"ГОСТ 26239.5-84. Кремний полупроводниковый и кварц. Метод определения примесей" // Технорма.RU

Введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 13 июля 1984 г. N 2490

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КРЕМНИЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ И КВАРЦ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ

Semiconductor silicon and quartz.

Method of impurities determination

ГОСТ 26239.5-84

Группа В59

ОКСТУ 1709

Срок действия

с 1 января 1986 года

до 1 января 1991 года

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 13 июля 1984 г. N 2490 срок действия установлен с 01.01.1986 до 01.01.1991.

Настоящий стандарт устанавливает нейтронно-активационный метод определения примесей в нелегированном полупроводниковом кремнии и кварце в интервалах значений массовых долей примесей:

вольфрама

галлия

европия

железа

золота

индия

кобальта

лантана

лютеция

меди

молибдена

мышьяка

натрия

никеля

скандия

серебра

сурьмы

тантала

хрома

цинка

Метод не распространяется для анализа кремния марок КЭС-0,01 и КЭМ-0,01.

(вводная часть в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 26239.0-84.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Ядерный реактор с плотностью потока нейтронов 0,5 - нейтрон/(см2 х с) и кадмиевым отношением по золоту в канале для облучения проб, равном 2 - 5.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Гамма-спектрометр, состоящий из многоканального анализатора (число каналов анализатора не менее 2000), блока усиления сигналов, полупроводникового германиевого или германий-литиевого детектора с фотоэффективностью регистрации гамма-квантов линии с энергией 1332 кэВ не менее 1,5% (в угол 4). Отношение пик/комптон для не менее 30:1. Разрешение спектрометра не более 3 кэВ по линии с энергией 1332 кэВ.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Бокс защитный типа 1Б11-1НЖ.

Контейнер свинцовый транспортный марки КЛ-10,0 с толщиной стенок 100 мм.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Контейнер свинцовый настольный марки КТ-10 с толщиной стенок 10 мм.

Средства индивидуальной защиты от излучения и загрязнения радиоактивными веществами, согласно Основным санитарным правилам ОСП 72/87.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Пеналы алюминиевые, изготовленные из алюминия марки 995-А.

Радиометр "Тисс".

Набор образцовых стандартных гамма-излучателей (ОСГИ).

Фильтры обеззоленные "синяя лента".

Алюминиевая фольга марки 995-А толщиной 0,05 - 0,1 мм по ГОСТ 618-73.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Колбы мерные вместимостью 50, 100, 1000 см3.

Цилиндры мерные вместимостью 10 и 25 см3.

Микропипетки на 0,1 см3 (первого класса).

Стаканы фторопластовые вместимостью 150 см3.

Стаканы стеклянные химические вместимостью 100 см3.

Шкаф сушильный с температурой до 150 °С.

Печь муфельная типа МП-2УМ.

Азот жидкий по ГОСТ 9293-74.

Ступка и пестик из агата или яшмы.

Плитка электрическая.

Весы лабораторные по ГОСТ 24104-88.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Весы микроаналитические типа ВЛМ-1 г.

Лампа инфракрасного излучения типа ИКЗ-220 - 500.

Ацетон по ГОСТ 2603-79.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-78.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262-78.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77.

Натрий сернокислый пиро по ГОСТ 18344-78.

Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951-79.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, х.ч.

Галлий металлический по ГОСТ 12797-77.

Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79, марки ПС.

Европия окись чистотой 99,9%.

Золото по ГОСТ 6835-80.

Индий металлический по ГОСТ 10297-75.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220-75, х.ч., высушенный до постоянной массы при 140 °С.

Кобальт металлический по ГОСТ 123-78, марки К-1.

Кремний полупроводниковый, марки КП-1 - 6.

Лантана окись чистотой 99,9%.

Лютеция окись чистотой 99,9%.

Медь металлическая порошкообразная по ГОСТ 859-78, марки М3.

Мышьяк металлический чистотой 99,9%.

Натрий вольфрамовокислый 2-водный по ГОСТ 18289-78, х.ч.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, х.ч., высушенный до постоянной массы.

Никеля окись черная по ГОСТ 4331-78, ч.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, х.ч., высушенное до постоянной массы при 140 °С.

Скандия окись чистотой 99,9%.

Сурьма металлическая по ГОСТ 1089-82, марки Су-0000.

Тантала пятиокись чистотой 99,9%.

Цинк металлический по ГОСТ 3640-79.

Стандартный раствор натрия, содержащий 0,01 мг/см3 натрия: 0,0254 г хлористого натрия, высушенного до постоянной массы, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и растворяют в дистиллированной воде, доводят до метки, перемешивают.

Стандартный раствор серебра, содержащий 0,002 мг/см3 серебра: 0,00315 г азотнокислого серебра помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и растворяют дистиллированной водой, доводят до метки, перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Стандартный раствор молибдена и хрома, содержащий 0,01 мг/см3 молибдена и 0,01 мг/см3 хрома: 0,0184 г молибденовокислого аммония и 0,0283 г двухромовокислого калия помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, растворяют в дистиллированной воде, доводят до метки, перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Основной раствор меди и цинка, содержащий 0,1 мг/см3 меди и 0,5 мг/см3 цинка: 0,1000 г меди и 0,5000 г цинка помещают в химический стакан вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании в 50 см3 смеси соляной и азотной кислот (1:5), после растворения меди и цинка раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают. От основного раствора отбирают 10 см3 и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают. Этот раствор, содержащий 0,01 мг/см3 меди и 0,05 мг/см3 цинка, используют в качестве стандартного раствора.

Стандартный раствор вольфрама, содержащий 0,005 мг/см3 вольфрама: 0,00897 г вольфрамовокислого натрия растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают.

Основной раствор тантала, содержащий 0,5 мг/см3 тантала: 0,0610 г пятиокиси тантала сплавляют в муфельной печи с 2 г пиросернокислого натрия при 900 °С до получения прозрачного плава. Плав растворяют при кипячении в 40 см3 10%-ного раствора виннокислого аммония, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают.

Стандартный раствор тантала готовят в день употребления. От основного раствора отбирают 2 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят до метки 8%-ным раствором виннокислого аммония, перемешивают. В стандартном растворе тантала содержится 0,001 мг/см3 тантала.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Стандартный раствор железа, содержащий 10 мг/см3 железа: 1,000 г железа помещают в химический стакан вместимостью 100 см3, добавляют 30 см3 концентрированной соляной кислоты и 1,5 см3 азотной кислоты и нагревают до полного растворения навески, после охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают.

Стандартный раствор кобальта, содержащий 0,002 мг/см3 кобальта: 0,0020 г кобальта помещают в химический стакан вместимостью 50 см3 и растворяют в минимальном объеме азотной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Стандартный раствор мышьяка, содержащий 0,01 мг/см3 мышьяка: 0,0100 г мышьяка помещают в химический стакан вместимостью 50 см3 и растворяют при нагревании в 5 см3 серной кислоты, после растворения мышьяка раствор упаривают примерно до 1 см3, охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают.

Основной раствор европия, лютеция и лантана, содержащий 0,01 мг/см3 европия, 0,01 мг/см3 лютеция и 0,05 мг/см3 лантана: 0,0116 г окиси европия, 0,0114 г окиси лютеция и 0,0596 г окиси лантана помещают в химический стакан вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 концентрированной соляной кислоты, разбавленной дистиллированной водой в соотношении 1:1, растворяют при нагревании, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают. От основного раствора отбирают 2,0 см3 и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают.

Этот раствор, содержащий 0,0002 мг/см3 европия, 0,0002 мг/см3 лютеция и 0,001 мг/см3 лантана, используют в качестве стандартного раствора.

Основной раствор скандия, содержащий 0,1 мг/см3 скандия: 0,1500 г окиси скандия помещают в химический стакан вместимостью 100 см3, добавляют 25 см3 концентрированной соляной кислоты, разбавленной дистиллированной водой в соотношении 1:1, растворяют при нагревании, после охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают. Этот раствор, содержащий 0,001 мг/см3 скандия, используют в качестве стандартного раствора.

Основной раствор сурьмы, содержащий 0,01 мг/см3 сурьмы: 0,0100 г сурьмы растворяют в 5 см3 царской водки (1 часть азотной кислоты и 3 части соляной кислоты) при нагревании, после удаления окислов азота раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, разбавляют 6М раствором соляной кислоты до метки, перемешивают. От основного раствора отбирают 10 см3 и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки 6М раствором соляной кислоты, перемешивают. Этот раствор, содержащий 0,001 мг/см3 сурьмы, используют в качестве стандартного раствора.

Основной раствор золота, содержащий 0,01 мг/см3 золота: 0,0100 г золота растворяют в 5 см3 царской водки при нагревании, после удаления окислов азота раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают. От основного раствора отбирают 2,0 см3 и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают. Этот раствор, содержащий 0,0002 мг/см3 золота, используют в качестве стандартного раствора золота.

Стандартный раствор никеля, содержащий 0,5 мг/см3 никеля, 0,0704 г окиси никеля помещают в химический стакан вместимостью 50 см3 и растворяют в 10 см3 разбавленной азотной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают.

Стандартный раствор индия, содержащий 0,01 мг/см3 индия: 0,0100 г индия помещают в химический стакан вместимостью 50 см3 и растворяют при нагревании в минимальном объеме царской водки (1 часть азотной кислоты и 3 части соляной кислоты), после охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают.

Стандартный раствор галлия, содержащий 0,01 мг/см3 галлия: 0,0100 г галлия растворяют в минимальном объеме царской водки (1 часть азотной кислоты и 3 части соляной кислоты) в химическом стакане вместимостью 50 см3 при нагревании, после охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки 1%-ным раствором соляной кислоты, перемешивают.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Подготовка анализируемых проб и образцов сравнения к облучению

Пенал для облучения и алюминиевую фольгу для упаковки образцов и образцов сравнения промывают ацетоном, затем спиртом.

От каждой анализируемой пробы отбирают две навески толщиной 2 - 3 мм, массой 4 - 6 г, помещают каждую навеску в алюминиевый пакет, пакет маркируют.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Общая масса анализируемых образцов в пенале не должна превышать 30 г.

От каждого стандартного раствора отбирают по 0,1 см3 и накапывают на отдельные полоски фильтровальной бумаги "синяя лента", размером 1 х 3 см, высушивают под инфракрасной лампой, затем полоску складывают в три слоя до размера 1 х 1 см и заворачивают в алюминиевую фольгу, маркируют. В контейнер для облучения помещают одновременно с образцами по два образца сравнения на каждый определяемый элемент. В каждом образце сравнения содержится: вольфрама 0,0005 мг, галлия 0,001 мг, европия 0,00002 мг, железа 1,0 мг, золота 0,00002 мг, индия 0,001 мг, кобальта 0,002 мг, лантана 0,0001 мг, лютеция 0,00002 мг, меди 0,001 мг, молибдена 0,001 мг, мышьяка 0,001 мг, натрия 0,005 мг, никеля 0,5 мг, скандия 0,0001 мг, серебра 0,0002 мг, сурьмы 0,0001 мг, тантала 0,0001 мг, хрома 0,001 мг, цинка 0,005 мг.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

В каждый пенал для облучения помещают одну полоску фильтровальной бумаги, подготовленную и упакованную как описано выше, но без накапанных на нее стандартных растворов.

Пенал с анализируемыми образцами и образцами сравнения облучают в ядерном реакторе в течение:

100 ч, если ожидаемая массовая доля примесей, которые необходимо определять, составляет менее % масс;

10 ч, если ожидаемая массовая доля примесей, которые необходимо определять, составляет более % масс.

Облученные образцы перевозят в лабораторию в свинцовом транспортном кэнтейнере КЛ-10,0.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Обработка анализируемых образцов и образцов сравнения после облучения

Пенал с облученными анализируемыми образцами и образцами сравнения помещают в защитный бокс типа 1Б11-1НЖ. Через 25 - 30 ч после облучения анализируемые образцы освобождают от алюминиевых пакетов и помещают во фторопластовые стаканы и трижды протравливают в свежеприготовленной смеси азотной и фтористоводородной кислот (5:1). Время каждого травления 20 - 40 с без нагревания. После кислотного травления образец обрабатывают 10%-ным раствором щелочи в течение 40 - 80 с. После каждого травления образцы промывают водой, а по окончании щелочного травления высушивают под инфракрасной лампой, взвешивают на аналитических весах, упаковывают в алюминиевую фольгу, маркируют.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Образцы сравнения и полоску фильтровальной бумаги без накапанных на нее стандартных растворов извлекают из алюминиевых пакетов и помещают в необлученные алюминиевые пакеты.

Анализируемые образцы и образцы сравнения помещают в разные защитные контейнеры типа КТ.

4.2. Подготовка гамма-спектрометра к измерению активности и измерение активности анализируемых образцов и образцов сравнения

Измерению активности анализируемых образцов и образцов сравнения предшествует калибровка спектрометра по энергии с помощью набора ОСГИ. При калибровке подбирают такое усиление сигналов, при котором на 1 канал анализатора приходилось 0,7 - 1,0 кэВ.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Перед измерением активности образцов измеряют в течение 30 - 40 мин уровень естественного фона детектора. Если в спектре присутствуют гамма-линии радионуклидов, которые могут быть идентифицированы как искусственно радиоактивные вещества, принимают меры к уменьшению фона до уровня естественного фона детектора, обусловленного естественно-радиоактивными элементами, находящимися в материалах, окружающих детектор (стены, защита и т.п.).

При измерении активности образцов и образцов сравнения загрузка спектрометра не должна приводить к искажению формы амплитудного распределения более чем на 10%.

Если необходимо снизить загрузку спектрометра от тормозного излучения, вызванного радионуклидами, образующимися из кремния и от низкоэнергетических гамма-квантов радионуклидов примесных элементов, применяют фильтр излучения - слой алюминия 3 мм и слой железа толщиной 3 - 4 мм.

Если необходимо снизить загрузку спектрометра только от низкоэнергетического излучения радионуклидов примесных элементов, применяют фильтр излучения - слой алюминия 2 мм и слой свинца 2 - 3 мм.

Абзац исключен с 1 января 1991 года. - Изменение N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847.

В качестве аналитических используют гамма-линии радионуклидов, которые приведены в табл. 1.

Таблица 1

──────────────────────┬───────────────────┬───────────────────────

Определяемый элемент │Период полураспада │ Энергия аналитической

(радионуклид) │ радионуклида │ гамма-линии, кэВ <*>

──────────────────────┼───────────────────┼───────────────────────

187 │ │

Вольфрам ( W) │23,9 ч │686

72 │ │

Галлий ( Ga) │14,1 ч │834

152m │ │

Европий ( Eu) │9,3 ч │841

59 │ │

Железо ( Fe) │44,6 дня │1099

198 │ │

Золото ( Au) │2,7 дня │412

114m │ │

Индий ( In) │49,5 дня │192

60 │ │

Кобальт ( Co) │5,26 года │1332

140 │ │

Лантан ( La) │40,2 ч │1596

177 │ │

Лютеций ( Lu) │6,7 дня │208

64 │ │

Медь ( Cu) │12,8 ч │511

99 │ │

Молибден ( Mo) │66,0 ч │140

76 │ │

Мышьяк ( As) │26,3 ч │559

24 │ │

Натрий ( Na) │15,0 ч │1368

58 │ │

Никель ( Ni) │71,3 дня │811

110m │ │

Серебро ( Ag) │253 дня │657

46 │ │

Скандий ( Sc) │84,0 дня │889

122 │ │

Сурьма ( Sb) │2,71 дня │564

182 │ │

Тантал ( Ta) │115 дней │1189

51 │ │

Хром ( Cr) │27,7 дня │320

69m │ │

Цинк ( Zn) │14,0 ч │439

--------------------------------

<*> Переводной множитель 1 кэВ = эрг.

Время измерения активности анализируемых образцов зависит от содержания определяемых элементов и составляет 1 - 6 ч. Время измерения активности образцов сравнения и полоски фильтровальной бумаги, на которую не накапан стандартный раствор, составляет 1 - 3 мин. Время выдержки образцов зависит от массовой доли и соотношения примесных элементов в анализируемых пробах. Для проб, в которых массовая доля высокоактивирующихся примесных элементов (натрия, скандия, кобальта, меди, галлия, мышьяка, брома, сурьмы, редкоземельных элементов, гафния, тантала, вольфрама, рения, иридия и золота) не более %, вольфрам, галлий, европий, лантан, медь, мышьяк, натрий и цинк определяют при времени выдержки, равном 25 - 30 ч, а остальные элементы - при времени выдержки 60 - 100 ч. Если массовая доля перечисленных выше высокоактивирующихся элементов меньше %, допускается одновременное определение всех элементов после выдержки в течение 25 - 30 ч.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Спектры образцов расшифровывают по энергиям наиболее интенсивных гамма-линий радионуклидов определяемых элементов с использованием калибровки спектрометра по энергии и по положению аналитических гамма-линий в спектрах образцов сравнения.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Массовые доли определяемых элементов (X) в процентах вычисляют по формуле

где - число импульсов в аналитическом пике радионуклида определяемого элемента в спектре анализируемого образца, имп.;

, - число импульсов в аналитическом пике в спектре образцов сравнения 1 и 2 соответственно, имп.;

, , - время измерения спектра анализируемого образца и образцов сравнения 1 и 2 соответственно, мин;

- масса анализируемого образца, мг;

- содержание определяемого элемента в образце сравнения, мг;

- поправочный коэффициент, обусловленный различием в геометрических размерах анализируемого образца и образцов сравнения; находится экспериментально для каждого детектора ();

Т - период полураспада радионуклида;

, - промежуток между временем измерения спектра образца сравнения 1 и образца сравнения 2 и серединой времени измерения спектра анализируемого образца.

Поправки на распад радионуклидов могут не учитываться при , где есть или , т.е., как правило, при расчете массовой доли скандия, хрома, кобальта, железа, серебра, лютеция, индия, гантала и сурьмы. В этом случае

~= ~= 1

Поправочный коэффициент , учитывающий разную форму анализируемых образцов и образцов сравнения, определяют экспериментально. Облучают навеску кремния (кварца) по массе и форме, близкую к анализируемым образцам. Эта навеска должна содержать примеси элементов, из которых образуются радионуклиды с энергиями гамма-линий в области 0,1 - 0,2 МэВ, 0,4 - 0,5 МэВ и 1 - 1,3 МэВ. Такими элементами могут быть, например, вольфрам и тантал, гафний и кобальт и др. Названные элементы могут быть введены в качестве добавок (массовая доля %) в кремний или кварц, растертый до порошкообразного состояния в агатовой ступке под слоем спирта, или может быть использован кремний, легированный этими элементами. После облучения измеряют удельную интенсивность соответствующих гамма-линий (имп./мин х мг) для всей навески и части навески (размер 1 х 1 см, масса 100 - 200 мг) . Отношение дает значение поправочного коэффициента для энергии соответствующей гамма-линии. Значения для промежуточных значений аналитических гамма-линий находят методом линейной интерполяции.

При определении меди по линии аннигилляционного излучения ( = 511 кэВ) необходимо учитывать возможность вклада гамма-линии ( = 511,6 кэВ) и линий аннигилляционного излучения от радионуклидов , и . С этой целью измеряют активность анализируемого образца и устанавливают наличие в спектре радионуклидов вольфрама, галлия, натрия и цинка. Если какой-либо из перечисленных элементов присутствует в анализируемом образце, то в образцах сравнения данных элементов измеряют не только интенсивности аналитических гамма-линий, но и интенсивность линий с энергией 511 кэВ, а для вольфрама 511,6 кэВ.

При вычислении массовой доли меди в анализируемом образце кремния число импульсов в аналитическом пике () определяют по формуле

где - число импульсов в гамма-линии с энергией 511 и 511,6 кэВ, обусловленных излучением и излучением радионуклидов элементов-помех, имп.;

- число импульсов в аналитической гамма-линии радионуклида элемента-помехи в спектре анализируемого образца, имп. (для - 1368 кэВ, - 1115 кэВ, - 834 кэВ, - 686 кэВ);

- скорость счета импульсов в гамма-линии 511 кэВ (для вольфрама 511,6 кэВ) в спектре образца сравнения имп./мин;

- скорость импульсов в аналитической гамма-линии радионуклида элемента-помехи в спектре образца сравнения, имп./мин;

m - число радионуклидов-помех, принятых в рассмотрение.

При определении индия по гамма-линии = 192 кэВ вклад гамма-линии учитывают аналогично описанному выше для меди.

Присутствие определяемых элементов (чаще всего натрия, меди и скандия) в полосках фильтровальной бумаги, на которую накапывают стандартные растворы, учитывают по формуле

где - скорость счета импульсов аналитической гамма-линии радионуклида определяемого элемента, обусловленная содержанием этого элемента, накапанным из образца сравнения, имп./мин;

- скорость счета импульсов аналитической гамма-линии радионуклида определяемого элемента, полученная при измерении образца сравнения, имп./мин;

- скорость счета импульсов гамма-линии радионуклида определяемого элемента, обусловленная присутствием этого элемента в фильтровальной бумаге, имп./мин.

Для каждой определяемой примеси за результат анализа принимают среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, проведенных каждое из отдельной навески как в пп. 3.1; 4.1; 4.2 и 5.1.

5.2. Разность большего и меньшего из двух результатов параллельных определений не должна превышать величин абсолютных допускаемых расхождений для доверительной вероятности Р = 0,90, указанных в табл. 2.

Таблица 2

(таблица 2 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением

Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

────────────────────┬───────────────────────┬─────────────────────

Определяемый │ Массовая доля │ Абсолютное

элемент │ определяемого │ допускаемое

│ элемента, % │ расхождение, %

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -3 │ -3

Железо, никель │1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -5 │ -5

│1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -7 │ -7

│1,0 х 10 │0,30 х 10

│ -8 │ -8

│2,0 х 10 │1,0 х 10

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -4 │ -4

Молибден, хром, │1,0 х 10 │0,30 х 10

цинк, лютеций │ -6 │ -6

│5,0 х 10 │2,2 х 10

│ -7 │ -7

│5,0 х 10 │2,2 х 10

│ -9 │ -9

│1,0 х 10 │0,5 х 10

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -4 │ -4

Индий │1,0 х 10 │0,30 х 10

│ -6 │ -6

│1,0 х 10 │0,40 х 10

│ -8 │ -8

│1,0 х 10 │0,50 х 10

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -5 │ -5

Вольфрам, европий,│1,0 х 10 │0,23 х 10

лантан, мышьяк │ -7 │ -7

│1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -8 │ -8

│1,0 х 10 │0,25 х 10

│ -10 │ -10

│1,0 х 10 │0,50 х 10

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -5 │ -5

Галлий │1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -7 │ -7

│1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -9 │ -9

│1,0 х 10 │0,30 х 10

│ -11 │ -11

│2,0 х 10 │1,0 х 10

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -5 │ -5

Медь │1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -7 │ -7

│1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -8 │ -8

│1,0 х 10 │0,30 х 10

│ -9 │ -9

│1,0 х 10 │0,50 х 10

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -5 │ -5

Натрий │1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -7 │ -7

│1,0 х 10 │0,25 х 10

│ -8 │ -8

│1,0 х 10 │0,50 х 10

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -6 │ -6

Серебро │1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -7 │ -7

│1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -8 │ -8

│1,0 х 10 │0,30 х 10

│ -9 │ -9

│1,0 х 10 │0,50 х 10

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -6 │ -6

Золото, скандий │1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -8 │ -8

│1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -10 │ -10

│1,0 х 10 │0,30 х 10

│ -11 │ -11

│1,0 х 10 │0,50 х 10

────────────────────┼───────────────────────┼─────────────────────

│ -6 │ -6

Кобальт, сурьма, │1,0 х 10 │0,23 х 10

тантал │ -8 │ -8

│1,0 х 10 │0,23 х 10

│ -9 │ -9

│1,0 х 10 │0,30 х 10

│ -10 │ -10

│1,0 х 10 │0,50 х 10

Допускаемые расхождения для промежуточных значений массовых долей находят методом линейного интерполирования.

(абзац введен Изменением N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

5.3. Для проверки правильности результатов анализа готовят искусственные смеси (N 1 - 4) на основе полупроводникового кремния, растертого в агатовой ступке до порошкообразного состояния, в который вводят определяемые элементы введением из ранее приготовленных стандартных растворов (разд. 2). Порошкообразный кремний предварительно проверяют нейтронно-активационным методом на содержание всех определяемых элементов. Массовая доля определяемых элементов в порошкообразном кремнии должна быть не более 20% от содержания элементов, вводимых в виде добавок из растворов.

Массовая доля каждой из вводимых добавок должна быть не менее утроенной величины нижней границы определяемых содержаний элементов по методике и не больше верхней границы определяемых содержаний элементов.

Порошкообразный кремний помещают в агатовую ступку, вводят растворы определяемых элементов, затем под слоем спирта перетирают смесь 2,5 - 3 ч и высушивают смесь под инфракрасной лампой до постоянной массы.

Смесь 1: к 10,0 г порошкообразного кремния добавляют по 0,1 см3 растворов, содержащих натрий, лантан, европий, лютеций и скандий. Массовая доля натрия в полученной смеси составит %, лантана %, европия %, лютеция %, скандия %.

Смесь 2: к 10,0 г порошкообразного кремния добавляют по 0,05 см3 растворов, содержащих серебро и хром, по 0,1 см3 растворов, содержащих сурьму и молибден. Массовая доля серебра в полученной смеси составит %, хрома %, сурьмы % и молибдена %.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Смесь 3: к 10,0 г порошкообразного кремния добавляют по 0,05 см3 растворов, содержащих кобальт и тантал, 0,02 см3 раствора, содержащего железо, и по 0,1 см3 растворов, содержащих мышьяк и галлий. Массовая доля кобальта в полученной смеси составит %, тантала %, железа %, мышьяка % и галлия %.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

Смесь 4: к 10,0 г порошкообразного кремния добавляют 0,05 см3 раствора, содержащего медь и цинк, 0,1 см3 раствора, содержащего золото, 0,02 см3 раствора, содержащего никель, и 0,1 см3 раствора, содержащего индий. Массовая доля меди в полученной смеси составит %, цинка %, золота %, вольфрама %, никеля % и индия %.

От каждой из приготовленных смесей отбирают три навески по 2,0 г и анализируют по пп. 3.1 - 4.3 и по разд. 5.

Время выдержки навесок искусственных смесей при определении элементов приведено в табл. 3.

Таблица 3

(таблица 3 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением

Госстандарта СССР от 26.06.1990 N 1847)

────────────┬────────────────────────────┬────────────────────────

Номер смеси │ Определяемый элемент │ Время выдержки, ч

────────────┼────────────────────────────┼────────────────────────

1 │Натрий, европий │30 - 70

│Лантан │50 - 80

│Лютеций, скандий │Более 100

────────────┼────────────────────────────┼────────────────────────

2 │Молибден, сурьма │30 - 70

│Серебро, хром │Более 100

────────────┼────────────────────────────┼────────────────────────

3 │Галлий, мышьяк │30 - 40

│Кобальт, железо, тантал │Более 100

────────────┼────────────────────────────┼────────────────────────

4 │Вольфрам, медь, цинк │30 - 40

│Индий, никель │Более 100

│Золото │80 - 120

Для каждой определяемой примеси получают результат анализа (за вычетом массовой доли элемента в порошкообразном кремнии до введения добавки) как среднее арифметическое из трех результатов параллельных определений, проведенное каждое из навески 2,0 г. Анализ считается правильным, если найденные при этом значения массовой доли примесей (%) находятся в пределах: вольфрам , галлий , европий , золото , кобальт , лютеций , молибден , натрий , скандий , сурьма , хром .