GB/T 17359 电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则

1998年制定的这个标准表明：20世纪七八十年代扫描电镜能谱就可以定量的，否则何来国家标准呢？

可是，21世纪的扫描电镜，配上21世纪的X射线能谱，目前居然在多数实验室不能实现。须知，目前我国拥有数千台能谱（5000台以上），总投资大约20-30亿，加上扫描电镜，总投资在佰亿之多，如果仅仅能做个元素的定性分析，效用实在与仪器的价值相比，太微不足道了。这原因究竟何在呢？

其实问题再简单不过，简单地对照一下1998年的国家标准GB/T 17359-98“电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则”，然后试问一下以下几个问题：

(1) 试样平了吗？不导电试样镀碳膜了吗？

(2) 电子枪发射的高压电子束束流稳定吗？束流是多少？

(3) 全部使用了实时标准样品测量数据了吗？或重新建了标样数据库了吗？

(4) 试样与标准样品的工作距离相同吗？

(5) 试样与标准样品测量时所采用的电子束电流大小相同吗？

(6) 试样与标准样品的其他工作条件完全相同吗？

如果你的回答是肯定，X射线能谱定量分析理应没有任何问题。如果没有做到，并且是属于仪器本身的问题，或应该说是订购仪器时没有注意而产生的问题，因为任何厂家的多数产品都能达到定量分析的要求。否则，剩下的问题应是实验室分析人员如何创造条件，去严格执行GB/T 17359-98“电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则”的问题。

扫描电镜中的成分分析功能，与其图像观察和测长功能相比，有时显得更为重要。由于扫描电镜上几乎都配有X射线能谱仪，少数的还配有X射线波长分光谱仪，使扫描电镜成为具有对各种材料的形貌、结构、成分以及晶体结构等进行综合分析的大型仪器。因此，对多数实验室来说，也就很难区分扫描电镜的主要功能是图像观察，还是成分分析。

从微束分析的发展历史和现状来看，电子探针X射线波谱分析和扫描电镜中X射线能谱分析一直是微束主元素定量分析中最主要的分析技术，具有独特的重要地位。在过去50年我国微束分析标准化技术的发展过程中，其中极大多数的工作，少说也有90%以上都集中在扫描电镜及其有关的X射线波谱分析（电子探针）、X射线能谱分析等领域。换一句话说，我国到目前为止所制订的微束分析的技术标准大多数都与扫描电镜中的分析技术相关。

由于分析型扫描电镜（即扫描电镜和X射线能谱的组合）增加了X射线能谱仪，不仅需要增加这部分的检验内容，而且对扫描电镜本身也提出了许多严格的相关的要求，否则就很难保证定量分析结果的正确性：

多年来，作者曾经在多种场合说过，在20世纪70年代我们可以买到能进行定量分析的扫描电镜和X射线能谱的组合（分析型扫描电镜），但在21世纪新近进口的数千台仪器中，几乎很难找到这样的组合。如果我们完善了分析型扫描电镜的检验规程，并严格执行这些规程，不仅使我们的仪器在日常工作中保持良好状态，而且也为进口仪器的严格把关提供了重要的前提。建议：凡订购分析型扫描电镜的用户必须将以上这些内容尽可能地写入到合同中去，这才是最明智的选择。

这里还须特别指出的是GB/T 17359-98“电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则”中的两个附表，即附表1：国家级标准样品和 附表2：全国微束标准化技术委员会认可的研究标样，列举了全国电子探针标样委员会研制的数百个国家标准样品和研究标准样品，为能谱定量提供了基本条件。因此，这个标准的重要性不言而喻。

该标准的新版是GB/T 17359-2012或ISO-22309版。 

zhoujx20@sina.com）

电子探针和扫描电镜

X射线能谱定量分析通则

General Specification of X-ray EDS Quantitative

Analysis for EPMA and SEM

(中华人民共和国国家标准GB/T 17359)

 电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则（附表1和2）

 附表1： 国家级标准样品

附表2：全国微束标准化技术委员会认可的研究标样

附表1： 国家级标准样品         

二、 矿物类标样

GSB A70015 硅灰石 CaSiO₃

GSB A70014 蔷薇辉石(Mn,Fe,Ca)₂Si₂O₆

GSB A70016 白铅矿 PbCO₃

GSB A70017 白钨矿 CaWO₄

GSB A70020 顽火辉石Mg₂Si₂O₆

GSB A70018 铌酸钾 KNbO₃

GSB A70022 黄铁矿 FeS

GSB A70023 氯方钠石Na(AlSiO₄)(Cl)₂]

GSB A70021 镁铝榴石Mg₃Al₂Si₃O₁₂

GSBD33002  铬铁矿(Fe,Mg)Gr₂O₄

GSBD53002  透辉石CaMgSi₂O₆

GSB A70013 天然刚玉Al₂O₃

GSB A70038 红钛锰矿MnTiO₃

GSB A70070 方铅矿 PbS

GSB A70069 闪锌矿 ZnS

GSB A70079 辉锑矿 Sb₂S₃

GSB A70076 硫化镉 CdS

GSB A70098 脆硫锑铅矿Pb₂Sb₆FeS₁₄

GSB A70099 光线石

 (Cu,Fe,Al)₃(AsO₄,PO₄,SiO4)(OH)₃

GSB 01-1008黄玉

三、稀土类标样

GSB A70005 熔融玻璃CeO₂

GSB A70006 熔融玻璃Cd₂O₃

GSB A70007 熔融玻璃Dy₂O₃

GSB A70008 熔融玻璃Er₂O₃

GSB A70010 熔融玻璃Tm₂O₃

GSB A70009 熔融玻璃Ho₂O₃

GSB A70012 熔融玻璃Lu₂O₃

GSB A70011 熔融玻璃Y₂O₃

GSB A70037 六硼化镧LaB₆

GSB A70034 六硼化铈CeB₆

GSB A70035 六硼化镨PrB₆

GSB A70036 六硼化钕NdB₆

GSB A70071 五磷酸镧LaP₅O₁₄

GSB A70074 五磷酸镨PrP₅O₁₄

GSB A70073 五磷酸钕NdP₅O₁₄

GSB A70072 五磷酸钐SmP₅O₁₄

GSB A70075 五磷酸 (Er,Y)P₅O₁₄

四、氧化物类标样

GSB A70093 锡石SnO₂

GSB A70025 玻璃V-P-Pb

GSB A70026 玻璃V-P-K

GSB A70068 石英 SiO₂

GSB A70041 氧化铬 Cr₂O₃

GSB A70040 氧化锰 MnO₂

GSB A70042 氧化钴 CoO

GSB A70039 氧化镍 NiO

GSB A70097 氧化锌 ZnO

GSB A70077 方镁石 MgO

GSB A70081 氧化铋 Bi₂O₃

GSB A70105 氧化铀 UO_2.3

GSB.A70085 氧化碲 TeO₂

GSB.A70120 磁铁矿 Fe₂O₃

一、金属及合金类标样

GSB A70123 金银Au-Ag(22K)

GSB A70124 金银Au-Ag(18K)

GSB A70125 合金Au-Ag(12K)

GSB A70122 金 Au

GSB A70001 锇 Os

GSB A70002 铱 Ir

GSB A70003 铑 Rh

GSB A70004 钌 Ru

GSB A70063 钛铝合金Ti-Al(TA4)

GSB A70064 钛铝合金Ti-Al(TA5)

GSB A70065 钛铝合金Ti-Al (TA7)

GSB A70066 钛铝合金Ti-Al(TC4)

GSB A70061 铜镍合金Cu-Ni(B10)

GSB A70062 铜镍合金Cu-Ni(B30)

GSB A70057 铁铬镍 Fe-Cr-Ni

GSB A70067 钛铌合金Ti-Nb

GSB A70083 碲化镉CdTe

GSB A70086 砷化锌ZnAs₂

GSB A70087 硒化镉CdSe

GSB A70082 砷化铟InAs

GSB A70090 碲化铅PbTe

GSB A70084 铜镍合金Cu-Ni(B19)

GSB A70092 镍磷合金Ni-P

GSB A70101 合金0Cr₂₀Mn₂

GSB A70100 合金0Cr₁₄Ni₆Mn

GSB A70102 合金5Cr₁₀Ni₁₂SiMo

GSB A70103 合金7Cr₂NiMnAl

GSB A70104 合金10W₂Mo

GSB A70115 铝镁合金Al-Mg

GSB 04-1002钛镍合金Ti-Ni

GSB A70116 铝硅合金Al-Si(2^#)

GSB A70117 铝硅合金Al-Si(5^#)

GSB A70095 砷化锌 ZnAs₂

GSB A70078 硫化锑 Sb₂S₃(人工)

GSB 01-1003砷化钾 GaAs

五、单晶类标样

GSB A70027 BGO晶体   Bi₄Ge₃O₁₂

GSB A70031 铌酸锂 LiNbO

GSB A70029 硼酸铝钕 NdAl₃(BO₃)₄₃

GSB A70030 钛氧磷酸钾KTiOPO₄

GSB A70032 β硼酸钡  β-BaB₂O₄

GSB A70033 铌酸锶钡

 Sr_0.5Ba_0.5Nb₂O₅

GSB A70001 钆镓石榴Gd₃Ga₅O₁₂

GSB A70096 钒酸钙Ca₃(VO₄)₂

GSB A70089 钛酸钡 BaTiO₃

GSB A70088 钛酸锶 SrTiO₃

GSB A70106 硅酸铋 Bi₁₂SiO₂₀

GSB A70121 钆镓石榴石 Cd₃Ca₅O₁₂

GSB A70058 掺钬铝酸钇单晶

Ho : YAlO₃

GSB A70059  掺镥钕铝酸钇单晶

Lu,Nd : YAlO₃

GSB A70060掺铒铝酸钇单晶 Er : YAlO₃

GSB 01-1006五磷酸镱

GSB 01-1007五磷酸钇Y P₅O₁₄

GSB 01-1005钛氧磷酸铷

GSB 01-1004钛氧砷酸钾

 六、超轻元素类标样

GSB A70019  含硼金刚石 C(B)

GSB A70024  金刚石 C

GSB A70080  碳化硅 SiC

七、组合类标样

铁碳合金组合（5个）   Fe-C   

GSB A70052 ~ GSB A70056

铁锰合金组合（8个）   Fe-Mn

GSB A70043 ~ GSB A70050

铁硅合金组合（8个）   Fe-Si

GSB A70107 ~ GSB A70114

GSB A70118扫描电镜分辨力标样6nm

GSB A70119扫描电镜分辨力标样

10nmGSB 15-1009微米级标准图形

附表2：全国微束标准化技术委员会认可的研究标样

金属及合金类标样

 编号   名  称  

 J1 锗   Ge  

 J2 钒    V  

 J3 碲   Te  

 J4 钛    Ti  

 J5 锆    Zr  

 J6 铁    Fe  

 J7 砷化镓 GaAs      

 J8 铝    Al  

 J9 铟    In  

 J10 锌    Zn  

 J11   铜    Cu  

 编号   名  称  

J12   镍    Ni  

 J13   硅   Si  

 J14   铌  Ni

J15   银   Ag  

J19   钴   Co

 J20   锡   Sn

 J21   锑   Sb

 J22   铬   Cr

 J23   铅   Pb

 J24   锰   Mn

 J25     磷化铟InP     

 编号   名  称  

J26   钼 Mo

 J27   钨 W

 J28   钽 Ta

 J29   铼 Re

 J30   铋 Bi

 J31   镉 Cd

J33   钪 Sc

J38   钯 Pd

 J39   镁 Mg

J55     硒化锌ZnSe

J56     锑化铟InSb

矿物类标样

编号  名  称     

K1   重晶石 BaSO₄      

K3   歪长石 (Na,K)AlSi₃O₈     

K5   锆石    ZrSiO₄  

K6   菱镁矿 MgCO₃  

K8   赤铁矿 Fe₂O₃       

K10   磷钇矿 YPO₄       

K11   钛铁矿 FeTiO₃  

K12   铬尖晶石  (Fe,Mg)(Al,Cr,Fe)₂O₄

K13   镁橄榄石  (MgFe)₂SiO₄  

K16   钽锰矿 (Ta,Nd)(Mn,Fe)O₃

K17   辉石     CaMgSi₂O₆  

K20   黝方钠石  (Na,Ca)(AlSiO₄)(SO₄)

K21   橄榄石 (Mg,Fe)₂SiO₄

K22   磁铁矿    Fe₃O₄  

K24   黑云母    K₂(Mg,Fe)₄Si₈Al₂O₂₀(OH₄)

K25   金云母 K₂Mg₆Si₆Al₂O₂₀F₆

K26   磷灰石 CA₅(PO₄)₃(FOH)

K27   钽铁矿 (Ta,Nb)FEO₃

K28   方解石 CACO₃  

K29   钽酸锂 LiTaO₃  

K30   铌酸锂 LiNbO₃  

K31   钼铅矿 PbMO₄  

K32   硫砷银矿 AgAsS₂    

K36   铁橄榄石 Fe₂SiO₄  

K37   蓝晶石 Al₂SiO₅

K39   天青石 SrSO₄  

K40   钼酸铅 MoPbO₄

K42   硬石膏 CaSO₄  

K44   钾长石 KAlSi₃O₈  

K45   钠长石 NaAlSi3O

K48   氟化锂 LiF  

K49   氟化钡    BaF₂

K50   萤石  CaF₂  

K53   硫化锗  GeS  

K55   辉铋矿 Bi2O3  

K56   辉钼矿 MoS₂

K57   硫化锡 SnS  

K58   辰砂  HgS  

K59   硫锰矿 MnS  

K60   黄铜矿 CuFeS2

K61   雌黄  As₂S₃

K62   辉银矿 Ag₂S

K64   毒砂  FeAsS

稀土类标样

编号 名  称      

X2  熔融玻璃 La₂O₃-CeO₂

 X3  熔融玻璃 Pr₆O₁₁CeO₂

X4  熔融玻璃 Nd₂O₃CeO₂  

 X5  熔融玻璃 Sm₂O₃-CeO₂

 X6  熔融玻璃 Eu₂O₃  

X8  熔融玻璃 Tb₄O₇  

X13 熔融玻璃 Yb₂O₃

 X21 五磷酸铈 CeP₅O₁₄

X25 五磷酸铕 EuP₅O₁₄

 X26 五磷酸钆 GdP₅O₁₄

 X27 五磷酸铽 TbP₅O₁₄

 X28 五磷酸钬 HoP₅O₁₄

 X30 五磷酸铒    ErP₅O₁₄

 X31 五磷酸铥 TmP₅O₁₄

X32 五磷酸镱 YbP₅O₁₄

X33 五磷酸镥 LuP₅O₁₄

X34 五磷酸钇 YP₅O₁₄  

氧化物类标样

编号 名 称

Y1  人造刚玉 Al₂O₃

Y12  氧化铁  Fe₂O₃

Y17     赤铜矿  Cu₂O

Y21     金红石  TiO₂

超轻元素类标样:

编号 名  称     

C2  玻璃碳  C  

C5  硼   B  

C6  氮化硼  BN

单晶类标样

编号 名  称

D2  钇榴石   YAlO₃

D8  YAG   Y₂Al₄O₁₂

D10     BGO2   Bi₁₂GeO₂

D11  SBN2     SrBaNb₄O₁₀

D12  偏硼酸锂    LiB₃O₅  

D14     钨酸锌     ZnWO

选用以上纯金属和其他研究标准样品的几个国标文件的依据：

 1、国标GB/T 4930规定“单一元素材料，不设国标（见GB/T 4930标准3.1即纯金属不设国标，只设“研究标样”； 同时基于多元素微米均匀材料的难度，还规定了“标样材料最小粒度大于0.2mm。（见GB/T 4930标准2.1.2条）”2、国标GB/T 17359的两个附录，都是94年前的国标目录（GB/T 17359 附录1）和研究标样目录（GB/T 17359 附录2）；当然后来又有许多补充

2、国标和国际标准GB/T 20726－2006/ISO 15632:2002规定用聚四氟乙烯(C₂F₄)n、电解锰、氟化钙、玻璃碳（或金刚石）的MnKa、 C-K、F-K线检验X射线能谱仪的分辨率；