JJF 1916-2021 扫描电子显微镜校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 9 1 62 0 2 1扫描电子显微镜校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rS c a n n i n gE l e c t r o n i cM i c r o s c o p e s(S EM)2 0 2 1-0 7-2 8发布2 0 2 2-0 1-2 8实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布 扫描电子显微镜校准规范 C a l i b r a t i o ns p e c i f i c a t i o nf o rS c a n n i n gE l e c
2、 t r o n i cM i c r o s c o p e s(S EM)J J F1 9 1 62 0 2 1代替J J G5 5 01 9 8 8 归 口 单 位:全国几何量长度计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院 参加起草单位:广州市计量检测技术研究院浙江省计量科学研究院上海市计量测试技术研究院山东省计量科学研究院 本规范委托全国几何量长度计量技术委员会负责解释J J F1 9 1 62 0 2 1本规范主要起草人:李 伟(中国计量科学研究院)高思田(中国计量科学研究院)施玉书(中国计量科学研究院)参加起草人:古耀达(广州市计量检测技术研究院)茅振华(浙江省计量科学研究院
3、)傅云霞(上海市计量测试技术研究院)赵东生(山东省计量科学研究院)J J F1 9 1 62 0 2 1目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和定义(1)3.1 标准样板(1)4 概述(1)5 计量特性(1)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 校准用标准器(2)7 校准项目和校准方法(2)7.1 测长示值误差(2)7.2 正交畸变(3)7.3 线性失真度(3)8 校准结果表达(4)9 复校时间间隔(4)附录A 扫描电子显微镜测长示值误差的不确定度评定示例(5)附录B 比例尺校准值(7)附录C 校准证书内容及内页格式(8)J J F1 9 1 62 0 2 1引 言
4、J J F1 0 7 1 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义和J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规范制修订工作的基础性系列规范。本规范是对J J G5 5 01 9 8 8 扫描电子显微镜(试行)的修订。修订过程中参照了G B/T2 0 3 0 72 0 0 6 纳米级长度的扫描电镜测量方法通则和G B/T2 7 7 8 82 0 1 1 微束分析 扫描电镜 图像放大倍率校准导则。与J J G5 5 01 9 8 8相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下:增加了扫描电镜测长示值误差的校准;增加了Y方向的测长示值误差校准;删除了
5、真空度的测量;删除了X射线泄漏量的测量;增加了附录B“比例尺校准值”。本规范的历次版本发布情况为:J J G5 5 01 9 8 8。J J F1 9 1 62 0 2 1扫描电子显微镜校准规范1 范围本规范适用于扫描电子显微镜的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则G B/T2 0 3 0 72 0 0 6 纳米级长度的扫描电镜测量方法通则凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1 标准样板 r e f
6、e r e n c ea r t i f a c t具有多个等间距栅格的样板,其栅格间距经过国家法定计量检定机构校准,间距值溯源到国家基准。4 概述扫描电子显微镜(以下简称“电镜”)利用聚焦的电子束在样品表面逐点扫描,电子与样品作用产生二次电子信号以及背散射电子信号,由此获得表面形貌图像,可以达到纳米级的分辨力。其结构示意见图1。图1 扫描电子显微镜结构示意图1电子枪;2聚焦透镜;3扫描线圈;4信号探测器;5样品;6样品室;7真空系统5 计量特性电镜计量特性见表1,性能指标供校准时参考。1J J F1 9 1 62 0 2 1表1 电镜的计量特性计量性能性能指标测长示值误差不超过5%正交畸变不
7、超过0.5 线性失真度1 0%6 校准条件6.1 环境条件环境温度:(2 05);相对湿度:不超过6 5%。使用的标准样板应与被测仪器放在一起等温不少于0.5h。实验室电磁辐射应不影响测量结果。6.2 校准用标准器扫描电镜校准项目所采用的标准样板为等间距栅格标准样板,包含5个以上周期。根据所校准的放大倍数,选取相应的标准样板,如表2所示。表2 标准样板栅格间距序号计量特性标准样板放大倍数最大允许误差1测长示值误差5 0n m2 0 0n m一维栅格1 0 0k10 0 0k3%2 0 0n m4 0 0n m一维栅格2 0k1 0 0k3%4 0 0n m8 0 0n m一维栅格1 0k2 0
8、k1%1m2m一维栅格3k1 0k1%2正交畸变1 0m二维栅格5 0 02k1%3线性失真度1 0m二维栅格5 0 02k1%7 校准项目和校准方法根据仪器说明书,抽气使样品室真空度达到工作状态,记录达到工作真空的时间。将电子束亮度和合轴调到测量状态。将样品台倾斜设置为0,使标准样板的表面垂直于电子束。加速电压和工作距离调整到测量状态。所有校准项目均在1 0 0万倍以下放大倍数进行。放大倍数至少包括高、中、低三个不同倍数。7.1 测长示值误差调整样品台,旋转标准样板使栅格的线条沿着竖直方向,栅格间距的测量方向沿着图像的X轴。记录扫描图像以及对应的放大倍数,如图2所示。2J J F1 9 1
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