【机械行业标准(JB)】 金属覆盖层厚度测量 X 射线光谱方法

中华人民共和国国家标准 GB/T16921-1997 金属覆盖层厚度测量 X射线光谱方法 Measurement of metallic coating thickness X-ray spectrometric methods 前言 本标准是根据ISO 3497:1990《金属覆盖层厚度测量X射线光谱法》制定的，在技术内容上与该国际标准等效，编写规则上与之基本相同。与ISO 3497:1990相比，本标准在第6、7两章的目次和章节安排上有所不同，但内容和顺序未变。本标准的附录A是标准的附录。本标准自发布实施日起，代替JB/T5068-91《金属覆盖层厚度测量X射线光谱方法》。 本标准由中华人民共和国机械工业部提出，由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会归口，武汉材料保护研究所起草，朱鳖生主编。 1 范围 本标准规定了金属覆盖层厚度测量的X射线光谱方法，适用于通过X射线光谱进行的金属覆盖层的非接触式无损测量。此方法可以同时测量多层体系。标准使用的测量方法基本属于测定单位面积质量的方式，若已知覆盖层材料的密度，测量结果也可用覆盖层的线性厚度表示。测量范围主要取决于测量不确定度，且会因仪器设备及操作条件的不同而有所不同。 2 定义 本标准采用以下定义： 2.1 X射线荧光（XRF）：由高能X射线照射材料后产生的二次辐射，具有该材料的特征波长和能量。 2.2 荧光辐射强度：由仪器测量的，每秒计数（脉冲）的辐射强度。 2.3 归一化强度：经过归一化处理的荧光辐射强度，去除了测量仪器、测量时间及激发辐射强度的影响。 2.4 饱和厚度：在一定条件下，材料的荧光辐射强度不随厚度增加而发生可检测变化的最小厚度。 2.5 中间覆盖层：位于表面覆盖层和基体材料之间的覆盖层，其厚度应小于各自的饱和厚度。 2.6 计数率：单位时间内仪器记录的荧光辐射脉冲数。 3 原理 3.1 基本原理 金属覆盖层的单位面积质量（若已知密度则为线性厚度）与其产生的二次辐射强度之间存在一定的关系。通过已知单位面积质量的标准样品，可以绘制关系曲线。将待测样品的辐射强度代入关系曲线，即可得到覆盖层的单位面积质量（或厚度）。 3.2 激发 3.2.1 概述 X射线光谱法测定金属覆盖层厚度时，X射线照射基体和覆盖层，产生不同波长或能量的二次辐射，这些辐射具有元素特征，通常使用高压X射线管或放射性同位素作为辐射源。 3.2.2 高压X射线管激发 通过稳定条件下的高压X射线管产生的X射线，利用准直器照射待测样品，从而激发二次辐射。这种方式能够提供较高的辐射强度，并适用于小面积测量。