GB T 15245-2002 稀土氧化物的电子探针定量分析方法.pdf

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1、, ICS 17.180.30 N 33 4岳2-.-. 共G/T 15245 2002 代替GB/T15245-1994 hm呐土Quantitative analysis of rare earth element (REE) oxides by electron probe microanalysis (EPMA) 2002-11-11发布2003- 06 -01实施中华国家质人民共和国督检验检疫总局发布GB/T 15245-2002 =目前本标准代替GB/T15245-19940 本标准是对GB/T15245-1994的修订。修订的主要内容包括2一一对于稀土元素i昔线的重叠和校正方法在

2、附录A中进行了专门叙述g一一将测量和重叠元素的波长在谱仪上的直接读数转换成波长值;一一增加了术语和定义部分s一一增加了资料性附录稀土元素谱线间的重叠校正系数气(见附录B); 增加了资料性附录稀土元素推荐使用的-粒子、见附录C); 增加了参考文献部分。本标准的附录A为规范性附录，附录B和附录C为资料性附录。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归口。本标准起草单位z桂林矿产地质研究院。本标准主要起草人2庄世杰。本标准于1994年10月首次发布.一- 一一一一一一一一一一一一一GBjT 15245-2002 2 稀土化物的电子探针定分析方法范围本标准规定了用

3、X射线波长色散光谱仪进行稀土氧化物的定量电子探针分析方法。本标准适用于对稀土氧化物组成体系的平面、抛光团体样品的定量电子探针分析。规范性引用文件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，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准，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。3 GB/T 4930 电子探针分析标准样品通用技术条件GB/T 15074 电子探针定量分析方法通则术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 稀土元素rare earth elements (RE

4、E) 通常指元素周期表中的39号和5771号元素。3.2 稀土氧化物rare earth oxides (REO) 通常指元素周期表中的39号和5771号元素和氧组成的化合物。3.3 重叠系数overlap coefficient 在被分析试样中，为了校正因某些元素的存在造成被分析元素真实含量改变而建立起来的试验值(系数)。3.4 本底background在定量电子探针分析中，因X射线连续谱的存在而使被分析元素特征X射线强度增高的部分，在求取被分析元素真实含量时应给予扣除.3.5 4 砂光片grains section 将颗粒样品镶嵌在导电或非导电的镶嵌物中或制在玻璃薄片上并进行磨平抛光的试样

5、。仪器和辅助设备一一电子探针分析仪;二一样品成型器，一样品磨片机和抛光机g一一真空喷镀仪;l G/T 15245-2002 5 一一超声波清洗器s一一光学显微镜。标准样晶的选择5. 1 标样选择原则5. 1. 1 尽量选择化学成分和结构与待测试样相近的标样。5.1.2 优先选用国家标准化行政主管部门批准的标样，如没有这类标样或不能满足需要时，可选用符合国家标准要求的其他标样。5.2 推荐使用的标样稀土氧化物以及稀土元素以外元素的标样推荐选用全国电子探针分析标准化技术委员会发布GS-A700稀土氧化物系列以及MAS-X和MAS-K矿物、氧化物系列标样.6 试样的制备6. 1 块状试样制成符合仪器

6、样品座尺寸的试样。分析部位表面应平整、光滑、无划痕.6.2 颗粒试样制成符合仪器样品座尺寸的砂光片。试样表团要求同6.1.6.3 试样表面处理非导电试样的表面必须进行真空喷镀碳膜。为保证镀膜厚度一致，尽可能将试样和标样同时镀膜。控制镀膜条件使镀膜厚度保持20nm左右。7 测量条件7.1 激发电压的选择应选择等于被分析元素的X射线临界激发能莹的2.0倍-2.5倍的电压，以轻稀土元素为主组成的试样通常选择15kV.以重稀土元素为主或轻重稀土元素共存组成的试样通常选择20kV. 7.2 电子束流值的选择根据被分析元素的浓度和计数率而定。对低浓度元素应增加电子束流值或增加计数时间来满足对统计误差的要求

7、。7.3 束斑直径选择束斑直径通常根据被分析试样的可分析面积而定.(1-10)m为宜。7.4 分析谙线选择原子序数小于32号元素均选用K线。原子序数在32-72号元素一般选用L线。原子序数大于72号元素一般选用M线。稀土元素均选用L线。但所选用的测量谱线应是尽可能不受样品中其他元素重叠的谱线。7. 5 计数时间选择根据分析元素的浓度和计数率而定。相对浓度大于5%的元素选(10-20)s定时计数。相对浓度小于5%的元素，应参考7.2条中的选择原则进行。7.6 本底测量位置的选择7.6. 1 在谱曲革两但a偏离谱峰中心位置0.01nm处测量本底值，取其平均值即为i普降中心的本底。但是，所选用的本底

8、测量位置应无样品中的任何其他元素重叠。7.6.2 试样中有其他元素重叠的情况下，可采用不含待测元素但其主要成分与试样相同(或接近)的标样在待测元素特征X射线峰位置测量本底值。2 L一一一一一一一一一一 一一一一一一一一一一一一GB/T 15245-2002 分析步骤8 8. 1 核定仪器的稳定性开机1h后，按GB/T15074中的要求核定仪器的稳定性。8.2 试样测试前的准备试样测试前应在光学显微镜下观察、确定待测试样的坐标位置并做标记。8.3 定性分析用能谱仪或波谱仪对待测试样进行定性分析以确定待测试样中的元素组成和选择相应的测量i昔线和标样。8.4 定量分析根据定性分析结果，依次测量标样和

9、试样中的元素的特征X射线强度和本底强度.结果计算9 9.1 试样中待测组分的特征X射线强度比的计算将在试样和标样中所测得的元素的特征X射线强度进行死时间校正、本底校正和重叠校正(详见9. 2).如果是多元氧化物标样，还要将标样中的特征X射线强度换算成纯氧化物强度。用经过校正过的试样和标样中相对应的特征X射线强度获得各待测组分的特征X射线强度比。9.2 重叠校正(详见附录A)9.3 计算试样中各组分的真实含量求出被测试样中诸元素的真实强度以后，即可选用Bence-Albee或其他修正计算程序进行脱机校正，求出试样中各组分的质量分数。附录C给出了稀土元素的-因子。允许误差10 10. 1 总量的分

10、析误差总量分析误差范围应为(100土2)%。10.2 化学计量物质分析误差对化学计量物质(如稀土矿物).其组成应与理论分子式相符。原子比误差应小于5%。分析结果发布11 3 定量分析结果的报告至少包括以下信息z一分析报告的唯一编号;一一分析报告的页码z一一实验室名称与地址z一一送样人名称与地址s一一-分析报告的日期与名称;样品的接收日期g一一一样品原编号、分析编号及必要的描述s一一分析者和报告负责人的签字;一分析所依据的标准方法g一一分析测量结果和必要的误差说明g一一分析仪器及其工作条件、所用的标样和修正方法。分析发布的结果应有必要的文字档案。1 1 1 11.2 GB/T 15245-200

11、2 A.1 A.2 校正原理附录A(规范性附录)重叠校正为修正稀土元素i普线间的重叠，可用重叠校正系数法。原理如式(A.1)所示zIi. = 1 - fABn - fAJ; - . = n - 2.fAJ! 式中3Il,I, r_ ,.rT A，C.i元素的真实强度;I，lg，Ig，.IP A，B，C.i元素的实测强度gfAB ,fAC fAi B.C.叫元素i营峰在A元素上的校正系数。如果知道了fAB，fAe，fAi则根据上式即可求出被测试样中诸元素的真实强度。校正系数的求法. . .( A. 1 ) 重叠系数的确定可以用元素的纯氧化物实测求得。求法简述如下:如B元素谱峰对A元素i普峰有室叠

12、，首先祖tl得100%B元素氧化物的强度1B然后测得B元素在A元素i吉峰位置的强度1.则1./1B=fABP B元素对A元素的重叠系数。根据上述原理求出稀土元素间的重叠系数参见附录BoA.3 重叠的扣除A. 3.1 重叠量是浓度的线性函数，所以重叠系数可以直接用于不同含量元素重叠量的扣除.根据式(A. 1).用重叠元素的强度(己作过本底校正和死时间校正)乘上该元素的重叠系数得到每个重叠元素的重叠量。然后根据2.fAJ!计算出诸重叠元素对某一元素的总重叠量。A. 3. 2 如果被测元素的某重叠元素又受到第三元素的重叠时，则必须按式(A.1)原理先扣除第三元素的重叠量，然后再按式(A.l)的原理扣

13、除。如.Pr受La重叠，而Pr又重叠Eu.在计算Pr对Eu的重叠量前应先扣除La:.-Pr的重叠量，然后用扣除La重叠量的Pr的强度计算Pr:.-Eu的重叠景。A. 3. 3 用被测元素的实测强度即If减去诸重叠元素对被扭l元素的重叠量，得到被测元素的真实强度。4 一-一一一-一一一-一测量元素线军波长/PrL. 2.463 0 斗NdL. 2.379 4 SmL. 2. 199 8 EuL. 2.120 9 GdL. 2.046 8 TbL. 1.976 0 DyL. 1. 909 0 HoL. 1. 845 0 ErL. 1.784 3 TmLa 1.726 8 YbL. 1.672 0

14、LuLu 1.619 6 附录B (资料性附录)稀土元素谱线间的重叠表B.1重叠元素GB/T 15245-2002 校正系数本底重叠元素校正系数/1，刷校E系数/1，线系波长/线系波长/LaL1 2. 393 7 0.110 4 CeL1 2. 332 5 0.010 4 LaL电2. 393 1 0.006 4 CeLz 2. 223 9 0.0161 PrL3 2. 238 9 O. 006 6 PrL2 2. 116 9 O. 175 4 NdL 2.242 4 0.019 1 CeL11 2.053 2 0.059 1 LaL13 2.020 3 0.020 3 NdL.s, 2. 0

15、74 6 O. 007 4 SmL1 1.9475 O. 009 5 EuL; 1.939 2 O. 019 4 GdL 1.848 9 0.358 1 EuL电1.7580 O.口031TbL 1.763 1 0.075 0 SmLl1 1.727 6 0.076 5 GdL 1. 755 8 0.001 4 TbL乌1.691 9 O. 003 5 DyL3 1.6963 O. 002 5 DyL2 1.691 8 O. 064 3 HoL2 1.629 1 0.1106 注z仪器出射角为52.5.和加速电压20kV下获取的校正系数e5 一一G/T 15245-2002 附录C (资料性附

16、录稀土元素推荐使用的任因子表c.1发射氧化物元素PZs I Y 203叫31Ce0231Pr23 PK. 1. 00 0.94 1. 42 1. 54 1.47 1. 53 1. 57 1. 66 1. 71 1. 75 1. 81 1. 67 1. 72 1. 77 1. 60 1. 63 1. 52 YL. 1. 11 1. 00 1. 29 1. 41 1. 38 1. 58 1. 84 1. 89 1. 86 1. 83 1. 98 1. 93 2.09 1. 81 1. 97 1. 81 1. 80 LaL 1. 33 1. 09 1. 00 0.95 1. 01 0.98 0.93

17、 0.97 1.03 1. 09 1. 04 0.98 o. 98 0.98 o. 98 0.98 o. 98 CeL. 1. 32 1. 09 0.99 1. 00 1. 00 1. 02 1. 17 0.99 0.94 0.90 0.93 0.97 0.93 0.90 0.96 1. 02 0.96 PrL. 1. 31 1. 10 0.89 o. 94 1. 00 1.00 1.16 o. 99 0.99 0.98 o. 97 0.97 0.97 0.96 o. 97 0.97 0.98 NdL匈1. 32 1. 10 0.95 0.89 0.97 1. 08 1. 00 0.99 0.

18、98 0.97 0.95 0.94 。.95 0.94 0.94 0.91 o. 91 斗SmL. 1. 34 1. 11 1.33 o. 87 o. 95 1. 08 1. 12 1. 00 0.97 0.82 1. 09 0.96 。940.94 O. 94 0.93 0.93 EuL. 1. 36 1. 13 1. 14 1. 10 1. 15 1.04 1. 04 1. 03 1. 00 O. 74 O. 97 O. 98 O. 99 1. 00 O. 97 0.96 0.96 GdL. 1. 37 1. 15 1. 15 1. 05 1. 11 1. 13 1. 01 O. 99 0

19、.97 1.00 1. 01 1. 03 1. 01 0.99 0.97 0.96 0.95 TbL. 1. 38 1. 13 1. 19 1. 12 1. 17 1. 13 1. 13 1. 03 1.02 1. 01 1. 00 0.99 0.90 0.94 O. 94 0.94 0.94 DyL. 1. 40 1. 14 1. 19 1. 03 1. 10 1. 32 1. 13 O. 97 0.97 0.95 0.97 1. 00 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 HoL. 1. 40 1. 13 1. 28 1. 21 1. 27 1. 27 1. 21 1. 24

20、1. 16 1. 13 1. 12 1. 13 1. 00 1. 12 1. 05 1. 05 1. 05 ErL. 1. 41 1. 13 1. 17 1. 06 1. 13 1. 23 1. 31 1.17 1. 10 1. 05 1. 06 1. 07 1. 08 1. 00 0.98 0.95 0.95 TmL. 1. 12 1. 15 1. 16 1. 11 1. 17 1. 18 1. 18 1. 11 1. 11 1. 02 1. 02 1. 01 1.00 1. 00 1. 00 O. 97 0.97 YbL. 1. 43 1. 17 1. 03 1. 04 1. 11 1.

21、12 1. 06 1. 09 1. 10 1. 11 1. 00 0.88 0.94 0.99 0.98 1. 00 1. 05 LuL 1. 43 1. 17 1. 11 1.06 1. 13 1. 15 1. 14 1. 11 1. 11 1. 07 1.06 0.98 0.97 o. 97 o. 95 o. 96 1. 00 注1，仪器出射角为52.5和加速电压20kV下获取的-因于.注2I a-因子可以随使用仪器中的-因于计算程序获取。6 .一一干GB/T 15245 2002 参考文献1.庄世杰.电子显微学报.1987 :2229 2. M J DRAKE and D F WELL.

22、Chem.GeoI.1972，10:l79181 3. 庄世杰.电子显微学报.1983:1791814. Henderson ,P et. Rare Earth Element Geochemistry. 1984 5. R MLI,and W L GRIFFIN. American Mineralogist.1975，60:599606 6. WHITE , E W and G G JOHNSON. Earth and Mineral Sci Experimental station, Spec. 1970 , Publ:l7 7. BENCE ,A E and ALBEE ,A L;.Ge

23、oI.1968，76:382493 8. ALBEE ,A L and L RAY，AnaI.Chem.1970，42:14081414 NDDN 盯叮NmF同筒。国和共民人华中国家标准稀土氧化物的电子探针定量分析方法GB/T 15245-2002 中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045电话，6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售 印张3/4字数15千字2003年3月第一次印刷开本880X1230 1/16 2003年3月第?版印数1-1500 书号，155066 1-19237 网址版权专有侵权必究举报电话，(010)68533533G6fT 15245-2002