ICS71.040.40 CCSG04 中华人民共和国国家标准 GB/T19500—2025 代替GB/T19500—2004 表面化学分析 X射线光电子能谱分析 方法通则 Surfacechemicalanalysis—GeneralrulesforX-rayphotoelectron spectroscopicanalysismethod 2025-06-30发布 2026-01-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 符号和缩略语 8 …………………………………………………………………………………………… 5 方法原理 9 ………………………………………………………………………………………………… 6 仪器 9 ……………………………………………………………………………………………………… 6.1 仪器组成 9 …………………………………………………………………………………………… 6.2 仪器性能 13 …………………………………………………………………………………………… 7 试样 13 ……………………………………………………………………………………………………… 8 分析步骤 14 ………………………………………………………………………………………………… 8.1 概述 14 ………………………………………………………………………………………………… 8.2 分析准备 14 …………………………………………………………………………………………… 8.3 分析须知 15 …………………………………………………………………………………………… 8.4 定性分析 16 …………………………………………………………………………………………… 8.5 定量分析 17 …………………………………………………………………………………………… 8.6 成像与微区分析 18 …………………………………………………………………………………… 8.7 深度剖析 18 …………………………………………………………………………………………… 8.8 数据处理与分析 19 …………………………………………………………………………………… 9 结果报告 19 ………………………………………………………………………………………………… 9.1 概述 19 ………………………………………………………………………………………………… 9.2 基础信息 20 …………………………………………………………………………………………… 9.3 扩展信息 20 …………………………………………………………………………………………… 参考文献 21 …………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T19500—2025 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T19500—2004《X射线光电子能谱分析方法通则》,与GB/T19500—2004相 比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术性变化如下: a) 更改了“规范性引用文件”的引用文件(见第2章); b) 增加了“术语和定义”的引用文件及部分术语和定义(见第3章,3.1、3.2、3.4、3.6、3.7、3.8、3.9、 3.11、3.19、3.20、3.25、3.26、3.27、3.28、3.32、3.37、3.38、3.39和3.40); c) 增加了“符号和缩略语”一章(见第4章); d) 更改了“方法原理”一章(见第5章,2004年版的第4章); e) 更改了“仪器组成”条目中的概述及图1(见6.1.1,2004年版的5.1); f) 更改了“X射线激发源”条目的描述,增加了表1和同步辐射光源的描述(见6.1.2,2004年版的 5.1.1); g) 增加了“电子透镜系统”条目(见6.1.3); h) 更改“电子探测器”条目的描述(见6.1.5,2004年版的5.1.3); i) 更改了“电荷中和器”条目的描述(见6.1.7,2004年版的5.1.6); j) 更改了“数据采集与处理系统”条目名称并增加了内容(见6.1.9,2004年版的5.1.4); k) 更改了“仪器性能”条目中的引用文件,并增加了阳极功率、信号强度和能量分辨、荷电中和、 离子溅射等条目(见6.2,2004年版的5.2); l) 更改了“试样”一章的名称和内容(见第7章,2004年版的第6章); m) 增加了“分析步骤”一章的引用文件(见8.1); n) 更改并增加了“分析准备”条目中的概述和内容(见8.2,2004年版的7.1); o) 更改了“荷电校正”和“谱仪能量分辨”条目的描述(见8.3.1和8.3.2,2004年版的7.2.1和 7.2.2); p) 增加了“成像与微区分析”“深度剖析”和“数据处理与分析”条目(见8.6、8.7和8.8); q) 更改了“结果报告”一章名称和内容(见第9章,2004年版的第8章)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国表面化学分析标准化技术委员会(SAC/TC608)提出并归口。 本文件起草单位:北京大学、清华大学、北京师范大学、中国科学院化学研究所、中国科学院物理研 究所。 本文件主要起草人:谢景林、徐尧、周雄、姚文清、吴正龙、刘芬、沈电洪。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为: ———2004年首次发布为GB/T19500—2004; ———本次为第一次修订。 ⅢGB/T19500—2025 引 言 X射线光电子能谱(XPS)是一种广泛应用于材料科学和表面化学领域的实验技术,它使用X射线 束照射材料同时测量从被分析的材料的顶部0nm~10nm深度内逸出的光电子的动能和数量来获得 各元素的特征XPS谱图。实验室使用典型的X射线激发源,可以检测到除氢和氦以外的所有元素(原 子序数Z≥3),大部分元素的检测限可在千分之几范围内。 XPS方法对测试样品的破坏性小,具有高表面灵敏度,可用于材料表面化学组成和电子结构的表 征,获得有关表面化学态、原子键合构型、杂质或污染物等信息。XPS成像和微区分析技术具有较高的 空间分辨,能够对材料表面微米级局部区域进行元素分布和化学态分析,而XPS深度剖析可以得到表 面以下纳米级不同深度的定性及定量结果。 本文件描述了XPS分析技术的基本规范和方法流程,包括仪器结构与功能、实验前的准备工作、实 验中的操作步骤以及实验后的数据处理等内容,涉及XPS试样的准备和安装、仪器参数的选择和数据 采集、图谱处理和定性定量分析,以及检验检测报告的编制等。遵照本文件和流程,可以确保XPS实验 结果的准确性、可靠性和可比性,为获得材料表面真实的电子结构及化学组成信息提供有力的数据 支撑。 从基础研究到工业应用领域,XPS分析技术的发展使科技人员能够更深入地了解材料表面的特 性,助力表面化学及材料科学的研究,在新材料和新技术的研发中继续发挥重要作用。 ⅣGB/T19500—2025 表面化学分析 X射线光电子能谱分析 方法通则 1 范围 本文件规定了X射线光电子能谱(XPS)的一般表面分析方法的通用要求。 本文件界定了XPS相关的表面化学分析术语。 本文件适用于X射线光电子能谱仪。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T22461.1 表面化学分析 词汇 第1部分:通用术语及谱学术语 GB/T25184 X射线光电子能谱仪检定方法 GB/T28892 表面化学分析 X射线光电子能谱 选择仪器性能参数的表述 GB/T30704 表面化学分析 X射线光电子能谱 分析指南 3 术语和定义 GB/T22461.1中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 表面 surface 凝聚相与气相、蒸汽或自由空间之间的界面。 注1:固相和气相之间的界面称为表面。 注2:为了表面分析的目的,建议对一般的“表面”“物理表面”和“实验表面”进行区分:表面———深度不确定的样品 的“外部部分”,用于样品外部区域的一般性讨论;物理表面———样品的最外层原子层,如果将样品置于真空 中,则为与真空“接触”的层;实验表面———受激发的电子能够逃逸的样品部分,是分析所需的样品体积或对应 于电子逃逸的体积,取两者中较大者。 [来源:GB/T22461.1—2023,6.458;PAC-2019-0404,183,有修改] 3.2 标准样品 referencematerial;RM 参考物质 标准物质 具有一种或多种规定特性足够均匀且稳定的材料,已被确定其符合测量过程的预期用途。 注1:标准样品是一个通用术语。 注2:特性可以是定量的或定性的(例如