表面化学分析 原子力显微术 用于纳米结构测量的原子力显微镜探针柄轮廓原位表征程序 编制说明.docx

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编制说明

1工作简况

1.1任务来源

根据国家标准化管理委员会2023年12月28日下达的国家标准制订计划：《表面化学分析原子力显微术用于纳米结构测量的原子力显微镜探针柄轮廓原位表征程序》（国标计划号：T-469），由上海交通大学负责起草，由全国微束分析标准化技术委员会归口管理。

本标准的起草单位为：

本标准的主要起草人为：立项背景

原子力显微术（AFM）对纳米级表面成像具有越来越重要的意义。其成像机制包括通过AFM探针形状扩大表面形貌。实际上，探针尖端的半径在1nm至200nm的范围内，这与许多重要的表面形貌特征在同一数量级。因此，成像所用探针的形状和尺寸对获得的AFM图像有很大的影响。另外，用于控制AFM探针和样品表面之间的距离的机制会在AFM的成像中产生伪影，因为有效的探针形状特性取决于控制参数。探针的半径及其半锥角经常用于表示AFM探头的规格。然而，实际的探针通常不能被这么简单的描述。因此需要一种对探针柄形状的定量描述。

1.2立项过程

本标准项目于2023年立项，由全国扫描探针显微镜标准化工作组负责该标准的制定工作。前期准备阶段主要通过访问国内外各标准化组织专业网站，查阅国内外相关行业标准，在分析调研的基础上确定了本标准等同采用的国际标准。在标准编制阶段，本着对扫描探针显微镜标准体系准确、统一理解，为其它相关标准制定提供参考依据原则的指导下，对本标准所涉及专业术语、公式以及操作过程表述进行确认、校对，并在项目组多次会议上进行讨论和修改，最终形成了本标准征求意见稿。本标准相关会议进程及内容讨论介绍如下：

1)2016年12月27日全国扫描探针显微镜标准化工作组在上海召开2016年年会。年会投票通过《表面化学分析原子力显微术用于纳米结构测量的原子力显微镜探针柄轮廓原位表征程序》新立项建议，决定上报上级标准化委员会，同时决定成立标准预研起草组，由上海交通大学负责牵头预研起草，明确了编写工作的时间进度和任务分工。

2)2017年4月18日第二届第六次全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会全体会议在北京召开，会议通过了全国扫描探针显微镜标准化工作组报送的《表面化学分析原子力显微术用于纳米结构测量的原子力

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显微镜探针柄轮廓原位表征程序》新立项建议，决定上报国标委。

3)2017年12月7日，全国扫描探针显微镜标准化工作组在苏州召开2017年年会，与会代表对《表面化学分析原子力显微术用于纳米结构测量的原子力显微镜探针柄轮廓原位表征程序》的起草工作进行了进一步落实，并对已成文部分进行了讨论，提出了修改意见。

4)2019年1月7日，全国扫描探针显微镜标准化工作组在桂林召开2018年年会，领导、专家和企业代表等相关方就工作组提交的本标准草稿进行了讨论，按修订后的GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的编写规则要求，修改了草案格式，更新或补充了封面、前言等要素。

5)2020年9月15日，全国表面化学分析分技术委员会年会上，审查通过了修改后的本标准草案，继续申报国标委。

6)2023年6月15日，全国表面化学分析分技术委员会年会上经全体参会委员投票，同意本标准继续上报国标委。

7)2023年12月28日，下达的国家标准制订计划。

8)2024年1月-6月，进行本标准中相关实验的准备与方案设计。

9)2024年8月16日，全国扫描探针显微镜标准化工作组在昆明召开2024年年会，领导、专家和企业代表等相关方就工作组提交的本标准草稿进行了讨论，建议将标准名称改为《表面化学分析原子力显微术用于纳米结构测量的原子力显微镜探针柄轮廓原位表征方法》。

2.标准编制原则和主要内容

2.1标准编制原则

本标准遵循GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的编写规则要求。本标准等同采用了国际标准ISO13095-2014，标准的章节安排、图表、叙述与原版一致，保持原版的连贯性和完整性。通过试验对试验方法的原理、试验程序、操作要求、试验步骤等进行验证；对试验结果的代表性、重复性、可操作性进行评估。标准的适用范围与原版一致，在有关技术内容方面（如术语定义和一些通用词汇等）与现有国家标准、文档的概念协调一致。

2.2主要内容

本标准包含了两种详细确定探针柄形状的方法：探针轮廓投影（PPP）和有效探针形状特征（EPSC），二者都是投影到指定平面上，并且其又包