的直接谱中获得峰面积或峰高度，应选定好本底并从所测得的谱图中扣除（见
ASTME995(1]）。最常用的本底[12]包括线性本底、Shirley本底[13]或Tougaard本底[14]
在AES微分谱中测量峰峰高或峰本底高通常较方便。为此，可直接采集微分谱图（在模拟探测仪
器中)或者对所测量的直接谱进行数值微分。微分处理未知样品谱图所用的数值处理程序和参数应与用参考样品测定ERSF时相同，见6.7。
注1：本底扣除步骤详见ASTME9951]。 注2：在AES中，数值微分的峰衰减以及Savitzky和Golay微分方法详见参考文献[9]和[10]。 注3：参考文献[16]给出了在使用微分谱测量同一元素不同化学态时，获得一致性结果的操作步骤信息，同时提供
了测定峰面积的类似信息。
8强度能量响应函数
强度能量响应函数（IERF)是电子能量分析器在传输电子时其效率与电子能量的函数关系的量度，也是检测器系统探测电子时其效率与电子能量函数关系的量度1.17.18]。通常改变分析器的通能、减速比和光阑大小，IERF将发生变化。另外，在检测器使用寿命内，由于检测器效率随能量的函数关系常发生变化。对于相同仪器设置参数，同一类型不同仪器（且产自于同一厂商）的IERF通常也可能不同。 因此，推荐定期（如每隔6个月）用校准软件校准强度标14，或者测量选定元素（在能量标工作范围内出现俄歇电子或光电子峰)的ERSF。如果检测器表面在任何可能会影响其效率的环境气氛中暴露过，以及绝缘膜沉积到分析器的表面上（如来自于非导体样品的溅射），则也应做此检查。仪器测得的选定元素的ERSF应记录在工作日志中，并给出结果随时间的函数关系，以便于监测ERSF的变化。
9用相对灵敏度因子测定化学组成
9.1化学组成的计算 9.1.1概述
用式（A.5)和式（A.6）或附录A给出的其他公式之一测定未知样品的化学组成。通常使用式（A.6），但忽略了基体项。对于某些类型的相对灵敏度因子，其基体项等效为1，可以忽略。但是当使用其他类型的灵敏度因子时，在AES分析中基体因子可高达81，在XPS中基体因子可高达3L2。所以，计算得到的化学组成的准确度明显与所使用灵敏度因子的类型有关。这将在附录A中予以讨论。
注1：AES和XPS不能直接探测氢和氨。未知样品中可能会含有其中一种元素（如有机化合物），其定量分析将会
存在系统误差，除非设计了某种方法克服此局限。
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