中华人民共和国国家标准
GB/T22462-2008
钢表面纳米、亚微米尺度薄膜 元素深度分布的定量测定 辉光放电原子发射光谱法
Nano Sub-micron scale film on steel-Quantitative depth profileanalysis-Glow discharge atomic emission spectrometry
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
目
1范围 前言2规范性引用文件3术语和定义4原理5仪器 5.1概述5.2仪器性能要求6样品制备7分析步骤7.1谱线的选择 7.2优化辉光放电原子发射光谱仪的放电参数7.3工作曲线7.4工作曲线的确认7.5漂移校正8分析结果的表示 7.6样品分析 88.1定量深度析的表示8.2膜厚和镀层质量（单位面积）的测定9精密度 10试验报告附录A（资料性附录） 推荐的元素特征谱线波长 10附录B（资料性附录） 常见的氧化物密度 II附录C（规范性附录） 共同实验附加资料 12
前言
本标准的附录A、附录B均为资料性附录，附录C为规范性附录.本标准由全国微束分析标准化技术委员会提出. 本标准由全国微束分析标准化技术委员会（SAC/TC38）归口.金工业信息标准研究院.本标准主要起草人：张毅、陈英颖、沈电洪、刘芬、何晓蕾、郭君飞、栾燕.
钢表面纳米、亚微米尺度薄膜 辉光放电原子发射光谱法 元素深度分布的定量测定
1范围
本标准采用辉光放电原子发射光谱法用于定量测定钢表面纳米、亚微米尺度薄膜（金属镀膜和氧化膜）中膜厚、镀层质量（单位面积）和薄膜中的元素深度分布.
本方法适用于测定3nm~1000nm厚度的钢表面薄膜，适用的元素包括：铁、铬、镍、钢、钛、锰、铝、碳、磷、氧、氮和硅.
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款.凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版本均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准.
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3术语和定义
在1SO6955：1982和GB/T22461-2008中给出的术语和定义适用于本标准.
4原理
辉光放电原子发射光谱法的基本原理为：
a）在直流或射辉光光源装置中，使样品表面产生阴极溅射；b）通过在辉光放电过程中产生的离子溅射和能量转移，使待测元素原子化，进而在等离子体中c）各分析元素特征谱线发射强度的测量.深度剖析时，发射强度记录为时间的函数： 被激发：d）在深度剖析中，通过（定量）工作曲线，将强度对时间的函数转化为质量分数对溅射深度的函数.通过测量已知成分参考样品的溅射速率可以建立此校准体系.
5仪器
5.1概述
所用仪器应装有Grimm型辉光放电光源或类似光源（直流或射频）的原子发射光谱仪，应配备所要分析元素的适宜谱线通道.
阳极的典型内径尺寸为2mm~8mm.厚度在0.5mm以下的样品应使用冷却装置，如带循环冷却剂的金属块.
录发射强度与时间的关系.应使用数据采集速度至少为每秒200次测量的数据处理系统. 由于样品的测定是通过对薄膜表面连续溅射来进行的，因此光谱仪应配备相应的数据处理系统记
5.2仪器性能要求
5.2.1概述
仪器应同时符合5.2.2和5.2.3中所提出的要求.
5.2.2最小重现性
以下测试是为了检查仪器是否运行正常以实现其重现性.
对某元素的质量分数超过1%的均匀试样进行10次强度测量.选择恰当的光源条件进行分析.每次测量前的光源稳定时间（预溅射时间）应至少60s，采集数据的时间约为5s到20s之间.每次激差应该≤5% 发应在未被溅射过的样品表面上进行，不能重叠.计算该元素10次测量的相对标准偏差，相对标准偏
5.2.3检出限
各元素的检出限与仪器有关，也和钢表面薄膜有关，因此对于不同仪器和不同钢表面薄膜，给定分析元素的检出限不是唯一的.如果每种分析元素的检出限低于薄膜中预计最低质量分数的五分之一（或标准范围内，低端质量分数的五分之一），则认为此检出限可以接受.确定仪器的检出限通常有两种方法.
5.2.3.1信噪比（SNR，signal-to-noise ratio）方法
为了计算给定分析物的检出限，应该进行以下步骤：
a）选择一块体材样品作为分析空白，此体材样品的成分应和所要分析的薄膜成分相近，并且，b）在所选择的空白样品上激发10次，每次激发都能在10s内采集到固定分析波长上的发射强 它所含的待测元素质量分数应小于0.00001%（0.1pg/g）.度.此强度为分析所需的背景强度.测定背景强度时的光源分析条件应该和分析样品薄膜时的条件完全相同.在对发射强度定量前，空白样品应有足够的时间进行预溅射，以保证得到最为稳定的分析信号.每次激发，要选择未被溅射过的样品表面.
c）用式（1）计算检出限：
式中：
D检出限；
步骤b）中，10次背景强度测量所得到的标准偏差；
M-进行仪器校准时所得的分析灵敏度，可以表达为发射强度和质量分数的比值.
如果检出限结果不符合要求，应重新进行测量.如果第二次测量的检出限仍然不符合要求，应在分析下一次样品前，找出原因并加以修正.
5.2.3.2信背比-背景相对标准偏差（SBR-RSDB）方法
该方法不要求空白分析，通常被称为信背比--背景相对标准偏差（SBR-RSDB，signal-to-back-ground ratio-relative standard deviation of the background)方法.步骤如下 ：
