Microbeam analysis — Electron probe microanalysis (EPMA) — Vocabulary

ISO 23833:2013 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. ISO 23833:2013 is applicable to all standardization documents relevant to the practices of EPMA. In addition, some parts of ISO 23833:2013 are applicable to those documents relevant to the practices of related fields (SEM, AEM, EDX, etc.) for definition of those terms common to them.

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

L'ISO 23833:2013 définit des termes employés dans la pratique de l'analyse par microsonde électronique (microsonde de Castaing). 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 23833:2013 est applicable à tous les documents de normalisation relatifs à la pratique de l'EPMA. En outre, certaines parties de l'ISO 23833:2013 sont applicables aux documents relatifs à la pratique de techniques apparentées (MEB, AEM, EDX, etc.) pour la définition des termes communs à ces techniques.

General Information

Status
Published
Publication Date
04-Apr-2013
Technical Committee
Current Stage
9060 - Close of review
Start Date
05-Sep-2018
Ref Project

Buy Standard

Standard
ISO 23833:2013 - Microbeam analysis -- Electron probe microanalysis (EPMA) -- Vocabulary
English language
27 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 23833:2013 - Analyse par microfaisceaux -- Analyse par microsonde électronique (microsonde de Castaing) -- Vocabulaire
French language
26 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23833
Second edition
2013-04-15
Microbeam analysis — Electron probe
microanalysis (EPMA) — Vocabulary
Analyse par microfaisceaux — Analyse par microsonde électronique
(microsonde de Castaing) — Vocabulaire
Reference number
ISO 23833:2013(E)
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2013

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Abbreviated terms .............................................................................................................................................................................................. 1

3 Definitions of general terms used in electron probe microanalysis ..............................................................1

4 Definition of terms used to describe EPMA instrumentation ................................................................................ 7

5 Definitions of terms used in EPMA methodology ............................................................................................................17

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................27

© ISO 2013 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
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.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

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 second edition of ISO 23833 cancels and replaces the first edition (ISO 23833:2006), of which it

constitutes a minor revision.

This International Standard has a cross-reference relationship with the surface chemical analysis

vocabulary prepared by ISO/TC 201 (ISO 18115-1:2010).
iv © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
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 micrometer 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.
© ISO 2013 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 23833:2013(E)
Microbeam analysis — Electron probe microanalysis
(EPMA) — Vocabulary
1 Scope

This International Standard 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.

This International Standard is applicable to all standardization documents relevant to the practices of

EPMA. In addition, some parts of this International Standard are applicable to those documents relevant

to the practices of related fields (SEM, AEM, EDX, etc.) for definition of those terms common to them.

2 Abbreviated terms
BSE backscattered electron
CRM certified reference material
EDS energy-dispersive spectrometer
EDX energy-dispersive X-ray spectrometry
EPMA electron probe microanalysis or electron probe microanalyser
eV electronvolt
keV kiloelectronvolt
RM reference material
SE secondary electron
SEM scanning electron microscope
WDS wavelength-dispersive spectrometer
WDX wavelength-dispersive X-ray spectrometry
3 Definitions of general terms used in electron probe microanalysis
3.1
electron probe microanalysis
EPMA

technique of spatially-resolved elemental analysis based upon electron-excited X-ray spectrometry with a

focussed electron probe and an electron interaction volume with micrometer to sub-micrometer dimensions

3.1.1
qualitative EPMA

procedure in EPMA leading to the identification of the elements present in the electron-excited

interaction volume by a systematic method for the recognition and assignment of X-ray spectral peaks

to specific elements
© ISO 2013 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
3.1.2
quantitative EPMA

procedure leading to the assignment of numerical values to represent the concentrations of elemental

constituents that had been previously identified in the electron-excited interaction volume during the

qualitative analysis phase in EPMA

Note 1 to entry: Quantitative analysis can be accomplished by comparing the unknown X-ray peak intensities

to X-ray peak intensities measured under the same conditions using reference material(s) or by calculating the

concentration from first principles (also known as standardless analysis).
3.2
electron probe microanalyser
instrument for carrying out electron-excited X-ray microanalysis

Note 1 to entry: This instrument is usually equipped with more than one wavelength spectrometer and an optical

microscope for precise specimen placement.
3.3
electron scattering

deviation in trajectory and/or kinetic energy suffered by an impinging energetic beam electron as a

result of an interaction with a specimen atom or electron
3.3.1
angle of scattering
scattering angle

angle between the direction of the incident particle or photon and the direction that the particle or

photon is traveling after scattering
[ISO 18115-1:2010]
3.3.2
backscattering

escape of beam electrons from the specimen following sufficient scattering events to cause the

trajectories to intersect the entrance surface of the specimen
3.3.2.1
backscatter coefficient
fraction of beam electrons that are backscattered, given by the equation
η = n(BS)/n(B)

where n(B) is the number of incident electrons and n(BS) is the number of backscattered electrons

3.3.2.2
backscattered electron

electron ejected from the entrance surface of the specimen by a backscattering process

3.3.2.3
backscattered electron angular distribution

distribution of backscattered electrons as a function of the angle relative to the surface normal

3.3.2.4
backscattered electron depth distribution

distribution of backscattered electrons as a function of the maximum depth into the specimen reached

before travelling back to the entrance surface to exit the specimen
2 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
3.3.3
continuous energy loss approximation

mathematical description of energy loss by fast electrons propagating through matter in which all of the

discrete inelastic processes are approximated as a single continuous energy loss process

Note 1 to entry: Also known as the continuous slowing-down approximation (CSDA).
3.3.4
elastic scattering

interaction of an energetic electron from the impinging beam and a specimen atom during which the

electron’s energy remains essentially unaltered but its trajectory is changed by an angle from 0 up to

π rad (180°) with an average of approximately 0,1 rad
3.3.5
inelastic scattering

interaction of an energetic electron from the impinging beam and a specimen atom or electron during

which kinetic energy is lost to the specimen by various mechanisms (secondary electron generation,

bremsstrahlung, inner shell ionization, plasmon and photon excitation)

Note 1 to entry: For inelastic scattering, the electron trajectory is modified by a small angle, generally less than 0,01 rad.

3.3.6
scattering cross-section
number of scattering events per unit area

mathematical description of the probability of a scattering event (elastic or inelastic)

Note 1 to entry: See ionization cross-section (3.4.4).

Note 2 to entry: Scattering cross-section is usually expressed simply as an area, in cm . The number of scattering

events per unit area is expressed in events/(atoms/cm ).
3.3.7
scattering effect

measurable physical phenomenon, such as electron backscattering or loss of X-ray generation, that

results from modification of the trajectory and/or kinetic energy of an impinging energetic beam

electron by scattering processes in the specimen
3.3.8
secondary electron

Electron emitted from the specimen as a result of inelastic scattering of the primary beam electron by

loosely bound valence-level electrons of the specimen

Note 1 to entry: Secondary electrons have conventionally an energy less than 50 eV.

3.4
X-ray

photon of electromagnetic radiation created by fluorescence of an inner shell electron vacancy or by

deceleration of an energetic electron in the Coulombic field of an atom
3.4.1
characteristic X-ray

photon of electromagnetic radiation created by the relaxation of an excited atomic state created by

inner shell ionization following inelastic scattering of an energetic electron or ion, or by absorption of

an X-ray photon
3.4.2
continuous X-ray

photon of electromagnetic radiation created by deceleration (an inelastic scattering mechanism) of an

energetic electron in the Coulombic field of an atom
© ISO 2013 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
3.4.3
fluorescence yield

fraction of inner shell ionization events that give rise to characteristic X-ray emission during subsequent

de-excitation

Note 1 to entry: The fluorescence yield is independent of the method of ionization.

3.4.4
ionization cross-section
number of ionization events per unit area

mathematical description of the probability of ionizing an atom by removing an atomic electron from a

particular bound electron shell into the unbound vacuum, or continuum, energy level or state

Note 1 to entry: See scattering cross-section (3.3.6).
2 –24 2

Note 2 to entry: Ionization cross-section is usually expressed simply as an area, in cm or in barns (10 cm ).

Ionization event probability is expressed in events/(atoms/cm ).

Note 3 to entry: Ionization cross-section is usually denoted by Q, which is defined by the mathematical expression

dn = Q(Nρ/A)dx where dn is the number of ionization events which occur in each increment dx of electron path and

Nρ/A is the number of atoms per unit volume.
3.4.5
ionization energy
critical excitation energy
edge energy

minimum energy required to ionize an atomic electron, i.e. to remove a bound electron from a shell (K,

L, etc.) to (as a minimum) the continuum of energy states in a solid
Note 1 to entry: Ionization energy units are eV or keV.
3.4.6
J-value

mean ionization energy, a critical parameter in mathematical descriptions of the continuous energy loss

approximation
3.4.7
stopping power
dE/ds

rate of energy loss experienced by a primary electron (from all inelastic scattering processes) with

distance travelled in the specimen

Note 1 to entry: Stopping power is expressed as energy loss/unit distance (e.g. eV/nm).

3.4.8
X-ray fluorescence effect
secondary fluorescence

photoelectric absorption of an X-ray (characteristic or bremsstrahlung) by an atom, resulting in an

excited atomic state which will de-excite with electron shell transitions and subsequent emission of an

Auger electron or the characteristic X-ray of the absorbing atom
3.4.9
X-ray generation

generation of X-rays in the specimen under the stimulation of an incident beam of radiation (electrons,

ions or photons)

Note 1 to entry: X-rays can be generated through the ionization of inner atomic shells (characteristic X-rays) or

through the “braking radiation” (bremsstrahlung) process (continuum or white radiation).

4 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
3.5
X-ray absorption

attenuation of the intensity of X-rays passing through matter, arising primarily from photoelectric

absorption for X-ray energies appropriate to EPMA
3.5.1
absorption edge
critical ionization energy for a particular shell or subshell of an atom species

Note 1 to entry: Absorption edges are detected in spectra as discontinuities in the X-ray continuum

(bremsstrahlung) background due to a sharp change in the X-ray mass absorption coefficient at the edge.

3.5.2
absorption factor
f(χ)

ratio of emitted X-ray intensity to the generated intensity in a specific direction towards the X-ray detector

3.5.3
depth distribution function
ϕ(ρz)

function which describes the distribution of generated X-rays as a function of depth below the

specimen surface
Note 1 to entry: ρz is expressed in units of density × thickness (depth).
3.5.4
jump ratio

ratio of the X-ray absorption coefficient at an energy just above an absorption edge to

that at an energy just below the edge

Note 1 to entry: X-ray absorption spectra can have complex shapes for X-ray energies in the vicinity of

photoionization thresholds, and a well-defined edge is not always observed at the threshold.

[ISO 18115-1:2010]
3.5.5
mass absorption coefficient
μ /ρ

material parameter that relates the loss of X-ray intensity due only to photoelectric absorption during

passage through matter, where μ is the linear absorption coefficient and ρ is the material density

Note 1 to entry: Its dimensions are area/mass (e.g. cm /g). It is sometimes referred to as the mass absorption

cross section.
3.5.6
mass attenuation coefficient
μ/ρ

material parameter that relates the loss of X-ray intensity due to all absorption and scattering processes

during passage through matter, given by the equation
I/I = exp[–(μ/ρ)ρs]

where I is the incident X-ray intensity, I is the intensity remaining after passage through a distance s of

the material, μ is the linear attenuation coefficient, ρ is the material density, s is the path thickness in cm

Note 1 to entry: Its dimensions are area/mass (e.g. cm /g). It is sometimes referred to as the mass attenuation

cross section.
© ISO 2013 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
3.5.7
mass-depth distance

description of a dimension in terms of the product of linear distance (cm) and density (g/cm )

Note 1 to entry: It is expressed in grams per square centimetre.
3.5.8
X-ray take-off angle

angle between the specimen surface and the central axis of the X-ray spectrometer

3.6
X-ray spectrum
plot of the X-ray photon abundance as a function of the energy or wavelength

Note 1 to entry: Most often, the number of photons/unit time is plotted, but other measures of the intensity are possible.

3.6.1
characteristic X-ray spectrum

X-ray peaks or lines associated with a particular atom species and generated as a result of inner shell

ionization (caused by an energetic electron, ion, or photon) followed by inter-shell electron transitions

and emission of excess energy as a photon of electromagnetic radiation
3.6.1.1
family of X-ray lines

systematic set of characteristic X-rays produced as a result of all possible routes of ionization of a

particular shell/subshell and the subsequent inter-shell electron transitions that occur

3.6.1.2
K-line
one of the characteristic line emissions following K-shell ionization
3.6.1.3
K-spectrum

series of characteristic X-rays arising from ionization of an electron bound in the K-shell of an atom

3.6.1.4
L-line
one of the characteristic line emissions following L-shell ionization
3.6.1.5
L-spectrum

series of characteristic X-rays arising from ionization of an electron bound in the L-shell of an atom

3.6.1.6
M-line
one of the characteristic line emissions following M-shell ionization
3.6.1.7
M-spectrum

series of characteristic X-rays arising from ionization of an electron bound in the M-shell of an atom

3.6.1.8
satellite line

low relative abundance feature near a characteristic peak that can result from any of a variety of

processes or situations: “forbidden” transitions, “non-diagram” lines and doubly-ionized atoms

6 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
3.6.1.9
X-ray line table
table of fundamental parameters for qualitative analysis by EPMA

Note 1 to entry: The X-ray line table for qualitative analysis by EPMA contains the wavelengths (or energies) of K-,

L- and M-lines of the elements to be analyzed. It may also include their relative intensities, the full width at half

maximum (FWHM) of each peak, the names of the diffraction crystals used and their interplanar spacings, and

the wavelengths (or energies) of satellite lines.
3.6.2
continuous X-ray spectrum
continuum
bremsstrahlung
braking radiation

non-characteristic X-ray spectrum created by electron deceleration in the Coulombic field of an atom

and having an energy distribution from 0 up to the incident beam energy E (Duane-Hunt limit)

3.6.2.1
Duane-Hunt limit
beam energy

maximum photon energy found in the continuous X-ray spectrum corresponding to complete conversion

of an incident electron’s energy in a single event
3.6.2.2
Kramers’ law

experimental observation of the intensity of the X-ray continuum as a function of the incident electron

beam energy, the photon energy and the atomic number of the specimen
4 Definition of terms used to describe EPMA instrumentation
4.1
electron optics

system of electrostatic and electromagnetic lenses that make up the beam forming system

4.1.1
condenser lens

first demagnification lens, i.e. in a two-lens system the lens located immediately below the electron gun

Note 1 to entry: Its principal function is to define the current in the beam.
4.1.1.1
condenser lens aperture

fixed diaphragm with an axial opening that defines the angular transmission of the condenser lens

4.1.1.2
condenser lens current

externally-adjustable current flowing in the coil of the condenser lens which generates the magnetic

field that provides focussing action
4.1.2
demagnification

numerical value by which the diameter a beam exiting a lens is reduced in size, relative to the incident

diameter, by the focussing action

Note 1 to entry: Equal to p/q, where p is the distance from the object to the center of the lens, and q is the distance

from the image to the center of the lens
© ISO 2013 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
4.1.3
electron gun

source of electrons in EPMA, consisting of an emitter (heated tungsten or LaB filament, or cold or

thermally-assisted field emitter tip) and electrostatic extraction and accelerating optics

4.1.3.1
electron gun brightness
current per unit area per unit solid angle in the beam, given by the equation
2 2 2
β = 4I/(π d α )

where I is the current (A), d is the beam diameter (cm) and α is the beam divergence (rad)

4.1.3.2
electron gun current
beam current
current in the beam as it exits the final element of the electron gun assembly
4.1.4
objective lens

electron probe forming lens, i.e. in a two-lens system the lens located immediately above the specimen

and below the condenser lens
Note 1 to entry: The principal function of the lens is to focus the final probe.
4.1.4.1
objective lens aberration

any of various lens defects (spherical aberration, chromatic aberration, diffraction, etc.) that degrade

the focussed probe
4.1.4.2
objective lens aperture

diaphragm with an axial opening placed above the objective lens that defines the angular divergence of

the focussed beam and that reduces spherical aberrations

Note 1 to entry: Generally, a selection of apertures is provided on an externally adjustable slider.

4.1.4.3
objective lens current

externally-adjustable current flowing in the coil of the objective lens which generates the magnetic field

that provides focussing action
4.1.5
working distance

distance between the lower surface of the polepiece of the objective lens and the specimen surface

Note 1 to entry: In the past, this distance was defined as the distance between the principal plane of the objective

lens and the plane containing the specimen surface.
4.2
electron beam

〈electron optics〉 electron beam prior to focussing by the electron optical system onto the specimen

4.2.1
beam current
electron current contained within the electron beam
Note 1 to entry: See electron beam (4.2).
8 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
4.2.1.1
beam current density
beam current normalized by the beam area
Note 1 to entry: It is expressed in amperes per square centimetre.
4.2.1.2
beam current stability
variation with time of the beam current
Note 1 to entry: See beam current (4.2.1).
4.2.1.3
beam diameter

diameter of the electron beam containing a specified fraction of the total current, for example 0,8

(80 %) of the total
Note 1 to entry: See electron beam (4.2).

Note 2 to entry: The beam diameter can be measured as the full peak width at half maximum (FWHM) of the beam

current across the diameter of the cross-section perpendicular to the beam.
4.2.2
Faraday cup

special target for capturing the incident beam current with negligible loss of current due to backscattering,

secondary electron emission, or photoemission

Note 1 to entry: The Faraday cup typically consists of a blind hole drilled into a carbon block covered with a metal

aperture with an opening of approximately 100 µm in diameter.
4.3
electron probe

〈electron optics〉 electron beam focussed by the electron optical system onto the specimen

Note 1 to entry: 〈instrumentation〉 See electron probe microanalyser (3.2).

Note 2 to entry: Typical beam diameters at the specimen plane range from nanometers to micrometers.

4.3.1
probe current
electron current contained within the electron probe
Note 1 to entry: See electron probe (4.3).
4.3.1.1
probe current density
probe current normalized by the probe area
Note 1 to entry: It is expressed in amperes per square centimetre.
4.3.1.2
probe current stability
variation with time of the probe current
4.3.2
probe diameter

diameter of the probe containing a specified fraction of the total current, for example 0,8 (80 %) of the total

Note 1 to entry: The probe diameter can be measured as the full peak width at half maximum (FWHM) of the

probe current across the diameter of the cross-section perpendicular to the probe.

© ISO 2013 – All rights reserved 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
4.3.3
specimen stage

component of an electron probe X-ray microanalyser that operates to translate the specimen, usually in

at least two dimensions (along x- and y-axes perpendicular to the beam)

Note 1 to entry: Movement in three dimensions (x-, y- and z-axes, where z- is parallel to the beam) and specimen

tilt and rotation may also be provided.
4.3.4
absorbed current
specimen current

current flowing between the conducting specimen and ground, representing the difference between

the beam current injected into the specimen and the current emitted as backscattered electrons and

secondary electrons
4.4
electron scanning image
scanning image

image constructed by moving an incident electron beam to discrete locations on a specimen, collecting

information generated therefrom (secondary electron signal, backscattered electron signal, X-rays, etc.)

and displaying this signal at a corresponding point in a visual display such as a cathode ray tube or

storing it as a numerical value at a computer memory location
4.4.1
area scanning

beam scanning action to cover a specific area of the specimen during the recording of an X-ray map

4.4.2
backscattered electron image

scanning electron beam image in which a signal is derived from a dedicated backscattered electron detector

(e.g. passive scintillator, solid-state diode, channel plate or negatively-biased Everhart-Thornley detector)

4.4.3
compositional mapping

X-ray mapping in which all significant corrections are performed at each picture element to produce a

map in which the quantitative concentration of an element is used to select the grey or colour scale for

the final display
4.4.4
dot mapping

form of display for X-ray maps in which the X-ray intensity is used to select a two-state display, off

(black) or on (white)
Note 1 to entry: Dot maps are purely qualitative in nature.
4.4.5
edge effect

phenomenon in which a secondary electron image appears bright, especially at a protuberance or the

edge of an uneven part of the specimen, owing to an increase in the number of secondary electrons

emitted from such an area
4.4.6
image contrast

difference in signal between two arbitrarily chosen points (P , P ) of interest in the image field,

1 2

normalized by the maximum possible signal available under the particular operating conditions

Note 1 to entry: C=|S -S |/S (0 < C <1), where S and S are the signals from the two arbitrarily chosen points

2 1 max 2 1

(P , P ), respectively, and S is the maximum possible signal available under the particular operating conditions.

1 2 max
10 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 23833:2013(E)
4.4.7
image magnification

ratio of the linear dimension L of the scan display (e.g. along an edge) to the corresponding length l of the

scan field on the specimen
M = L/l

Note 1 to entry: Historically, the magnification was related to the size of the roll film used to photograph the CRT image.

For digital images displayable on screens of various sizes, it is more appropriate to specify the size of the scan field.

4.4.8
image resolution

minimum spacing at which two features of an image can be recognized as distinct and separate

Note 1 to entry: Image resolution can be measured as the minimum distance between two separable details

displayed by the image under the operating conditions chosen.
4.4.9
line analysis

analysis obtained when the electron probe is stepped across a portion of the specimen in a line

Note 1 to entry: The analytical points along the line analysis should be equidistant from each other and have the

same electron probe dwell time.
4.4.10
point analysis

analysis obtained when the electron probe is placed at a single location and held there for the duration

of the spectrometric measurement
4.4.11
secondary electron image

scanning electron beam image in which the signal is derived from a detector that selectively measures

secondary electrons (electrons having less than 50 eV) and is not directly sensitive to backscattered electrons

4.4.12
absorbed current image
specimen current image

scanning electron beam image prepared with a signal derived from the current absorbed by the

specimen and conducted to ground
Note 1 to entry: A specimen current amplifier in series with
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 23833
Deuxième édition
2013-04-15
Analyse par microfaisceaux —
Analyse par microsonde électronique
(microsonde de Castaing) —
Vocabulaire
Microbeam analysis — Electron probe microanalysis (EPMA) —
Vocabulary
Numéro de référence
ISO 23833:2013(F)
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Abréviations .............................................................................................................................................................................................................. 1

3 Définitions de termes généraux utilisés dans l’analyse par microsonde de Castaing .................1

4 Définition de termes utilisés pour décrire l’instrumentation EPMA .............................................................7

5 Définition de termes utilisés en EPMA .......................................................................................................................................18

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................28

© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 23833:2013(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’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de

ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

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.

Cette deuxième édition de l’ISO 23833 annule et remplace la première édition (ISO 23833:2006), dont

elle constitue une révision mineure.

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 18115-1:2010).
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 23833:2013(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, céramiques, verres, minéraux,

polymères, 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.

© ISO 2013 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 23833:2013(F)
Analyse par microfaisceaux — Analyse par microsonde
électronique (microsonde de Castaing) — Vocabulaire
1 Domaine d’application

La présente Norme internationale définit des termes employés dans la pratique de l’analyse par

microsonde électronique (microsonde de Castaing). Elle couvre à la fois des concepts généraux et des

concepts spécifiques, classés selon le rang hiérarchique qu’ils occupent dans un ordre systématique.

La présente Norme internationale est applicable à tous les documents de normalisation relatifs à la

pratique de l’EPMA. En outre, certaines parties de la présente Norme internationale sont applicables

aux documents relatifs à la pratique de techniques apparentées (MEB, AEM, EDX, etc.) pour la définition

des termes communs à ces techniques.
2 Abréviations
BSE électron rétrodiffusé
MRC matériau de référence certifié
EDS spectromètre à sélection d’énergie
EDX spectrométrie X à sélection d’énergie
EPMA analyse par microsonde de Castaing ou microsonde de Castaing
eV électronvolt
keV kiloélectronvolt
MR matériau de référence
SE électron secondaire
MEB microscope électronique à balayage
WDS spectromètre à dispersion de longueur d’onde
WDX spectrométrie X à dispersion de longueur d’onde
3 Définitions de termes généraux utilisés dans l’analyse par microsonde de
Castaing
3.1
analyse par microsonde de Castaing
EPMA

technique d’analyse élémentaire à résolution spatiale, basée sur la spectrométrie X par excitation

d’électrons, utilisant une sonde électronique focalisée et un volume d’interaction des électrons ayant

des dimensions micrométriques à submicrométriques
© ISO 2013 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
3.1.1
EPMA qualitative

mode opératoire de l’EPMA entraînant l’identification des éléments présents dans le volume d’interaction

provoqué par l’excitation d’électrons, par une méthode systématique de reconnaissance et d’affectation

des pics de spectres de rayons X à des éléments spécifiques
3.1.2
EPMA quantitative

mode opératoire entraînant l’affectation de valeurs numériques pour représenter les concentrations

de constituants élémentaires qui avaient été identifiées précédemment dans le volume d’interaction

provoqué par l’excitation d’électrons lors de la phase d’analyse qualitative de l’EPMA

Note 1 à l’article: L’analyse quantitative peut être réalisée en comparant les intensités inconnues de pics X aux

intensités de pics X mesurées dans les mêmes conditions sur un ou des matériaux de référence, ou bien en calculant

la concentration à partir des premiers principes (également connue sous le nom d’analyse sans témoin).

3.2
microsonde de Castaing

instrument permettant de réaliser une microanalyse de rayons X émis par excitation d’électrons

Note 1 à l’article: Cet instrument est généralement équipé de plus d’un seul spectromètre de longueur d’onde et

d’un microscope optique pour positionner les échantillons avec fidélité.
3.3
diffusion d’électrons

écart de trajectoire et/ou d’énergie cinétique subi par les électrons d’un faisceau énergétique incident

suite à une interaction avec un atome ou électron de l’échantillon
3.3.1
angle de diffusion

angle entre la direction de la particule ou du photon incident et la direction que prend la particule ou le

photon après la diffusion
[ISO 18115-1:2010]
3.3.2
rétrodiffusion

échappement d’électrons du faisceau en dehors de l’échantillon, suite à des événements de diffusion

suffisants pour faire en sorte que les trajectoires croisent la surface d’entrée de l’échantillon

3.3.2.1
coefficient de rétrodiffusion

fraction d’électrons du faisceau qui sont rétrodiffusés, définie par l’équation suivante:

η = n(BS)/n(B)

où n(B) est le nombre d’électrons incidents et n(BS) le nombre d’électrons rétrodiffusés

3.3.2.2
électron rétrodiffusé

électron éjecté de la surface d’entrée de l’échantillon par un processus de rétrodiffusion

3.3.2.3
distribution angulaire d’électrons rétrodiffusés

distribution d’électrons rétrodiffusés en tant que fonction de l’angle relatif à la normale de la surface

3.3.2.4
distribution en profondeur d’électrons rétrodiffusés

distribution d’électrons rétrodiffusés en tant que fonction de la profondeur maximale atteinte dans

l’échantillon avant qu’ils ne reviennent à la surface d’entrée pour quitter l’échantillon

2 © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
3.3.3
approximation de la perte d’énergie continue

description mathématique de la perte d’énergie par la propagation rapide d’électrons dans la matière,

selon laquelle tous les processus inélastiques discrets sont donnés approximativement sous la forme

d’un processus unique de perte d’énergie continue

Note 1 à l’article: Appelée aussi approximation du ralentissement continu (CSDA).

3.3.4
diffusion élastique

interaction d’un électron énergétique issu du faisceau incident et d’un atome de l’échantillon, pendant

laquelle l’énergie de l’électron reste principalement inchangée mais sa trajectoire est modifiée selon un

angle compris entre 0 et π rad (180°), avec une moyenne d’environ 0,1 rad
3.3.5
diffusion inélastique

interaction d’un électron énergétique issu du faisceau incident et d’un atome ou électron de l’échantillon,

pendant laquelle l’énergie cinétique est perdue pour l’échantillon par divers mécanismes (génération

d’électrons secondaires, bremsstrahlung, ionisation de la couche interne, excitation du plasmon et du photon)

Note 1 à l’article: Pour la diffusion inélastique, la trajectoire des électrons est modifiée selon un angle faible,

généralement inférieur à 0,01 rad.
3.3.6
section efficace de diffusion
nombre d’événements de diffusion par unité de surface

description mathématique de la probabilité d’un événement de diffusion (élastique ou inélastique)

Note 1 à l’article: Voir section efficace d’ionisation (3.4.4).

Note 2 à l’article: La section efficace de diffusion est généralement exprimée simplement comme une surface,

en cm . Le nombre d’événements de diffusion par unité de surface est exprimé par le nombre d’événements/

(atomes/cm ).
3.3.7
effet de diffusion

phénomène physique mesurable tel que la rétrodiffusion d’électrons ou la perte de génération de

rayons X, résultant de la modification de la trajectoire et/ou de l’énergie cinétique d’un électron du

faisceau énergétique incident, par des processus de diffusion dans l’échantillon
3.3.8
électron secondaire

électron d’un échantillon, émis suite à la diffusion inélastique de l’électron primaire du faisceau par des

électrons de valence faiblement liés de l’échantillon

Note 1 à l’article: Les électrons secondaires ont par convention une énergie inférieure à 50 eV.

3.4
rayon X

photon de rayonnement électromagnétique créé par l’ionisation de la couche interne ou par décélération

d’un électron énergétique dans le champ coulombien d’un atome
3.4.1
rayon X caractéristique

photon de rayonnement électromagnétique créé par la relaxation d’un état atomique excité créé par

l’ionisation de la couche interne suite à la diffusion inélastique d’un électron ou d’un ion énergétique, ou

par absorption d’un photon X
© ISO 2013 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
3.4.2
rayon X continu

photon de rayonnement électromagnétique créé par décélération (mécanisme de diffusion inélastique)

d’un électron énergétique dans le champ coulombien d’un atome
3.4.3
rendement de fluorescence

fraction d’événements d’ionisation de la couche interne qui provoquent l’émission de rayons X

caractéristiques pendant la désexcitation qui suit

Note 1 à l’article: Le rendement de fluorescence est indépendant de la méthode d’ionisation.

3.4.4
section efficace d’ionisation
nombre d’événements d’ionisation par unité de surface

description mathématique de la probabilité d’ioniser un atome en rejetant un électron atomique d’une

couche particulière d’électrons liés dans le vide non lié ou continuum
Note 1 à l’article: Voir section efficace de diffusion (3.3.6).

Note 2 à l’article: La section efficace d’ionisation est généralement exprimée simplement comme une surface, en

2 –24 2

cm ou en barns (10 cm ). La probabilité d’événements d’ionisation est exprimée par le nombre d’événements/

(atomes/cm ).

Note 3 à l’article: La section efficace d’ionisation est généralement désignée par Q, qui est défini par l’expression

mathématique suivante: dn = Q(Nρ/A)dx où dn est le nombre d’événements d’ionisation qui se produisent à chaque

incrément dx du trajet des électrons et Nρ/A est le nombre d’atomes par unité de volume.

3.4.5
énergie d’ionisation
énergie d’excitation critique
énergie de seuil

énergie minimale requise pour ioniser un électron atomique, c’est-à-dire pour retirer un électron lié

d’une couche (par exemple K, L, etc.) afin d’obtenir (au minimum) le continuum d’états énergétiques

dans un solide

Note 1 à l’article: Les unités d’énergie d’ionisation sont l’électronvolt (eV) ou le kiloélectronvolt (keV).

3.4.6
valeur J

énergie d’ionisation moyenne, un paramètre critique dans les descriptions mathématiques de

l’approximation de la perte d’énergie continue
3.4.7
loi de ralentissement
dE/ds

taux de perte d’énergie d’un électron primaire (à partir de tous les processus de diffusion inélastique)

par rapport à la distance parcourue dans l’échantillon

Note 1 à l’article: La loi de ralentissement est exprimée comme étant la perte d’énergie par rapport à l’unité de

distance (par exemple eV/nm).
3.4.8
effet de fluorescence X
fluorescence secondaire

absorption photoélectrique d’un rayon X (caractéristique ou bremsstrahlung) par un atome, donnant

un état atomique excité qui se désexcitera avec une transition d’électron d’une couche à une autre et

l’émission ultérieure d’un électron Auger ou d’un rayon X caractéristique de l’atome absorbant

4 © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
3.4.9
génération de rayons X

génération de rayons X dans l’échantillon sous l’effet du bombardement d’un faisceau incident (électrons,

ions ou photons)

Note 1 à l’article: Les rayons X peuvent être générés par l’ionisation de couches atomiques internes (rayons X

caractéristiques) ou par le processus de «rayonnement de freinage» (bremsstrahlung) (rayonnement du

continuum ou rayonnement blanc).
3.5
absorption de rayons X

atténuation de l’intensité de rayons X traversant la matière, due principalement à l’absorption

photoélectrique pour les énergies X adaptées à l’EPMA
3.5.1
saut d’absorption

énergie d’ionisation pour une couche ou sous-couche particulière d’une espèce d’atome

Note 1 à l’article: Les sauts d’absorption sont détectés dans des spectres comme des discontinuités du fond continu

de rayons X (bremsstrahlung) dues à un changement net du coefficient d’absorption massique de rayons X à la

discontinuité.
3.5.2
facteur d’absorption
f(χ)

rapport entre l’intensité de rayons X émise et l’intensité générée vers le détecteur de rayons X

3.5.3
fonction de distribution en profondeur
ϕ(ρz)

fonction décrivant la distribution de rayons X générés en fonction de la profondeur en dessous de la

surface de l’échantillon

Note 1 à l’article: ρz est exprimé en unités de masse multipliées par l’épaisseur (profondeur).

3.5.4
discontinuité d’absorption

rapport du coefficient d’absorption des rayons X à une énergie située juste avant un saut

d’absorption à celui obtenu à une énergie située juste après ce saut

Note 1 à l’article: Les spectres d’absorption des rayons X peuvent avoir des formes complexes pour les énergies

de rayons X proches des seuils de photo-ionisation et un saut correctement défini n’est pas toujours observé au

niveau du seuil.
[ISO 18115-1:2010]
3.5.5
coefficient d’absorption massique
μ /ρ

paramètre matériel lié à la perte d’intensité des rayons X due uniquement à l’absorption photoélectrique

pendant le passage dans la matière, où μ est le coefficient d’absorption linéaire et ρ est la masse

volumique du matériau

Note 1 à l’article: Les dimensions sont exprimées en unité de surface par unité de masse (exemple: cm /g). Il est

parfois fait référence à la section efficace d’absorption massique.
© ISO 2013 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
3.5.6
coefficient d’atténuation massique
μ/ρ

paramètre matériel lié à la perte d’intensité des rayons X due à l’ensemble des processus d’absorption et

de diffusion pendant le passage dans la matière, déterminé par l’équation suivante:

I/I = exp[–(μ/ρ)ρs]

où I est l’intensité des rayons X incidents, I est l’intensité restante après traversée sur une distance

s du matériau, μ est le coefficient d’absorption linéaire, ρ est la masse volumique du matériau, s est

l’épaisseur du trajet parcouru en cm

Note 1 à l’article: Les dimensions sont exprimées en unité de surface par unité de masse (exemple: cm /g). Il est

parfois fait référence à la section efficace d’absorption massique.
3.5.7
profondeur massique

description d’une dimension comme produit de la distance linéaire (cm) et de la masse volumique (g/cm )

Note 1 à l’article: Elle est exprimée en grammes par centimètres carrés.
3.5.8
angle d’émergence des rayons X
angle formé par la surface de l’échantillon et l’axe central du spectromètre X
3.6
spectre de rayons X

courbe de l’intensité de photons X en tant que fonction de l’énergie ou de la longueur d’onde

Note 1 à l’article: Le plus souvent, c’est le nombre de photons par unité de temps qui est représenté, mais d’autres

mesures de l’intensité sont possibles.
3.6.1
spectre de rayons X caractéristiques

pics ou raies X associés à une espèce d’atome en particulier et générés par l’ionisation de la couche

interne (causée par un photon, un ion ou un électron énergétique), suivie de transitions électroniques

entre couches et de l’émission d’énergie excédentaire sous forme d’un photon
3.6.1.1
famille de raies X

ensemble systématique de rayons X caractéristiques produits en tant que résultat de tous les trajets

possibles d’ionisation d’une couche/sous-couche particulière et des transitions électroniques entre les

couches qui se produisent par la suite
3.6.1.2
raie K

une des émissions de raies caractéristiques provenant de l’ionisation de la couche K

3.6.1.3
spectre K

série de rayons X caractéristiques provenant de l’ionisation de la couche K d’un atome

3.6.1.4
raie L

une des émissions de raies caractéristiques provenant de l’ionisation de la couche L

3.6.1.5
spectre L

série de rayons X caractéristiques provenant de l’ionisation des couches L d’un atome

6 © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
3.6.1.6
raie M

une des émissions de raies caractéristiques provenant de l’ionisation de la couche M

3.6.1.7
spectre M

série de rayons X caractéristiques provenant de l’ionisation des couches M d’un atome

3.6.1.8
raie satellite

composante à abondance relative faible, proche d’un pic caractéristique, qui peut résulter de l’un

quelconque de divers processus ou situations: transitions «interdites», raies «hors diagramme» et

atomes doublement ionisés
3.6.1.9
table de raies X
table des paramètres fondamentaux pour l’analyse qualitative par EPMA

Note 1 à l’article: La table de raies X pour l’analyse qualitative par EPMA contient les longueurs d’onde (ou

énergies) des raies K, L et M des éléments à analyser. Il peut inclure également leurs intensités relatives, la largeur

à mi-hauteur (FWHM) de chaque pic, les noms des cristaux de diffraction utilisés et leur distance interplanaire,

ainsi que les longueurs d’onde (ou énergies) des raies satellites.
3.6.2
spectre continu de rayons X
continuum
bremsstrahlung
rayonnement de freinage

spectre de rayons X non caractéristique créé par la décélération d’électrons dans le champ coulombien

d’un atome et ayant une distribution en énergie comprise entre 0 et l’énergie du faisceau incident E

(limite de Duane-Hunt)
3.6.2.1
limite de Duane-Hunt
énergie du faisceau

énergie photonique maximale dans le spectre de rayons X continu, correspondant à la conversion

complète de l’énergie d’un électron incident en un événement isolé
3.6.2.2
loi de Kramer

observation expérimentale de l’intensité du continuum de rayons X en tant que fonction de l’énergie du

faisceau d’électrons incident, de l’énergie photonique et du numéro atomique de l’échantillon

4 Définition de termes utilisés pour décrire l’instrumentation EPMA
4.1
optique électronique

système de lentilles électrostatiques et électromagnétiques constituant le système de formation de faisceau

4.1.1
condenseur

première lentille de réduction, c’est-à-dire, dans un système à deux lentilles, celle qui est placée

immédiatement en dessous du canon à électrons

Note 1 à l’article: Sa fonction principale consiste à définir le courant du faisceau.

4.1.1.1
diaphragme du condenseur

diaphragme fixe comportant une ouverture axiale qui définit la transmission angulaire du condenseur

© ISO 2013 – Tous droits réservés 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
4.1.1.2
courant du condenseur

courant réglable de l’extérieur, qui circule dans la bobine du condenseur, générant le champ magnétique

donnant lieu à l’action de focalisation
4.1.2
réduction

valeur numérique correspondant à la réduction en taille du diamètre d’un faisceau au moment où il

quitte la lentille, par rapport au diamètre incident, sous l’action de la focalisation

Note 1 à l’article: Cette valeur est égale à p/q, où p est la distance entre l’objet et le centre de la lentille et q est la

distance entre l’image et le centre de la lentille.
4.1.3
canon à électrons

source d’électrons dans l’EPMA, se composant d’un émetteur (filament chauffé en tungstène ou LaB ou

bien d’une pointe d’émission de champ froide ou assistée thermiquement) et de l’optique d’accélération

et d’extraction électrostatique
4.1.3.1
brillance du canon à électrons

courant par unité de surface et par unité d’angle solide dans le faisceau, calculé par l’équation suivante:

2 2 2
β = 4I/(π d α )

où I est l’intensité du courant (A), d est le diamètre du faisceau (cm) et α est la divergence du faisceau (rad)

4.1.3.2
courant du canon à électrons
courant du faisceau

courant du faisceau lorsque celui-ci quitte le dernier élément du canon à électrons

4.1.4
objectif

lentille formant la sonde électronique, c’est-à-dire, dans un système à deux lentilles, celle qui est placée

immédiatement au-dessus de l’échantillon et en dessous du condenseur
Note 1 à l’article: Sa fonction principale consiste à focaliser la sonde finale.
4.1.4.1
aberration de l’objectif

n’importe lequel des différents défauts de la lentille (aberration sphérique, aberration chromatique,

diffraction, etc.) dégradant la focalisation de la sonde
4.1.4.2
diaphragme de l’objectif

diaphragme comportant une ouverture axiale placée au-dessus de l’objectif, qui définit la divergence

angulaire du faisceau focalisé et qui réduit les aberrations sphériques

Note 1 à l’article: Généralement, une sélection de diaphragmes se trouve sur un coulisseau réglable de l’extérieur.

4.1.4.3
courant de l’objectif

courant réglable de l’extérieur, qui circule dans la bobine de l’objectif, générant le champ magnétique

donnant lieu à l’action de focalisation
8 © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
4.1.5
distance de travail

distance séparant la face inférieure de la pièce polaire de l’objectif et la surface de l’échantillon

Note 1 à l’article: Dans le passé, cette distance était définie comme la distance séparant le plan principal de

l’objectif et le plan contenant la surface de l’échantillon.
4.2
faisceau d’électrons

〈optique électronique〉 faisceau d’électrons préalable à sa focalisation par le système optique électronique

sur l’échantillon
4.2.1
courant du faisceau
courant électronique du faisceau d’électrons
Note 1 à l’article: Voir faisceau d’électrons (3.2).
4.2.1.1
densité du courant du faisceau
courant du faisceau ramené à la surface du faisceau
Note 1 à l’article: Il est exprimé en ampères par centimètre carré.
4.2.1.2
stabilité du courant du faisceau
variation du courant du faisceau au cours du temps
Note 1 à l’article: Voir courant du faisceau (4.2.1).
4.2.1.3
diamètre du faisceau

diamètre du faisceau d’électrons contenant une fraction spécifiée du courant total, par exemple 0,8

(80 %) du total.
Note 1 à l’article: Voir faisceau d’électrons (4.2).

Note 2 à l’article: Le diamètre du faisceau peut être mesuré comme étant la largeur à mi-hauteur (FWHM) du pic

du courant du faisceau sur le diamètre de la section perpendiculaire au faisceau.

4.2.2
cylindre de Faraday

cible spéciale destinée à recueillir le courant du faisceau incident avec une perte de courant négligeable

due à la rétrodiffusion ou à l’émission d’électrons secondaires

Note 1 à l’article: Le cylindre de Faraday se compose de manière typique d’un trou borgne percé dans un bloc de

carbone recouvert d’un diaphragme métallique d’environ 100 µm de diamètre.
4.3
sonde électronique

〈optique électronique〉 faisceau d’électrons focalisé sur l’échantillon par le système optique électronique

Note 1 à l’article: 〈instruments〉 Voir microsonde de Castaing (3.2).

Note 2 à l’article: Le diamètre du faisceau sur le plan de l’échantillon est de manière typique de plusieurs

nanomètres à plusieurs micromètres.
4.3.1
courant de sonde
courant électronique de la sonde électronique
Note 1 à l’article: Voir sonde électronique (4.3).
© ISO 2013 – Tous droits réservés 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 23833:2013(F)
4.3.1.1
densité de courant de sonde
courant de sonde ramené à la surface de sonde
Note 1 à l’article: Il est exprimé en ampères par centimètre carré.
4.3.1.2
stabilité du courant de sonde
variation du courant de sonde au cours du temps
4.3.2
diamètre de sonde

diamètre de sonde contenant une fraction spécifiée du courant total, par exemple 0,8 (80 %) du total.

Note 1 à l’article: Le diamètre de sonde peut être mesuré comme étant la largeur à mi-hauteur (FWHM) du pic du

courant de la sonde sur le diamètre de la section perpendiculaire à la sonde.
4.3.3
platine porte-échantillon

composant d’une microsonde de Castaing, qui permet de déplacer l’échantillon, généralement sur au

moins deux dimensions (le long des axes x et y perpendiculaires au faisceau)

Note 1 à l’article: La platine porte-échantillon peut également déplacer l’échantillon sur trois dimensions (axes x,

y et z, l’axe z étant parallèle au faisceau), l’incliner et le faire tourner.
4.3.4
courant absorbé
courant d’échantillon

courant circulant entre l’échantillon conducteur et la masse, représentant la différence entre le courant

du faisceau injecté dans l’échantillon et le courant émis sous la forme d’électrons rétrodiffusés et

d’électrons secondaires
4.4
image de balayage électronique
image de balayage

image constituée par le déplacement d’un faisceau d’électrons incident vers des emplacements discrets

d’un échantillon, en collectant les informations ainsi générées (signal d’électrons secondaires, signal

d’électrons rétrodiffusés, rayons X, etc.) et en affichant ce signal à un point correspondant sur un écran

tel qu’un tube cathodique ou en le stockant en tant que valeur numérique dans un emplacement de la

mémoire d’un ordinateur
4.4.1
balayage d’une zone
action de balayage par faisceau pour couvrir une zone spéci
...

Questions, Comments and Discussion

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