Microbeam analysis — Electron probe microanalysis (EPMA) — Vocabulary

ISO 23833:2006 is a bilingual (English/French) vocabulary which defines terms used in the practices of electron probe microanalysis (EPMA). It covers both general and specific concepts classified according to their hierarchy in a systematic order. It is applicable to all standardization documents relevant to the practices of EPMA. In addition, some parts of the standard are applicable to those documents relevant to the practices of related fields (e.g. SEM, AEM, EDX) for definition of those terms common to them.

Analyse par microfaisceaux — Analyse par microsonde électronique (microsonde de Castaing) — Vocabulaire

L'ISO 23833:2006 définit des termes employés dans la pratique de l'analyse par microsonde de Castaing (EPMA). Elle couvre à la fois des concepts généraux et des concepts spécifiques, classés selon le rang hiérarchique qu'ils occupent dans un ordre systématique. L'ISO 23833:2006 est applicable à tous les documents de normalisation relatifs à la pratique de l'EPMA. En outre, certaines parties de l'ISO 23833:2006 sont applicables aux documents relatifs à la pratique de techniques apparentées (par exemple MEB, AEM, EDX) pour la définition des termes communs à ces techniques.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
30-Nov-2006
Withdrawal Date
30-Nov-2006
Technical Committee
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Completion Date
05-Apr-2013
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Standard
ISO 23833:2006
English language
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23833
NORME
First edition
Première édition
INTERNATIONALE
2006-12-01


Microbeam analysis — Electron probe
microanalysis (EPMA) — Vocabulary
Analyse par microfaisceaux — Analyse
par microsonde électronique
(microsonde de Castaing) — Vocabulaire




Reference number
Numéro de référence
ISO 23833:2006(E/F)
©
 ISO 2006

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ISO 23833:2006(E/F)
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Published in Switzerland/Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – All rights reserved/Tous droits réservés

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ISO 23833:2006(E/F)
Contents Page
Foreword. v
Introduction . vii
Scope . 1
1 Abbreviated terms. 1
2 Definitions of general terms used in electron probe microanalysis. 2
3 Definitions of terms used to describe EPMA instrumentation . 11
4 Definitions of terms used in EPMA methodology.27
Symbols list. 44
Bibliography . 45
Alphabetical index . 46
French alphabetical index (Index alphabétique). 49

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ISO 23833:2006(E/F)
Sommaire Page
Avant-propos.vi
Introduction .viii
Domaine d'application .1
1 Abréviations.1
2 Définitions de termes généraux utilisés dans l'analyse par microsonde de Castaing .2
3 Définitions de termes utilisés pour décrire l'instrumentation EPMA.11
4 Définition de termes utilisés en EPMA .27
Liste des symboles .44
Bibliographie .45
Index alphabétique anglais (Alphabetical index) .46
Index alphabétique.49

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ISO 23833:2006(E/F)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
ISO 23833 was prepared by Technical Committee ISO/TC 202, Microbeam analysis, Subcommittee SC 1,
Terminology.
The European Microbeam Analysis Society (EMAS) made contributions to the preparation of the document.
This International Standard has a cross-reference relationship with the surface chemical analysis vocabulary
prepared by ISO/TC 201 (ISO 18115:2001).

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ISO 23833:2006(E/F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'ISO 23833 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 202, Analyse par microfaisceaux, sous-comité
SC 1, Terminologie.
La Société européenne d'analyse par microfaisceaux (EMAS) a contribué à la préparation de ce document.
La présente Norme internationale est liée par référence croisée à la norme relative au vocabulaire de
l'analyse chimique des surfaces préparée par l'ISO/TC 201 (ISO 18115:2001).
vi © ISO 2006 – All rights reserved/Tous droits réservés

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ISO 23833:2006(E/F)
Introduction
Electron probe X-ray microanalysis (EPMA) is a modern technique used to qualitatively determine and
quantitatively measure the elemental composition of solid materials, including metal alloys, ceramics, glasses,
minerals, polymers, powders, etc., on a spatial scale of approximately one micrometre laterally and in depth.
EPMA is based on the physical mechanism of electron-stimulated X-ray emission and X-ray spectrometry.
As a major sub-field of microbeam analysis (MBA), the EPMA technique is widely applied in diverse business
sectors (high-tech industries, basic industries, metallurgy and geology, biology and medicine, environmental
protection, trade, etc.) and has a wide business environment for standardization.
Standardization of terminology in a technical field is one of the basic prerequisites for development of
standards on other aspects of that field.
This International Standard is relevant to the need for an EPMA vocabulary that contains consistent definitions
of terms as they are used in the practice of electron probe microanalysis by the international scientific and
engineering communities that employ the technique.
This International Standard is the first one developed in a package of standards on scanning electron
microscopy (SEM), analytical electron microscopy (AEM), energy-dispersive spectroscopy (EDS), etc., to be
developed by ISO/TC 202, Microbeam analysis, Subcommittee SC 1, Terminology, to cover the complete field
of MBA.
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ISO 23833:2006(E/F)
Introduction
L'analyse de rayons X par microsonde électronique ou microsonde de Castaing (EPMA) est une technique
moderne utilisée pour déterminer sur le plan qualitatif et mesurer sur le plan quantitatif la composition
élémentaire de matériaux solides, y compris des alliages métalliques, des céramiques, des verres, des
minéraux, des polymères, des poudres, etc., sur une échelle spatiale d'environ un micromètre latéralement et
en profondeur. L'EPMA est basée sur le mécanisme physique de l'émission de rayons X stimulée par des
électrons et de la spectrométrie X.
Étant l'un des principaux sous-domaines de l'analyse par microfaisceaux, la technique EPMA est largement
appliquée dans différents secteurs de l'économie (hautes technologies, industries de base, métallurgie et
géologie, biologie et médecine, protection de l'environnement, commerce, etc.) et elle présente un vaste
environnement commercial pour la normalisation.
La normalisation de la terminologie dans un domaine technique donné est l'une des conditions de base
préalables au développement de normes sur d'autres aspects de ce domaine.
La présente Norme internationale répond à la nécessité de disposer d'un vocabulaire EPMA contenant des
définitions cohérentes de termes qui sont utilisés dans la pratique de l'analyse par microsonde électronique,
par les communautés scientifiques et techniques internationales qui emploient cette technique.
La présente Norme internationale est la première norme élaborée parmi une série de normes sur la
microscopie électronique à balayage (SEM) , la microscopie électronique analytique (AEM), la spectroscopie
à sélection d'énergie (EDS), etc., qui seront élaborées par le comité technique ISO/TC 202, Analyse par
microfaisceaux, sous-comité SC 1, Terminologie, pour couvrir le domaine de l'analyse par microfaisceaux
dans son ensemble.


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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO 23833:2006(E/F)
PROJET DE NORME INTERNATIONALE


Microbeam analysis — Analyse par microfaisceaux —
Electron probe microanalysis Analyse par microsonde
(EPMA) — Vocabulary électronique (microsonde de
Castaing) — Vocabulaire




Scope Domaine d'application
This International Standard defines terms used in the La présente Norme internationale définit des termes
practices of electron probe microanalysis (EPMA). It employés dans la pratique de l'analyse par
covers both general and specific concepts classified microsonde de Castaing (EPMA). Elle couvre à la
according to their hierarchy in a systematic order. fois des concepts généraux et des concepts
spécifiques, classés selon le rang hiérarchique qu'ils
This International Standard is applicable to all
occupent dans un ordre systématique.
standardization documents relevant to the practices
of EPMA. In addition, some parts of this International La présente Norme internationale est applicable à
Standard are applicable to those documents relevant tous les documents de normalisation relatifs à la
to the practices of related fields (e.g. SEM, AEM, pratique de l'EPMA. En outre, certaines parties de la
EDX) for definition of those terms common to them. présente Norme internationale sont applicables aux
documents relatifs à la pratique de techniques
apparentées (par exemple MEB, AEM, EDX) pour la
définition des termes communs à ces techniques.


1 Abbreviated terms 1 Abréviations

BSE backscattered electron BSE électron rétrodiffusé
CRM certified reference material CRM matériau de référence certifié
EDS energy-dispersive spectrometer EDS spectromètre à sélection d'énergie
EDX energy-dispersive X-ray spectrometry EDX spectrométrie X à sélection d'énergie
EPMA electron probe microanalysis or electron EPMA analyse par microsonde électronique ou
microsonde de Castaing
probe microanalyser
eV electronvolt eV électronVolt
keV kiloelectronvolt keV kiloélectronVolt
SE secondary electron SE électron secondaire
SEM scanning electron microscope MEB microscope électronique à balayage
WDS wavelength-dispersive spectrometer WDS spectromètre à dispersion de longueur
d'onde
WDX wavelength-dispersive X-ray spectrometry
WDX spectrométrie X à dispersion de longueur
d'onde
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ISO 23833:2006(E/F)

2 Definitions of general terms used in 2 Définitions de termes généraux
electron probe microanalysis utilisés dans l'analyse par microsonde
de Castaing

2.1 2.1
electron probe microanalysis analyse par microsonde de Castaing
EPMA EPMA
technique of spatially-resolved elemental analysis technique d'analyse élémentaire à résolution
based upon electron-excited X-ray spectrometry with spatiale, basée sur la spectrométrie X par excitation
a focussed electron probe and an electron interaction d'électrons, utilisant une sonde électronique
volume with micrometre to sub-micrometre focalisée et un volume d'interaction des électrons
dimensions ayant des dimensions micrométriques à
submicrométriques

2.1.1 2.1.1
qualitative EPMA EPMA qualitative
procedure in EPMA leading to the identification of the mode opératoire de l'EPMA entraînant l'identification
elements present in the electron-excited interaction des éléments présents dans le volume d'interaction
volume by a systematic method for the recognition provoqué par l'excitation d'électrons, par une
and assignment of X-ray spectral peaks to specific méthode systématique de reconnaissance et
elements d'affectation des pics de spectres de rayons X à des
éléments spécifiques

2.1.2 2.1.2
quantitative EPMA EPMA quantitative
procedure leading to the assignment of numerical mode opératoire entraînant l'affectation de valeurs
values to represent the concentrations of elemental numériques pour représenter les concentrations de
constituents measured in the electron-excited constituants élémentaires qui sont mesurées dans le
interaction volume and previously identified during volume d'interaction provoqué par l'excitation
the qualitative analysis phase in EPMA d'électrons et qui ont été identifiées précédemment
lors de la phase d'analyse qualitative de l'EPMA
NOTE Quantitative analysis can be accomplished by
comparing the unknown X-ray peak intensities to X-ray
NOTE L'analyse quantitative peut être réalisée en
peak intensities measured under the same conditions
comparant les intensités inconnues de pics X aux
using reference material(s) or by calculating the
intensités de pics X mesurées dans les mêmes conditions
concentration from first principles (also known as
sur un ou des matériaux de référence, ou bien en calculant
standardless analysis).
la concentration à partir des premiers principes (également
connue sous le nom d'analyse sans témoin).


2.2 2.2
electron probe microanalyser microsonde de Castaing
instrument for carrying out electron-excited X-ray instrument permettant de réaliser une microanalyse
microanalysis de rayons X émis par excitation d'électrons
NOTE This instrument is usually equipped with more NOTE Cet instrument est généralement équipé de plus
than one wavelength spectrometer and an optical d'un spectromètre de longueur d'onde et d'un microscope
microscope for precise sample placement. optique pour positionner les échantillons avec fidélité.


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ISO 23833:2006(E/F)
2.3 2.3
electron scattering diffusion d'électrons
deviation in trajectory and/or kinetic energy suffered écart de trajectoire et/ou d'énergie cinétique subi par
by an impinging energetic beam electron as a result les électrons d'un faisceau énergétique incident suite
of an interaction with a sample atom or electron à une interaction avec un atome ou électron de
l'échantillon


2.3.1 2.3.1
angle of scattering angle de diffusion
angle between the direction of the incident particle or angle entre la direction de la particule ou du photon
photon and the direction that the particle or photon is incident et la direction que prend la particule ou le
travelling after scattering photon après la diffusion
[ISO 18115:2001] [ISO 18115:2001]


2.3.2 2.3.2
backscattering rétrodiffusion
escape of beam electrons from the sample following échappement d'électrons du faisceau hors de
sufficient scattering events to cause the trajectories l'échantillon, suite à des événements de diffusion
to intersect the entrance surface of the sample suffisants pour faire en sorte que les trajectoires
croisent la surface d'entrée de l'échantillon


2.3.2.1 2.3.2.1
backscatter coefficient coefficient de rétrodiffusion
η η
fraction of beam electrons that are backscattered, fraction d'électrons du faisceau qui sont
given by the equation rétrodiffusés, définie par l'équation suivante:
η = n(BS)/n(B) η = n(BS)/n(B)
where n(B) is the number of incident electrons and où n(B) est le nombre d'électrons incidents et n(BS)
n(BS) is the number of backscattered electrons le nombre d'électrons rétrodiffusés


2.3.2.2 2.3.2.2
backscattered electron électron rétrodiffusé
electron ejected through the entrance surface of the électron éjecté au travers de la surface d'entrée de
sample by a backscattering process l'échantillon par un processus de rétrodiffusion

2.3.2.3 2.3.2.3
backscattered electron angular distribution angulaire d'électrons
distribution rétrodiffusés
distribution of backscattered electrons as a function distribution d'électrons rétrodiffusés en tant que
of the angle relative to the surface normal fonction de l'angle relatif à la normale de la surface


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ISO 23833:2006(E/F)
2.3.2.4 2.3.2.4
backscattered electron depth distribution distribution en profondeur d'électrons
distribution of backscattered electrons as a function rétrodiffusés
of the maximum depth into the sample reached distribution d'électrons rétrodiffusés en tant que
before travelling back to the entrance surface to exit fonction de la profondeur maximale atteinte dans
the sample l'échantillon avant qu'ils ne reviennent à la surface
d'entrée pour quitter l'échantillon


2.3.3 2.3.3
continuous energy loss approximation approximation de la perte d'énergie
mathematical description of energy loss by fast continue
electrons propagating through matter, whereby all of description mathématique de la perte d'énergie par
the discrete inelastic processes are approximated as la propagation rapide d'électrons dans la matière,
a single continuous energy loss process selon laquelle tous les processus inélastiques
discrets sont donnés approximativement sous la
forme d'un processus unique de perte d'énergie
continue


2.3.4 2.3.4
elastic scattering diffusion élastique
interaction of an energetic electron from the interaction d'un électron énergétique issu du
impinging beam and a sample atom during which the faisceau incident et d'un atome de l'échantillon,
electron's energy remains essentially unaltered but pendant laquelle l'énergie de l'électron reste
its trajectory is changed by an angle from 0 rad up to principalement inchangée mais sa trajectoire est
π rad (180°) with an average of approximately modifiée selon un angle compris entre 0 et π rad
0,1 rad (180°), avec une moyenne d'environ 0,1 rad


2.3.5 2.3.5
inelastic scattering diffusion inélastique
interaction of an energetic electron from the interaction d'un électron énergétique issu du
impinging beam and a sample atom or electron faisceau incident et d'un atome ou électron de
during which kinetic energy is lost to the sample by l'échantillon, pendant laquelle de l'énergie cinétique
various mechanisms (secondary electron generation, est perdue pour l'échantillon par divers mécanismes
bremsstrahlung, inner shell ionization, plasmon and (génération d'électrons secondaires, bremsstrahlung,
photon excitation) ionisation de la couche interne, excitation du
plasmon et du photon)
NOTE For inelastic scattering, the electron trajectory is
modified by a small angle, generally less than 0,01 rad.
NOTE Pour la diffusion inélastique, la trajectoire des
électrons est modifiée selon un angle faible, généralement
inférieur à 0,01 rad.

2.3.6 2.3.6
scattering cross-section section efficace de diffusion
number of scattering events per unit area nombre d'événements de diffusion par unité de
mathematical description of the probability of a surface
scattering event (elastic or inelastic) description mathématique de la probabilité d'un
événement de diffusion (élastique ou inélastique)
cf. ionization cross-section (2.4.4)
cf. section efficace d'ionisation (2.4.4)
NOTE Scattering cross-section is usually expressed
2
simply as an area, in cm . The number of scattering events
NOTE La section efficace de diffusion est généralement
2
2
per unit area is expressed in events/(atoms/cm ).
exprimée simplement comme une surface, en cm . Le
nombre d'événements de diffusion par unité de surface est
2
exprimé par le nombre d'événements/(atomes/cm ).

4 © ISO 2006 – All rights reserved/Tous droits réservés

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ISO 23833:2006(E/F)
2.3.7 2.3.7
scattering effect effet de diffusion
measurable physical phenomenon, such as electron phénomène physique mesurable tel que la
backscattering or loss of X-ray generation, that rétrodiffusion d'électrons ou la perte de génération
results from modification of the trajectory and/or de rayons X, résultant de la modification de la
kinetic energy of an impinging energetic beam trajectoire et/ou de l'énergie cinétique d'un électron
electron by scattering processes in the sample du faisceau énergétique incident, par des processus
de diffusion dans l'échantillon


2.3.8 2.3.8
secondary electron électron secondaire
electron of a sample emitted as a result of inelastic électron d'un échantillon, émis suite à la diffusion
scattering of the primary beam electron by loosely inélastique de l'électron primaire du faisceau par des
bound valence-level electrons of the sample électrons de valence faiblement liés de l'échantillon
NOTE Secondary electrons have conventionally an NOTE Les électrons secondaires ont par convention une
energy less than 50 eV. énergie inférieure à 50 eV.


2.4 2.4
X-ray rayon X
photon of electromagnetic radiation created by inner photon de rayonnement électromagnétique créé par
shell ionization or by deceleration of an energetic l'ionisation de la couche interne ou par décélération
electron in the Coulombic field of an atom d'un électron énergétique dans le champ coulombien
d'un atome


2.4.1 2.4.1
characteristic X-ray rayon X caractéristique
photon of electromagnetic radiation produced by the photon de rayonnement électromagnétique produit
relaxation of an excited atomic state created by inner par la relaxation d'un état atomique excité créé par
shell ionization following inelastic scattering of an l'ionisation de la couche interne suite à la diffusion
energetic electron or ion, or by absorption of an inélastique d'un électron ou d'un ion énergétique, ou
X-ray photon par absorption d'un photon X

2.4.2 2.4.2
continuous X-ray rayon X continu
photon of electromagnetic radiation created by photon de rayonnement électromagnétique produit
deceleration (an inelastic scattering mechanism) of par la décélération (mécanisme de diffusion
an energetic electron in the Coulombic field of an inélastique) d'un électron énergétique dans le champ
atom coulombien d'un atome


2.4.3 2.4.3
fluorescence yield rendement de fluorescence
ω ω
fraction of inner shell ionization events that give rise fraction d'événements d'ionisation de la couche
to characteristic X-ray emission during subsequent interne qui provoquent l'émission de rayons X
de-excitation caractéristiques pendant la désexcitation qui suit
NOTE The fluorescence yield is independent of the NOTE Le rendement de fluorescence est indépendant de
method of ionization. la méthode d'ionisation.

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ISO 23833:2006(E/F)
2.4.4 2.4.4
ionization cross-section section efficace d'ionisation
number of ionization events per unit area nombre d'événements d'ionisation par unité de
mathematical description of the probability of ionizing surface
an atom by removing an atomic electron from a description mathématique de la probabilité d'ioniser
particular bound electron shell out of the electrical un atome en retirant un électron atomique d'une
field of the atom couche particulière d'électr
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.