材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)火花放電原子發(fā)射光譜法CSTM標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明一、工作簡(jiǎn)況1、目的和意義隨著材料基因工程和數(shù)據(jù)技術(shù)的融合與此階段下的發(fā)展，材料科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)新材料開(kāi)發(fā)的第四范式，并強(qiáng)烈依賴(lài)于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)挖掘和人工智能的協(xié)同發(fā)展。在此背景下，材料數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)作為支撐這一范式的重要基礎(chǔ)，是新材料發(fā)展的重要依托。目前由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有多類(lèi)型特點(diǎn)、多源特點(diǎn)、異構(gòu)特點(diǎn)，難以有效利用實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)且發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)材料研發(fā)和應(yīng)用的有效推動(dòng)，難以將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值融入材料價(jià)值的鏈條，無(wú)法將我國(guó)科研人員產(chǎn)生的海量相關(guān)材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有效利用，服務(wù)于我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域瓶頸問(wèn)題的解決，現(xiàn)迫切需要建立系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，合力推進(jìn)我國(guó)材料數(shù)據(jù)基礎(chǔ)保障能力的提升?；鸹ǚ烹娫影l(fā)射光譜法分析在冶金、地質(zhì)、機(jī)械、化工、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域都有其廣泛的用途。特別是在鋼鐵及有色金屬的冶煉中控制冶煉工藝具有極其重要的地位，而在地質(zhì)系統(tǒng)找礦、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、生物樣品中微量元素的檢測(cè)以及狀態(tài)分析方面，火花放電原子發(fā)射光譜法都是相當(dāng)有效的一種分析手段，是其他方法無(wú)法取代的?；鸹ǚ烹娫影l(fā)射光譜法可直接讀取結(jié)果數(shù)據(jù)，便捷簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)年積累信息數(shù)據(jù)量大，但目前關(guān)于火花放電原子發(fā)射光譜法數(shù)據(jù)存儲(chǔ)無(wú)統(tǒng)一模板，存儲(chǔ)形式多樣，現(xiàn)有數(shù)據(jù)難以匯總，因此火花放電原子發(fā)射光譜法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)規(guī)范存儲(chǔ)對(duì)于材料科學(xué)發(fā)展具有重要意義。開(kāi)展火花放電原子發(fā)射光譜法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究，圍繞數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求研究制定材料數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。為火花放電原子發(fā)射光譜法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)集成提供規(guī)范化的要求，對(duì)數(shù)據(jù)字段的完整度，數(shù)據(jù)信息的編碼唯一性，原始數(shù)據(jù)的溯源性、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，提供標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范支撐。通過(guò)材料數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究，與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)研究密切融合，共同支撐邏輯，規(guī)范了火花放電原子發(fā)射光譜法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)，為數(shù)據(jù)重復(fù)利用提供必要條件。2、任務(wù)來(lái)源根據(jù)中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)：CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì))關(guān)于CSTM標(biāo)準(zhǔn)《材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)火花放電原子發(fā)射光譜法公告》，由鋼鐵研究總院作為標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位，承擔(dān)對(duì)《材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)火花放電原子發(fā)射光譜法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定任務(wù)，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)：CSTM-SQ-2021-003443、主要工作過(guò)程2021年1月，組建了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，由鋼鐵研究總院的工作人員組成，包括具有標(biāo)準(zhǔn)制定經(jīng)驗(yàn)的科研人員、表征技術(shù)人員。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組討論了具體的工作過(guò)程、擬定了相應(yīng)的工作計(jì)劃。本標(biāo)準(zhǔn)的制定是為了基于火花放電原子發(fā)射光譜法規(guī)范實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。具體工作計(jì)劃如下：2021年5月，標(biāo)準(zhǔn)起草鋼鐵研究總院成員調(diào)研火花放電原子發(fā)射光譜法實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與文獻(xiàn)，結(jié)合檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)，建立火花放電原子發(fā)射光譜法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)草案大綱。2021年7月，組織召集火花放電原子發(fā)射光譜法檢測(cè)專(zhuān)家與儀器專(zhuān)家研討，對(duì)草案提出意見(jiàn)與建議。2021年9月，標(biāo)準(zhǔn)起草單位鋼鐵研究總院根據(jù)相關(guān)調(diào)研內(nèi)容開(kāi)始撰寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)草案。2021年10月，標(biāo)準(zhǔn)草案完成。2021年11月，標(biāo)準(zhǔn)草案通過(guò)立項(xiàng)審查，CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)。2021年12月，整理專(zhuān)家意見(jiàn)與建議，形成征求意見(jiàn)稿。2021年12月，工作組完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿，面向社會(huì)公開(kāi)征求意見(jiàn)。2022年1月，計(jì)劃完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)，形成意見(jiàn)匯總表，并對(duì)征求意見(jiàn)稿進(jìn)行修改，形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。2022年2月，計(jì)劃召開(kāi)本標(biāo)準(zhǔn)的審查會(huì)。2022年3月，計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)表決，報(bào)批，正式發(fā)布出版。三、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研情況、編制原則和主要內(nèi)容調(diào)研情況尚無(wú)適用的針對(duì)火花放電原子發(fā)射光譜法數(shù)值類(lèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。1.1針對(duì)火花放電原子發(fā)射光譜法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《GB/T14203-1993鋼鐵及合金光電發(fā)射光譜分析法通則》規(guī)定了光電發(fā)射光譜分析法共同的一般事項(xiàng)。適用于鋼鐵及合金光電發(fā)射光譜分析；《GB/T4336-2016碳素鋼和中低合金鋼多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法（常規(guī)法）》規(guī)定了用火花源原子發(fā)射光譜測(cè)定碳素鋼和中低合金鋼中碳、硅、錳、磷、硫等元素含量的方法。適用于電爐、感應(yīng)爐、電渣爐、轉(zhuǎn)爐等鑄態(tài)或鍛軋樣品的分析；《GB/T20066-2006鋼和鐵化學(xué)成分測(cè)定用試樣的取樣和制樣方法》本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了生鐵、鑄鐵和鋼化學(xué)成分測(cè)定用試樣的取樣和制樣方法。這些方法分別適應(yīng)于其液態(tài)和固態(tài)；《GB/T7999-2015鋁及鋁合金光電直讀發(fā)射光譜分析方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋁及鋁合金中合金元素及雜質(zhì)的光電直讀發(fā)射光譜分析方法等；《GB/T13966-2013分析儀器術(shù)語(yǔ)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了分析儀器常用的基本術(shù)語(yǔ)以及電化學(xué)式分析儀器、光學(xué)式分析儀器、熱學(xué)式分析儀器、質(zhì)譜儀器、波譜儀器、色譜儀器、能譜和射線分析儀器、物性分析儀器、其他分析儀器及其輔助裝置的術(shù)語(yǔ)和定義。國(guó)外涉及標(biāo)準(zhǔn)有：《T/CSTM00120材料基因工程數(shù)據(jù)通則》；《ASTME415-17StandardTestMethodforAnalysisofCarbonandLow-AlloySteelbySparkAtomicEmissionSpectrometry》；《JISG1253-2002鋼鐵火花放電原子發(fā)射光譜分析法》；《JISH1305-2005鋁和鋁合金的光發(fā)射光譜分析法》；《JISK0116-2003發(fā)射光譜分析方法通則》等1.2針對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家先后在國(guó)家層面制定了明確的政策以推動(dòng)科學(xué)數(shù)據(jù)管理與開(kāi)放共享，并且已支持形成了一批國(guó)家級(jí)的科學(xué)數(shù)據(jù)中心或高水平數(shù)據(jù)庫(kù)，利用它們持續(xù)匯聚和整合本國(guó)乃至全球科學(xué)數(shù)據(jù)資源，并向社會(huì)進(jìn)行開(kāi)放共享。例如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）研發(fā)的材料數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)MaterialsDataCurationSystem（MDCS）提供了一種將材料數(shù)據(jù)獲取、共享和轉(zhuǎn)換的方法。通過(guò)建立數(shù)據(jù)模板個(gè)性化組織數(shù)據(jù)，保存于非關(guān)系（NoSQL）數(shù)據(jù)庫(kù)MongoDB中，并支持存儲(chǔ)庫(kù)互連進(jìn)行聯(lián)合搜索。通過(guò)建立數(shù)據(jù)交換協(xié)議和機(jī)制，NIST促進(jìn)了更廣泛范圍內(nèi)的材料數(shù)據(jù)共享和再利用，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)質(zhì)量和應(yīng)用效果。我國(guó)從2001年啟動(dòng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程，逐步建立不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享網(wǎng)。由上海交通大學(xué)等34家單位共同起草的《材料基因工程數(shù)據(jù)通則》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，于2019年11月正式實(shí)施，為材料數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)研究和全面實(shí)施提供了重要參考。標(biāo)準(zhǔn)編制原則標(biāo)準(zhǔn)編制遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”的原則，盡可能與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌，注重標(biāo)準(zhǔn)的可操作性，本標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定進(jìn)行編寫(xiě)和表述。標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容3.1標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)本標(biāo)準(zhǔn)的中文名稱(chēng)為“材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)火花放電原子發(fā)射光譜法”，英文名稱(chēng)為“Materialexperimentdata—sparkdischargeatomicemissionspectrometric”。3.2標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容建立一種適合針對(duì)火花放電原子發(fā)射光譜法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)在規(guī)范數(shù)據(jù)的產(chǎn)生過(guò)程中收集相應(yīng)信息與遵循一定格式，以確保數(shù)據(jù)滿(mǎn)足FAIR原則，從而可以得到充分有效的共享，并可應(yīng)用于大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域。本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)材料科學(xué)在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式下對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求，并結(jié)合具體的火花放電原子發(fā)射光譜儀器及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模板，針對(duì)火花放電原子發(fā)射光譜法可輸出的化學(xué)成分結(jié)果，將火花放電原子發(fā)射光譜法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)的內(nèi)容分為一般要求與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的一般要求主要為數(shù)據(jù)來(lái)源、樣品標(biāo)識(shí)符與相關(guān)關(guān)鍵信息，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)則包括樣品信息、儀器參數(shù)、工作參數(shù)以及分析結(jié)果。四、與國(guó)內(nèi)、外同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)水平對(duì)比情況無(wú)直接相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本部分編制原則符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)法律，與強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。六、重大分歧意