GB/T 35158-2017 俄歇电子能谱仪检定方法

ICS71.040.40

G04£3©

中华人民共和国国家标准

GB/T35158—2017

俄歇电子能谱仪检定方法

VerificationmethodforAugerelectronspectrometers

2017-12-29发布2018-11-01实施

发布

GB/T35158—2017

目次

前言in

引言w

1范围1

2规范性引用文件1

3缩略语和符号1

3.1缩略语1

3.2符号1

4方法原理与系统构成4

4.1方法原理4

4.2系统构成4

5计量单位与技术指标4

5.1计量单位4

5.2技术指标5

6检定环境6

6.1外观要求6

6.2安装场所要求6

6.3电源6

6.4环境温度与湿度6

7检定项目与方法6

7.1能量标检定6

7.2强度标检定24

7.3横向分辨率检定31

7.4离子枪检定40

7.5荷电控制与校正检定50

8报告检定结果55

9检定周期55

参考文献56

T

GB/T35158—2017

■>r■—>—

刖弓

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由全国微束分析标准化技术委员会(SAC/TC38)提出并归口。

本标准起草单位:厦门大学、清华大学。

本标准起草人:姚文清、岑丹霞、张增明、徐建、刘芬、王水菊。

I

GB/T35158—2017

言

俄歇电子能谱仪(AES)r泛用于材料的实验性和常规性表面与界面分析，为纳米尺度的表面分析

仪器。我国目前有多家公司几十台不同型号的该类仪器。由于没有合适的检定方法的综合性国家标

准，仪器的能量标、强度标，溅射速率、横向分辨率等各项性能标准不统一，因此需要制定检定方法的国

家标准，以实现获取的谱图数据的科学性和可比性，这对于促进我国光电信息、能源及新材料等相关领

域的科技与产业的发展很有意义。

N

GB/T35158—2017

俄歇电子能谱仪检定方法

1范围

本标准规定了俄歇电子能谱仪(Augerelectronspectrometer)的检定方法。

本标准适用于激发源为电子束，且带有溅射清洁用离子枪的俄歇电子能谱仪。

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，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T20175—2006表面化学分析溅射深度剖析用层状膜系为参考物质的优化方法

GB/T21006--2007表面化学分析X射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪强度标的线性

GB/T28632--2012表面化学分析俄歇电子能谱和X射线光电子能谱横向分辨率的测定

GB/T29558--2013表面化学分析俄歇电子能谱谱仪强度标的重复性和一致性

GB/T29731--2013表面化学分析高分辨俄歇电子能谱仪元素和化学态分析的能量标校准

GB/T29732--2013表面化学分析中等分辨率俄歇电子能谱仪元素分析的能量标校准

GB/T32998--2016表面化学分析俄歇电子能谱荷电控制与校正方法报告的规范要求

ISO16531:2013表面化学分析深度剖析AES和XPS深度剖析时离子束对准方法及相应的

电流或电流密度测量(Surfacechemicalanalysis—Depthprofiling—Methodsforionbeamalignment

andtheassociatedmeasurementofcurrentorcurrentdensityfordepthprofilinginAESandXPS)

ISO17109:2015表面化学分析深度剖析溅射深度剖析时使用多层薄膜测定X射线光电子能

谱、俄歇电子能谱和二次离子质谱溅射速率的方法(Surfacechemicalanalysis—Depthprofiling—Methodfor

sputterratedeterminationinX-rayphotoclectronspectroscopy,Augerelectronspectroscopyandsecondary-ion

massspectrometrysputterdepthprofilingusingsingleandmulti-layerthinfilms)

3缩略语和符号

3.1缩略语

下列缩略语适用于本文件。

XPS：X射线光电子能谱(X-rayPhotoelectronSpectroscopy)

AES：俄歇电子能谱(AugerElectronSpectroscopy)

OMI：光学显微像(OpticalMicroscopeImage)

SEI:二次电子像(SecondaryElectronImage)

SEM：二次电子显微术(SecondaryElectronMicroscope)

FWHM:本底以上最大峰强一半处的全宽，以eV为单位(fullwidthathalfmaximumpeakinten­

sityabovethebackground,ineV)

3.2符号

下列符号适用于本文件。

1

GB/T35158—2017

3.2.1能量标检定的符号

a：测得的能量比例误差。

测得的零点偏移误差，以eV为单位。

氏屮：对某一给定的校正后的动能结果，以eV为单位。

Em嘶：测得的动能，以eV为单位。

Eg”：相关表中“峰序”的第"个峰（平均）测量动能，以eV为单位。

E*f”：相关表中“峰序”的第"个峰在动能标上位置的参考值，以eV为单位。

Emeas„„.:相关表中“峰序”的第"个峰一组动能测量数据中的一个，以eV为单位。

Ek”：第"个峰的参考动能。

W：峰的FWHMO

△，:偏移能量，对于"=1,2,3,4的峰,由校准峰测量动能的平均值减去参考动能值给出，以eV为单位。

AEcorr:的校正值，校准后加上以得到校正的动能值。

仔：模拟系统的能量扫描速率,eV/so

「:模拟检测器电子的时间常数，s。

A：分析器减速因子。

c：R的系数。

/：川的系数。

Edem：某一频繁被测元素的动能，其值在指出的动能标上已设定,经校准后能准确读出，以CV为单位。

：：对某峰进行7次重复测量的谱图序号。

>n:在定期校准中CuM2.:jVV,CuL:jVV,和AuM5N6,7N6>7或AlKL2,3L213峰的重复测量次数。

":标识峰的标号。

R：能谱仪的相对分辨率，以％表示。

U95置信度95%时已校准能量标的总不确定度，以eV为单位。

Uds在置信度95%时的不确定度，以eV为单位。

:在没有线性误差的情况下，置信度95%时的校准不确定度。

△①：亠和的平均值。

"置信度95%时的能量校准容差限值，以eV为单位。

5：在CuJVV峰处测量的标尺线性度误差，以eV为单位。

%2r1、%2和CR3或CR4的最大者。

%”：第n个峰的重复性标准偏差。

3.2.2强度标检定的符号

Eg：测量的CuL^VV峰的能量值。

E,：第丿个能量通道的能量值。

I,:AES中第，个电子束流通量值。

4常数。

Nm*该系统使用的和使该系统保持在由k（l±8）给定的容许线性离散限范围内的最大计数率。

±&：线性离散容许的百分数极限（容差限值）。

4：延长死时间。

S：非延长死时间。

微分谱模式下CuJVV峰的平均峰一峰高度。

：一组测量中第j次测量对贡献的值。

2

GB/T35158—2017

Hm：微分谱模式下CuM213VV峰的平均峰一峰高度。

HMj:一组测量中第j次测量对Hm贡献的值。

亍：五个参数卩，之一的标志符。

j:参数P”单次测量之一的标记。

N「：直接谱模式下CuJVV峰位处平均最大强度。

:一组测量中第j次测量对N「贡献的值。

Nm：直接谱模式下CuM2i3VV峰位处平均最大强度。

NMj:一组测量中第j次测量对Nm贡献的值。

P,：表示和HJHM任意一个平均值的参数。

P,：具有平均值P,的参数的第丿次测量。

UMP,)：置信度为95%时平均值为P,的不确定度。

&：置信度为95%(由分析人员设定)时H〃Hm的容差限值。

c(P,)：参数P,重复性标准偏差。

3.2.3横向分辨率检定的符号

d：入射在样品表面上电子束(轴对称)束径。

%：确定横向分辨率所需的参数。横向分辨率测量开始于最大信号强度的％%,结束于最大信号强

度的(100-X)%o在r(5O)时必值为25。

0样品表面上入射电子束或X射线束与表面法线间的夹角。

3.2.4离子枪检定的符号

A：法拉第杯孔面积。

A。：样品平面上离子束扫描面积。

Ar：在离子束已知取向上的扫描面积。

B:离子束宽化参数，等于Iouter/Iinner之比。

C：束流。

CD：束流密度。

D'：样品上的离子剂量速率。

F'：离子枪传递的离子流量速率。

FC：法拉第杯。

/：在法拉第杯孔处测得的扫描离子束流。

Io:在法拉第杯孔处测得的静态、小直径离子束流。

/inner：在同轴杯内电极处测得的离子束流。

/outer；在同轴杯外电极处测得的离子束流。

Js；7.4.1.2.5规定方法中在暗区内测得的束流。

丿：样品表面单位面积上测得的离子束流密度。

X:离子枪控制器设定的离子束X轴位置。

X。：离子枪控制器设定的离子束X轴对准位置。

丫：离子枪控制器设定的离子束y轴位置。

y0：离子枪控制器设定的离子束丫轴对准位置。

。：相对于样品表面法线的离子束入射角。

e”：在通常位置相对于法拉第杯表面法线的离子束入射角。

%：相对于法拉第杯表面法线的离子束最小入射角。

3

GB/T35158—2017

4方法原理与系统构成

4.1方法原理

用一定能量的电子碰撞原子，使原子内层电子电离，这样在原子内层轨道上出现一个空位，形成了

激发态正离子。在激发态离子的退激发过程中，外层轨道的电子可以向该空位跃迁并释放出能量，该能

量又可以激发同一轨道层或更外层轨道的电子使之电离，这种电子就是俄歇电子。一般用W,XpYq表

示任意一个俄歇跃迁。图1清晰地表示出KL.U俄歇跃迁。

俄歇电子动能与激发源种类和能量大小无关,是元素的固有特征。根据形成初始空穴壳层、随后弛

豫及出射俄歇电子壳层的不同，在元素周期表中从锂到铀元素形成了KLL.LMM.MNN三大主跃迁系

列，依据每个元素主俄歇跃迁谱峰所对应的动能大小就可以标识出元素的种类，用于元素的定性分析;

根据样品中所检测到的各元素谱峰的相对强度,再经过适当的校正便可获得样品中各元素的相对含量，

进行定量分析。

4.2系统构成

图1给出俄歇电子能谱仪装置的简图。它是由激发源、样品室、能量分析器、离子枪、检测器和数据

采集、处理及输出系统（包括计算机和记录仪等）及超高真空抽气系统等组成。

图1俄歇电子能谱仪装置简图

5计量单位与技术指标

5.1计量单位

AES的峰位，即：动能（KE）和峰宽的单位为电子伏特（cV）0峰强度以峰高或峰面积表示。峰高的

单位为计数（c,个数）或计数率（c/s,每秒计数）。峰面积的单位为计数电子伏特（•eV）或电子伏特每

秒计数（eV・c/s）0

4

GB/T35158—2017

5.2技术指标

5.2.1能量分辨率、灵敏度

各AES仪器厂家对其生产的各种型号的能谱仪能量分辨率、灵敏度等都有明确的指标，检测人员

可依据仪器厂家推荐的能谱仪工作参数和操作程序逐项验证。

5.2.2能量标

参考样品Au、Cu和A1的特征峰位在动能标上的参考值见表1,用于检定能量标。高能量分辨谱

仪能量标检定要求见表2。对于中等能量分辨谱仪则要求其动能标不确定度为3eV,通过测量而确定

参考峰动能，该动能与表1参考值比对获得能量标校正。

表1参考真空和费米能级的动能-Eref.,,

动能Eref,”/eV

峰序n谱峰指认直接谱微分谱

真空能级费米能级真空能级费米能级

1CuM2,3VV5862(62.37)6064

2CuL3VV914919(91&69)915b920b

3AlKI.2,31丿2,313881393(1393.09)1390b1395"

4AuM52,7N&,72Oil82016*(2015.80)20212026

注1：表中括号内的数据适用于高分辨俄歇谱仪的动能标参考值Eb”/eV。

注2：仪器相对能量分辨率低于0.3%时,AuM5N6>7N6>7可能只显示出最低峰。

a对于束能低于6keV,且0.3%VR£0.5%,加1eV。

b对于0.27%VRW0.5%，加1eV。

表2谱仪能量标检定的要求

范例

项别符号

要求高准确度不要求高准确度

容差限/eV±5±0.2iO.3

重复性标准偏差/eV0.0500.050

校准测量的不确定度/eV0.1300.130

标尺的非线性度/eV£20.0500.050

校准后能量标的不确定度/eV0.1390.139

两次校准间的最大容许漂移/eV士(5—U95)±0.061±0.161

最大校准间隔时间（按稳定月漂

—2.46.4

移率0.025eV计）/月

可选校准间隔时间/月14

注：不确定度对应95%的置信度，范例说明所选参数对校准不确定度和所需重校间隔时间的影响。

5

GB/T35158—2017

5.2.3强度标

5.2.3.1强度标的线性

强度标线性离散分数极限&<5%；并据此按7.2.1确定在该谱仪工作参数条件下限定的最大测量

计数率Nm"x。

5.2.3.2强度标的重复性和一致性

3种参量=4和A3/A2的相对标准偏差“(E)都小于3%；置信度为95%时A3/A2的一致性容差

值d(A/A2)对于检测要求为高准确度的：&(A〃A2)£2%,检测要求为一般准确度的：^(A3/A2)<6%O

6检定环境

6.1外观要求

仪器外观应有下列标志：名称、型号、制造厂名、出厂日期、使用的电源等。

6.2安装场所要求

安装场所应避免灰尘、震动和磁场，有独立接地地线，接地电阻小于10Q。

6.3电源

仪器电源：交流单相220V+22V,50Hz；交流三相380V±38V,50Hz0

计算机电源：交流220V+22V,50Hz0

6.4环境温度与湿度

环境温度：20°C±5°C，稳定性为±1°C。

相对湿度：40%〜65%之间。

7检定项目与方法

7.1能量标检定

7.1.1中等分辨俄歇电子能谱仪元素分析用能量标校准

7.1.1.1准备、安装和清洁参考样品•录宽扫描谱

中等分辨俄歇电子能谱仪能量标检定方法按照GB/T29732-2013执行。

图2给出了中等分辨率谱仪能量标校准的操作顺序流程。特别注意：能量标检定中计数率过高或

检测器电压不正确会造成峰的畸变，从而导致测定的峰能量错误。

进行俄歇电子能谱仪能量标校准时，依照信噪比定义的方式如果谱仪能提供高信噪比，且动能扫描

范围的上限为2100eV,使用铜和金样品。如果仪器的信噪比较低，或者只能扫描至2000eV,使用铜

和铝样品。对于所用的谱仪，如果在直接谱中CuL3VV峰小于每秒400000计数，或者在微分谱中噪声

的方均根超过CuL:jVV峰一峰信号强度的0.3%,或者最大的电子束能小于5keV,由于记录合适的Au

的数据可能耗时，铜和铝样品可替代铜和金样品。对有更高信号强度且能扫描至2100eV的谱仪，使

用金样品更为方便，并且能在一个更宽的能量范围内进行校准。如果谱仪具有9点或更多点的

Savitzky-Golay数据平滑处理功能，则对于CuL:jVV峰的每秒400000计数的要求可以放宽到每秒

100000计数。

6

GB/T35158—2017

注1：10keV〜20keV的束能常常比低束能会获得更好的信噪比。

注2：适于样品清洁的惰性气体离子溅射条件为：5keV,30“A的氟离子束在覆盖1cm?的样品上溅射1min。直接

谱和微分谱的示例见图3。

注3：污染影响通常是金最小而铝最大。

注4：图中给出的每一栏目条款序号参考本标准的相应条号。

图2中等分辨率谱仪能量标校准的操作顺序流程图

参考物质纯度至少为99.8%的多晶金属。为方便使用，它们通常制成面积10mmX10mm、厚

0.1mm~0.2mm的薄片。如果铜（Cu）样品要清洗，可在1%硝酸中浸蘸一下，再用蒸憎水迅速淋洗干

净。因为铜样品在空气中放置多日，在硝酸中浸蘸会使样品更易于清洁。

用螺丝或其他的金属法把铜、金或铝样品以合适的方式固定在同一个或分开的样品托上，以确保导

电良好。不应使用双面胶带。

当真空达到超高真空后用离子溅射的方法清洁样品以减少其表面的污染物，直至氧和碳的俄歇电

7

GB/T35158—2017

子峰的高度均低于全谱中最强金属峰高度的2%为止。本标准中所有相关的步骤应该在一个丁作日之

内完成。如果需要的时间不止一天，则应在每一天工作的开始时确认样品的清洁程度。

为每个样品采集一个全谱（宽扫谱），确保显著的峰均对应于所需的纯元素。图3为洁净参考物质

铜、金和铝样品的宽扫谱。

中等分辨率谱仪能量标检定对真空环境的要求是：在完成7.1.1.4的步骤或该T作日结束时（二者

以先到为准），氧和碳的峰高度不得超过最强金属峰高度的3%。

图3洁净参考物质铜、金和铝样品的宽扫谱

8

GB/T35158—2017

c）Al

说明：

u——直接谱；

b——微分谱。

图3（续）

7.1.1.2选择能量校准的谱仪设置

使用直接模式采谱，但如谱仪只能在微分模式下操作，则设置微分功能的振幅峰一峰值为

2eV。选择其余用于能量校准所要求的谱仪操作设置。对校准所要求的通能、减速比、狭缝宽度、

透镜等分析器设置的每一个组合要重复按照7.1.1.2〜7.1.1.4的步骤校准，并在谱仪校正日志上

记录下这些参数。

注：谱仪的设计和线路各不相同，在某一透镜参数、狭缝和通能组合下进行的谱仪校准不一定对其他透镜参数、狭

缝和通能组合也有效。多数谱仪工作者在一组优化的分析器参数组合下进行测量，因而只有这组分析器参数

组合需要校准。任何校准都只对所用的该组设置有效。

7.1.1.3操作仪器

使用金样品时设定电子束能量为5keV或10keV,如用铝样品则设定电子束能量在5keV-

10keV的范围。按照厂商说明书或行业通用程序操作仪器。仪器烘烤后要达到完全冷却。确保

计数率、谱仪扫描速率和厂商指定的任何其他参数是在厂商推荐的范围内操作。检查检测器倍率

设置是否已正确调节。对多检测器系统，确保进行本校准前已按厂商的推荐进行了必要的优化和

校核。

注：很多制造商推荐,对要求精确能量定位的任何工作，应至少提前4h开启控制和高压电子单元。

7.1.1.4参考峰的测量

7.1.1.4.1把铜样品放在分析位置上，发射角与常用的相同，样品的定位步骤应遵循厂商说明书。按照

7.1.1.2选定的设置参数以直接或微分模式记录CuM2.3VV和L:jVV峰。两种不同模式选择如下：

9

GB/T35158—2017

a）如果对能量标进行数字式扫描,设定增量步长等于或接近于0.1cV0

b）如果用的是模拟系统，设定扫描速率仔小于0.07WtTeV•st。其中W是本底以上最大峰强

一半处的全高峰宽（FWHM）,r是检测放大器的时间常数。

适当选择总的通道驻稱时间或t/P，至少达到表3所要求的信号强度。如果使用9点或更多点的

Savitzky-Golay平滑，信号强度还可以进一步降低（见表3）。

表3录谱的信号强度

微分谱中以峰一峰信号强度

宜接谱中峰的通道

的百分数计最大可接受的

最小计数*

峰序号，“谱峰标定方均根噪声

无平滑>9点平滑无平滑$9点平滑

1CuM2,3VV4000001000001%2%

2CuL3VV4000001000001%2%

3AlKI/2,31丿2,34000001000001%2%

4AuM5N6,7Ng,740000001000001%2%

a未扣除背景值。

7.1.1.4.2记录AuM5N6,7N6,7谱所用时间大约为记录CuL:iVV谱的10倍。如果这个时间不能接受，

或谱仪只能扫描至2000eV,或电子束能量小于5keV,应使用铜和铝样品替代铜和金样品。将铜样品

从分析位置移开并用金或铝样品替换。除总信号停留时间或丁/0可按要求设置外，要使用如7.1.1.4.1

所述的同一组分析器设置数据记录AuM5N6,7N6.7或AlKL2.3L2,3峰图谱，如图4）或图4d）所示。

b

O.l

4.e

4.«

4.

4.

九

①

3.

2M90(1JKl5MIO916U20田593(1湘H940

iKTM»eV

a)CuM2>3Mb)CuLW

图4相对分辨率为0.3%的峰窄扫谱

10

GB/T35158—2017

电子功!L3

c)AuM5N6.7N6>7d)AlKL2,L2,

说明：

u——直接谱；

b微分谱；

C校准峰。

注：为直观清晰地把微分谱纵向移动。图底部的能量标参考真空能级，顶部的能量标参考费米能级，且都已降低了

噪声对谱图的影响。

图4(续)

7.1.1.5确定测量的参考峰动能

观察适当宽的范围的谱峰，确定直接谱中峰强极大值处的能量，或确定微分谱中负峰极小值处的能

量，如图4所标示。有一个例外是图4a)CuM2,3VV峰的直接谱是双峰,过双峰的两个峰顶画一条切

线，便能确定与双峰的两个切点的中间处的动能。如果记录谱达到“无平滑”条件要求的强度(见表3),

则这一确定峰能量的步骤可使用直接采集的数据实现。如果强度小于上述情况，但至少在已达到

Savitzky-Golay平滑$9点的要求时，可用至少9点平滑的单一Savitzky-Golay立方或平方法平滑该数

据，但不超出表4中给出的数值。

注1：按照表4平滑的数据还会有助于使强度高于表3中的数据。

注2：当微分谱的分辨率不到0.15%时，Au峰有一个三峰结构而不能分辨。在分辨率低于0.3%情况

下，三峰结构退化成双峰结构，只有最小值是可看见的［图4c)］。

表4通道间隔为0.1eV和最大的谱仪相对分辨率标示值的Savitzky-Golay最大平滑点数

谱仪的最佳相对分辨率/%

峰序”谱峰标定

0.10.20.30.40.5

1CuM2,3VV99999

2CuL3VV915192529

3AlKL2.31^2,3919293949

4AuM.5N&,7Ne,71929395569

11

GB/T35158—2017

7.1.1.5确定仪器动能标的校正范围

7.1.1.5.1用式（1）计算表4中峰"的仪器测量偏移误差，△”：

/\=F_F,（1）

—meas,”—ref,”\丄•/

应确保参考的能量适合于所选用的模式直接模式或微分模式。

注：参考值用于谱仪的校准，其能量参考真空能级或费米能级。

7.1.1.5.2考察亠、亠、“或亠这三个数值。如果这些数值的模（即其绝对值，不计符号）都不大于

2eV,则仪器处于校准状态。如果一些数值的模＞2eV,则仪器要按照生产商的说明书或用7.1.1.6.3

规定的能量校正法进行重新校准。仪器首次进行重新校准后，要重复进行7.1.1.6.1规定的测量，并要

重新确定△I、亠、△：?或厶的数值，以确保重新校准后它们的模＜2cVo

注：如果△”的数值都在3eV〜6eV的范围内，则该仪器现在的校准可能是参考费米能级而不是真空能级。这常

见于高能量分辨率仪器按照GB/T29731-2013进行的校准。

7.1.1.5.3如果没有对仪器进行调整，假定校正后的动能与测量动能Eg线性相关，由式⑵给出：

EcorrEmeas+AEcorr（2）

这里△Eg”由式（3）给出：

△Egrr=么Emeas+"（3）

能量标误差a和零点偏移误差"可以通过对三个测量的△”值的负数，一△,—△?、一△：＜或一亠用

最小二乘法拟合确定，各△”值可以看作是各Egf,”对的估值。这可以使用计算机或由式（4）和

式（5）得到：

(4)

刀£爲，”—+（另Emex,”）彳

b7工△”a工Emex,”（5）

7.1.1.5.4在仪器日志中记录亠、厶2、厶或和b的数值，如许可还要记录采取的校正措施。

7.1.1.7下一次校准

7.1.1.7.1仪器一直运行至校正到期或检测到误差后，进行下次校准。如果是直接对仪器进行了重大

的调整或进行了维修，或者按照7.1.1.7.2峰的能量改变了2eV甚至更多，或者校准时间已接近三个

月，都要做新一次的校准。如果在第一次重新校准时，亠、厶、“或亠任何数的模是2eV甚至更多，校

准时间间隔应该减半。如果在第二次重新校正时，亠、厶、：或亠中任何数的模仍是2eV甚至更多，

校准时间间隔应该再减半。除非在重复校准时△‘△2、小或中任何数的模小于2eV,否则校准时间

间隔应该继续减小。

注：原则上，慎重的做法是开始的间隔短，随后再增加以确保一个安全的漂移量。对于本标准而言，经验表明极少

数仪器需要校准周期小于三个月；因此，为了减少分析者的工作量，使用了这一校准法。

7.1.1.7.2在不可预知的情况下谱仪的电子部件可能会损坏或变化。为在三个月的校准期内对这种情

况提供警告,实用的做法是再检查一下常规分析过的样品中所选峰的能量值，并将其与以前的数据比

较，如果是纯元素则可与现有的文献参考值比较。比较结果相差如超过2eV■，则应重新校准仪器。

注：AES的手册上列出了微分谱和宜接谱的谱峰能量值。通常微分谱负峰处能量值比宜接谱峰能量的值高1eV〜

12

GB/T35158—2017

5eV。手册间出现的其他差别如下：

1）通常参考费米能级值比参考真空能级值高4.5eV,因此某些值呈现出高4eV,某些值呈现汨髙5eV。由于

峰能量取决于仪器的分辨率利微分函数的幅值，特别在微分模式中，因而这些手册所提供的数值可能彼此

不同，并且与用户得到的数值相差可能高达5eV。

2）分析仪器的标称分辨率通常为0.5%,而有些文献中分辨率为0.6%。

3）有的文献中微分函数的幅值是2eV。而有的文献中微分函数的幅值是2eV仅对于俄歇电子能量低于

1000eV而言。对于更高的俄歇电子能量，微分函数的幅值分别为5eV或6eV。更高微分幅值的影响会

使峰向更高能量漂移达2eV。

4）与X射线光电子能谱相关的汇编列泪的数据包括化合物，但这些数据只用于参考费米能级的宜接模式的

高分辨率谱仪。

7.1.2高分辨俄歇电子能谱仪元素和化学态分析用能量标校准

7.1.2.1准备、安装和清洁参考样品，录宽扫描谱

高分辨俄歇电子能谱仪能量标检定方法按照GB/T29731-2013执行。

在本标准中，给出了校准后随即确定在95%置信度下校准不确定度的测量方法。动能标的误差通

常会随时间增加。在两次校准之间，这一误差不能超过分析者为限定测量质量而选择的容差限±几

完成一张如表5中那样的表格将有助于使用者定出一个合适的5值。如果用户不甚了解其仪器的性

能,或制造商提供的数据无帮助，或不十分清楚自己的需求，可从表5中的&值设为0.2eV开始。按照

规定的步骤执行一遍，填写相应栏目，最后再核查该&值是否适合所用谱仪。否则，重审操作步骤，要么

减少对有贡献的一项或多项，要么增加$值到一个可接受的值。

应注意,§是仪器能量标校准准确度的容差限。考虑到峰展宽、计数统计粗劣、荷电效应造成峰合

成等，后续的能量测量的不确定度可能超过沢

图5给出了高分辨谱仪能量标校准的操作顺序流程。

13

GB/T35158—2017

注1：图中给出的每一栏日子款序号参考本标准的相应章条。

注2：校准峰的参考动能值随出射角的改变而改变。本标准内的参考值仅对0°〜56°的出射角有效，所以本方法限

于在该角度范围内使用。对于更大的出射角，峰的更大位移会造成校准的明显偏差。

图5高分辨谱仪能量标校准的操作顺序流程图

14

GB/T35158—2017

获得参考物质，安装并清洁样品，录全谱的方法同7.1.1.1,但高分辨率谱仪能量标校准对真空环境

的要求则是：在完成按照7.1.2.9的步骤或该T作日结束时（二者以先到为准），氧和碳的峰高度不得超

过最强金属峰高度的3%。

表5对动能标校准的误差估算起作用的项

范例

项别符号计算依据要求不要求备注

高准确度高准确度

用户所作选择取决

于对准确度的要求

容差限/eV士d用户自选±0.2±0.3以及在定期校准之

间的时间段内的采

谱数

重复性标准首次校准时测得的谱

%式⑴0.0500.050

偏差/eV仪特性（见7.1.2.5）

每一组谱的用户自选

mm=1"7=27/7=1M=2

测量次数加=1或2

校准测量的不

5!式(11)0.1850.1300.1850.130

确定度/eV

标尺的非线