【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】近日，由寶山鋼鐵股份有限公司等單位起草， TC38(全國微束分析標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))歸口的國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《表面化學(xué)分析 輝光放電發(fā)射光譜方法通則》已完成征求意見稿編制，現(xiàn)公開征求意見。截止時(shí)間2023年7月9日。
 

　　輝光放電發(fā)射光譜法(GD-OES)用于測定固體樣品的化學(xué)成分，它既可以進(jìn)行體材分析，也可以進(jìn)行深度剖析。體材分析時(shí)，對樣品中元素含量在深度方向上的變化認(rèn)為是可以忽略的；而深度剖析的主要目的通常是要獲得成分隨深度變化的信息。輝光放電發(fā)射光譜法深度剖析的厚度范圍從幾個(gè)納米到一百微米左右。元素濃度的平均值基于濺射坑面獲得，因此輝光放電發(fā)射光譜法的橫向分辨率與陽極內(nèi)徑相對應(yīng)。
 

　　與任何一種儀器分析方法一樣， 輝光放電發(fā)射光譜分析的質(zhì)量主要取決于如何使儀器處于最佳狀態(tài)和如何正確地使用儀器。本文件提供了可遵循的實(shí)踐指南，以確保輝光放電發(fā)射光譜分析結(jié)果具有可能的最高質(zhì)量。
 

　　本文件按照GB/T 1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》和GB/T 1.2-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第2部分：以ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)化文件為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化文件起草規(guī)則》給出的規(guī)定起草。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)容方面完全相同，僅作部分編輯性修改。本標(biāo)準(zhǔn)中部分編輯性修改內(nèi)容對比如下：
 

　　a、改變國際標(biāo)準(zhǔn)的封面，以符合本國標(biāo)準(zhǔn)的封面規(guī)定；
 

　　b、改變標(biāo)準(zhǔn)的編號與現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)編號一致；
 

　　c、重新編排全文的頁碼；
 

　　d、重新編排目次中的頁碼；
 

　　e、刪除國際標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān) ISO 的前言部分；
 

　　f、增加有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編制說明的前言部分；
 

　　g、用小數(shù)點(diǎn)符號“.”代替作為小數(shù)點(diǎn)的符號“,”；
 

　　h、用“本文件”代替“本國際標(biāo)準(zhǔn)”；
 

　　i、用“宜”代替“需要”；
 

　　j、用“建立工作曲線過程”代替“校正過程”；
 

　　k、用“標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品”代替“參考樣品”；
 

　　l、用“濺射率”代替“濺射產(chǎn)額”；
 

　　m、用“流速”代替“流量”；
 

　　n、用“等離子體氣源”代替“惰性氣源”。
 

　　與 GB/T 19502-2004 相比較，除部分編輯性修改外，主要技術(shù)變化如下：
 

　　a、增加了原標(biāo)準(zhǔn) 4 原理中 CCD 檢測器的應(yīng)用。
 

　　b、修改原標(biāo)準(zhǔn) 4 中施加在等離子體氣體中陰、陽兩極之間的高壓范圍。
 

　　c、刪除原標(biāo)準(zhǔn)圖 1 中紫外譜的真空室的標(biāo)注。
 

　　d、修改原標(biāo)準(zhǔn) 5.1 中陽極尺寸的內(nèi)徑尺寸范圍。
 

　　e、修改了原標(biāo)準(zhǔn) 5.1.1 中放電電流、放電電壓、氣體流速和射頻頻率等光源參數(shù)的適用范圍。
 

　　f、修改原標(biāo)準(zhǔn)圖 2 中“陰極塊”為“作為前接觸的陰極塊或作為背接觸的陶瓷絕緣塊”；“陽極”為”陽極塊”；“冷卻塊”增加注釋“在諸如 Marcus 型光源中用作陰極接觸快”。
 

　　g、修改原標(biāo)準(zhǔn) 5.1.2 和 6.2.3-a 中光路的真空度參數(shù)。
 

　　h、刪除了原標(biāo)準(zhǔn) 5.2 中使用 CCD 和 CID 檢測器的特別說明。
 

　　i、增加了原標(biāo)準(zhǔn) 5.3 中 CCD 和 CID 檢測器的應(yīng)用。
 

　　j、增加了原標(biāo)準(zhǔn) 6.2.2 中深度剖析定量分析所選擇工作曲線樣品“應(yīng)具有可測定、可再現(xiàn)的濺射率”的要求。
 

　　k、增加了原標(biāo)準(zhǔn) 6.2.3 中計(jì)算工作曲線函數(shù)的要求。
 

　　本文件為采用輝光放電發(fā)射光譜法進(jìn)行體材分析和深度剖析提供指南。這里所討論的方法通則僅限于剛性固體樣品的分析，不包括粉末、氣體或溶液的分析。結(jié)合現(xiàn)有和將來特定的標(biāo)準(zhǔn)方法，本方法通則旨在能夠?qū)崿F(xiàn)儀器的規(guī)范管理和測量條件的控制。
 

　　盡管近年來有不同類型的輝光放電發(fā)射光源問世，但目前絕大多數(shù)使用直流和射頻光源的輝光放電光譜設(shè)備仍以空心陽極的 Grimm 型為主。然而不同于原始 Grimm 型光源陰極接觸于正面的設(shè)計(jì)，一些光源的陰極接觸常置于樣品背面，例如 Marcus 型光源。本方法通則包含的條款同樣適用于上述兩種和其它類型的光源，Grimm 型光源僅作為一個(gè)實(shí)例。
 

　　原理：
 

　　輝光放電發(fā)射光譜分析包括如下的操作：
 

　　a) 分析樣品的制備，通常要求平板狀或圓盤狀的試樣,大小要符合儀器或分析的要求(樣品的直徑或邊長大于3mm、通常在20mm～100mm之間比較合適)；
 

　　b) 通過在輝光放電過程中產(chǎn)生的離子濺射和粒子間的碰撞，使待測元素原子化，進(jìn)而被激發(fā)；
 

　　c) 各分析元素特征譜線發(fā)射強(qiáng)度的測量(深度剖析時(shí)，發(fā)射強(qiáng)度記錄為時(shí)間的函數(shù))；
 

　　d) 通過已知成分的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品所建立的工作曲線，測定樣品所包含的元素濃度(深度剖析時(shí)，通過已知含量和濺射速率的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品所建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線得到濺射深度對時(shí)間的函數(shù))。
 

　　輝光放電發(fā)射光譜采用輝光放電裝置作為光發(fā)射源。輝光放電裝置由充有載氣(通常為氬氣)的真空室組成。通過控制施加在等離子體氣體中陰、陽兩極之間200V～2000V的高壓，維持輝光等離子體，輝光放電由此而得名。被分析的固體樣品為陰極。
 

　　樣品材料的原子化是輝光放電過程中陰極濺射作用的結(jié)果，基于氣體放電過程中高速的帶電和中性粒子對負(fù)電極(陰極)的破壞。等離子體中形成的離子受到電場作用被加速至陰極表面。當(dāng)一個(gè)離子或中性原子碰撞到表面時(shí)，其動(dòng)能可能傳遞給陰極表面的原子，導(dǎo)致樣品表面的部分原子逸出，進(jìn)入等離子體。一旦進(jìn)入等離子體，這些被濺射的樣品原子可能與電子和其它粒子發(fā)生非彈性碰撞而被離子化和激發(fā)。大多數(shù)的激發(fā)態(tài)原子和離子弛豫到低電子能級時(shí)，發(fā)射出元素特定的光學(xué)信號。這些光學(xué)信號由含有色散元件(通常是衍射光柵)的光學(xué)譜儀分析。通過合適的檢測器，元素特征譜線強(qiáng)度被轉(zhuǎn)化為電信號。通常采用多色儀可以同時(shí)定量測定多個(gè)元素。如果具備掃描單色儀，還可以測定多色儀中那些沒有被包含的譜線。也有配置CCD檢測器的儀器，其可以連續(xù)檢測很寬光譜范圍的譜線。實(shí)際應(yīng)用中，元素周期表中幾乎所有的元素，包括金屬、類金屬和非金屬，都可以被測定。