ICS31.260 CCSL51 中华人民共和国国家标准 GB/T45729—2025 激光材料中激活离子浓度测试方法 Testmethodsforactiveionconcentrationinlasermaterial 2025-05-30发布 2025-09-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 测试条件 2 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 环境要求 2 …………………………………………………………………………………………… 4.2 试验材料和仪器设备 2 ……………………………………………………………………………… 4.3 样品要求 3 …………………………………………………………………………………………… 5 测试方法 3 ………………………………………………………………………………………………… 5.1 概述 3 ………………………………………………………………………………………………… 5.2 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES) 4 ……………………………………………………… 5.3 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) 6 ……………………………………………………………… 5.4 X射线荧光光谱法(XRF) 7 ………………………………………………………………………… 5.5 电子探针显微分析法(EPMA) 8 …………………………………………………………………… 6 数据处理 10 ………………………………………………………………………………………………… 6.1 激活离子浓度计算 10 ………………………………………………………………………………… 6.2 不确定度分析与评定 10 ……………………………………………………………………………… 7 测试报告 11 ………………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 辉光放电质谱法 12 ……………………………………………………………………… A.1 测试原理 12 ………………………………………………………………………………………… A.2 仪器 12 ……………………………………………………………………………………………… A.3 测试准备 12 ………………………………………………………………………………………… A.4 测试步骤 12 ………………………………………………………………………………………… 附录B(资料性) 推荐的标准溶液和测试工作条件 14 …………………………………………………… B.1 推荐的ICP-OES系列标准溶液和工作条件 14 …………………………………………………… B.2 推荐的ICP-MS系列标准溶液和工作条件 15 ……………………………………………………… B.3 推荐的XRF工作条件 16 …………………………………………………………………………… B.4 推荐的EPMA工作条件 17 ………………………………………………………………………… 参考文献 19 …………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T45729—2025 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国光辐射安全与激光设备标准化委员会(SAC/TC284)归口。 本文件起草单位:中国科学院上海光学精密机械研究所、中国电子科技集团公司第十一研究所、 中国兵器工业第二〇九研究所、成都东骏激光股份有限公司、北京雷生强式科技有限公司、中国科学院 上海硅酸盐研究所、中国科学院上海应用物理研究所、中国工程物理研究院激光聚变研究中心。 本文件主要起草人:徐永春、胡俊江、周秦岭、孙雨彤、叶大华、周世斌、王聪娟、冯涛、徐民、朱建慧、 李青、丛海霞、王方、陈伟、陈树彬、于春雷、胡丽丽、褚楚。 ⅢGB/T45729—2025 引 言 固体激光器和光纤激光器在工业加工、通信、医疗、激光雷达和科学研究等领域发挥着日益重要的 作用。激光材料作为固体激光器和光纤激光器中的核心工作物质,其作用是通过激活离子将泵浦光转 换为特定波长的激光。常用的激光材料有激光玻璃、激光晶体、激光陶瓷和激光光纤。激活离子浓度是 激光材料的关键性能指标之一,在激光材料性能评价和激光器研制中具有重要作用。目前针对不同类 型激光材料中激活离子浓度的测试,缺乏规范的测试方法,不能满足激光材料、激光器和激光技术的发 展需求,亟需制定统一的测试标准。 本文件的制定,用一个文件规定了不同类型激光材料中激活离子浓度的常用测试方法。这些方法 有电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、X射线荧光光谱法 (XRF)、电子探针显微分析法(EPMA)和辉光放电质谱法(GD-MS)等。 本文件的制定有利于激光材料的研发、生产和应用,有利于激光材料产品标准的规范应用。 ⅣGB/T45729—2025 激光材料中激活离子浓度测试方法 1 范围 本文件描述了激光材料中激活离子浓度的测试方法,规定了测试条件、试样制备、测试步骤和数据 处理过程,给出了测试报告格式等内容。 本文件适用于激光材料中(0.001~150)×1020ion/cm3范围内激活离子浓度的测试。激光材料中 敏化等其他离子浓度的测试参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T4930 微束分析 电子探针显微分析 标准样品技术条件导则 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T14666 分析化学术语 GB/T15074 电子探针定量分析方法通则 GB/T15313 激光术语 GB/T16597 冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则 GB/T17366 矿物岩石的电子探针分析试样的制备方法 GB/T21636 微束分析 电子探针显微分析(EPMA) 术语 GB/T23942 化学试剂 电感耦合等离子体原子发射光谱法通则 GB/T25915.1 洁净室及相关受控环境 第1部分:按粒子浓度划分空气洁净度等级 GB/T27418 测量不确定度评定和表示 GB/T39486 化学试剂 电感耦合等离子体质谱分析方法通则 JJG196 常用玻璃量器检定规程 3 术语和定义 GB/T14666、GB/T15313和GB/T21636界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 激光材料 lasermaterial 通过激活离子将泵浦光能量转换为激光的固体增益介质。 注1:激光材料通常由激活离子和固体基质材料两部分组成。 注2:固体基质材料通常包括玻璃、晶体、陶瓷和光纤等。 3.2 激活离子 activeion 在泵浦光作用下,能级结构能够实现粒子数反转的金属离子。 注:激活离子主要有过渡金属离子钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)等;稀土金属离子铈(Ce)、镨(Pr)、 钕(Nd)、钐(Sm)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)等。 1GB/T45729—2025 3.3 激活离子含量 activeioncontent 单位体积溶液中所含激活离子的质量。 注:单位为微克每毫升(μg/mL)。 3.4 激活离子质量分数 activeionmassfraction 激光材料中激活离子质量与激光材料质量的比值。 3.5 激活离子浓度 activeionconcentration 单位体积激光材料中所含激活离子的数量。 注1:单位为个每立方厘米(ion/cm3)。 注2:激活离子浓度数值与激活离子质量分数呈正比关系,通过激光材料的密度转换。 3.6 校正样片 correctingsample 用于绘制工作曲线的一套已知组成和激活离子含量且有一定梯度的样品,与待测激光材料在化学 组成、物理性质等方面一致。 注:校正样片的激活离子含量能覆盖定量分析的含量范围。 [来源:GB/T40915—2021,3.3,有修改] 3.7 标准工作曲线 standardcurve 已知激活离子含量与其特征信号强度的关系曲线。 3.8 熔融法 meltingmethod 被测试样与一定比例的混合熔剂和适量脱模剂混合均匀,在一定温度下熔融制成玻璃样片的制样 方法。 [来源:GB/T40915—2021,3.1] 3.9 压片法 tablettingmethod 被测试样采用塑料环固定,在压样机中压制成样片的制样方法。 [来源:GB/T40915—202