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表面化学分析辉光放电发射光谱法分析金属氧化物膜
1范围
本文件规定了利用辉光放电发射光谱测定金属氧化物膜厚度、单位面积质量和金属氧化物膜化学组
成的方法。
本方法适用于测定金属上厚度为1nm~10000nm的氧化物膜,氧化物的金属元素包括铁、铬、镍、
铜、钛、硅、钼、锌、镁、锰、锆和铝中的一种或多种。其他可测元素还包括氧、碳、氮、氢、磷和硫。
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,其必威体育精装版版本(包括任何修订)适用于本文件。
ISO14284钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法(Steelandiron—Samplingand
preparationofsamplesforthedeterminationofchemicalcomposition)
注:GB/T20066−2006钢和铁化学成分测定用试样的取样与制样方法(ISO14284:1996,IDT)
ISO14707表面化学分析辉光放电发射光谱方法通则(Surfacechemicalanalysis—Glowdischarge
opticalemissionspectrometry(GD-OES)—Introductiontouse)
注:GB/T19502−2023表面化学分析辉光放电发射光谱方法通则(ISO14707:2021,IDT)
ISO16962:2017表面化学分析辉光放电光发射光谱锌和/或铝基金属镀层的分析(Surface
chemicalanalysis—Analysisofzinc-and/oraluminium-basedmetalliccoatingsbyglow-discharge
optical-emissionspectrometry)
注:GB/T29559-2013表面化学分析辉光放电光发射光谱锌和/或铝基金属镀层的分析(ISO16962:2005/IDT)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
验证verification
通过提供客观证据对规定要求已得到满足的认定。
3
[来源:GB/T19000-2016/ISO9000:2015,3.8.12]
3.2
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。
[来源:GB/T19000-2016/ISO9000:2015,3.8.13]
4原理
辉光放电发射光谱法的分析包括如下过程:
a)在直流或射频辉光放电源装置中,使金属氧化物表面产生阴极溅射;
b)在辉光放电装置中,分析物原子在等离子体中被激发;
c)被测物原子特征谱线发射强度随时间变化的光谱测量(定性深度剖析);
d)通过工作曲线,将深度剖析中强度随时间的变化转化为质量分数随溅射深度的变化(定量化)。通
过测量已知化学成分和溅射率的样品建立系统工作曲线。
e)准备待测样品,一般为适合仪器或分析要求的平板或圆盘形状(宽度大于5mm的圆形或矩形样品,
通常为20mm~100mm)。
5仪器
5.1辉光放电发射光谱仪
5.1.1概述
[1]
所需仪器如ISO14707中所述,应包括Grimm型或类似的辉光放电源(直流或射频)和一个多
道式发射光谱仪,能提供分析元素的适宜谱线。通常与顺序式光谱仪(单色仪)结合使用,可为深度分析
增加一个额外的光谱通道。还可以采用阵列型探测器,如电荷耦合器件(CCD)或电荷注入器件(CID),
进行同步检测以覆盖分析线的宽光谱范围。
辉光放电源的中空阳极内径尺寸应在2mm~8mm范围内。薄样品建议使用冷却装置,如带循环
冷却液的金属块,但是在本方法的操作中并不要求必须配备。
由于测定原理是基于金属氧化物表面的连续溅射进行,因此光谱仪应配备
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