X射線熒光光譜法黃金含量分析儀校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度分析

曹小勇　郭劍明

【摘 要】貴金屬含量測(cè)量檢驗(yàn)方法種類繁多，無損檢驗(yàn)僅僅只是其中一種，因操作不當(dāng)、測(cè)量設(shè)備誤差問題，測(cè)量結(jié)果也會(huì)呈現(xiàn)不確定性，本文針對(duì)X射線熒光光譜法黃金含量分析儀對(duì)黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的校準(zhǔn)，以足金、玫瑰金標(biāo)樣作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、分析、計(jì)算，從而達(dá)到對(duì)X射線熒光光譜法黃金含量分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)的目的，減少因設(shè)備誤差而導(dǎo)致的不確定因素。并詳細(xì)闡述Au750標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)定。

【關(guān)鍵詞】校準(zhǔn) 不確定度 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

X射線熒光光譜法黃金含量分析儀因?yàn)槠淇蓪?duì)樣品進(jìn)行快速、非破壞性檢測(cè)的特點(diǎn)，是目前實(shí)驗(yàn)室最常用的一種貴金屬檢測(cè)方法[1]。它可以快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)出貴金屬元素的含量值。其主要由輻射源、探測(cè)器、信號(hào)分析系統(tǒng)和樣品室四部分組成。因?yàn)槠鋵儆谝环N定性半定量的檢測(cè)設(shè)備，其檢測(cè)的重復(fù)性、穩(wěn)定性受設(shè)備的型號(hào)及性能、樣品的狀態(tài)影響較大，所以，學(xué)會(huì)對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)及校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)估對(duì)我們正常檢測(cè)結(jié)果的合格判定和企業(yè)管控標(biāo)的準(zhǔn)制定有著非常重要的指導(dǎo)意義。

1 X射線熒光光譜法黃金含量分析儀的校準(zhǔn)

1.1 X射線熒光光譜法黃金含量分析儀的校準(zhǔn)項(xiàng)目[2]、儀器及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

校準(zhǔn)項(xiàng)目包括：黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量的基本誤差、重復(fù)性及穩(wěn)定性等項(xiàng)目。

儀器：X射線熒光光譜法黃金含量分析儀，型號(hào)為EDX-7000；

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：GSB 04-3265-2015玫瑰色金合金標(biāo)準(zhǔn)樣品（SZB202）、GSB 04-3266-2015足金標(biāo)準(zhǔn)樣品（SZB108、SZB103、SZB101）。

1.2 X射線熒光光譜法黃金含量分析儀的校準(zhǔn)方法及結(jié)果

1.2.1基本誤差

選用4個(gè)黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)上選取1個(gè)均勻分布的點(diǎn)連續(xù)測(cè)量10次，測(cè)量時(shí)間為常用測(cè)量時(shí)間100s，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的儀器測(cè)量示值的平均值與其標(biāo)準(zhǔn)值的差則為該校準(zhǔn)點(diǎn)的偏差，測(cè)量結(jié)果見表1，N為測(cè)量次數(shù)。從表可知，校準(zhǔn)點(diǎn)偏差E均在標(biāo)準(zhǔn)值±0.30%范圍內(nèi)，符合校準(zhǔn)規(guī)范要求。

1.2.2重復(fù)性

選用4個(gè)黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)上選取1個(gè)均勻分布的點(diǎn)連續(xù)測(cè)量10次，測(cè)量時(shí)間為常用測(cè)量時(shí)間100s，計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的10次測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，測(cè)量結(jié)果見表2，N為測(cè)量次數(shù)。由表1可知，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差均≤0.15%，符合校準(zhǔn)規(guī)范要求。

1.2.3穩(wěn)定性

選擇SZB202 Au750黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，做完基本誤差測(cè)量，4h后再選取1個(gè)均勻分布的點(diǎn)連續(xù)測(cè)量10次，計(jì)算兩次測(cè)量的平均值的差，結(jié)果見表2，N為測(cè)量次數(shù)。

2 Au750黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)定

2.1概述

2.1.1測(cè)量依據(jù)

JJF 1133-2005《X射線熒光光譜法黃金含量分析儀校準(zhǔn)規(guī)范》

2.1.2 測(cè)量對(duì)象

X射線熒光光譜法黃金含量分析儀，型號(hào)為EDX-7000 X射線熒光光譜儀；

2.1.3 測(cè)量條件

環(huán)境溫度：（15～35）℃；相對(duì)濕度小于75%；

2.1.4 測(cè)量方法

根據(jù)JJF 1133-2005《X射線熒光光譜法黃金含量分析儀校準(zhǔn)規(guī)范》提供的方法，對(duì)Au750黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量10次，測(cè)其金含量。

2.2 數(shù)學(xué)模型

X0為黃金標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)值。

2.3 校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度的評(píng)定

2.3.1由X引入的不確定度

被測(cè)儀器示值的重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1，由于每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)均是連續(xù)測(cè)量10次，所以Au750黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)結(jié)果由X引入的不確定度可以用其測(cè)量平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差[3]來表示。測(cè)量結(jié)果見表3，測(cè)量次數(shù)N為10。

2.3.2 由X0引入的不確定度

由Au750黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度[4]引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2，因?yàn)槠鋽U(kuò)展不確定度為0.01%，包含因子k=2，則u2=0.01%。

2.3.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.3.4 Au750標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)結(jié)果的相對(duì)擴(kuò)展不確定度

給定置信水平p=0.99，經(jīng)查t分布表得覆蓋因子：

3結(jié)語

通過使用EDX-7000 X射線熒光光譜儀對(duì)黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)其測(cè)量的基本誤差、重復(fù)性、穩(wěn)定性進(jìn)行分析判定，從而對(duì)Au750黃金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定，得出其相對(duì)擴(kuò)展不確定度[5]為U=0.05%，k=4.60。對(duì)校準(zhǔn)點(diǎn)的不確定度進(jìn)行評(píng)定，既可以對(duì)檢測(cè)設(shè)備的性能有足夠的判定，也可以對(duì)我們的檢測(cè)結(jié)果的判定及建立切實(shí)有效、比較合理的評(píng)定程序提供數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳嬋，熊燕，徐志.貴金屬檢測(cè)方法分析探討[J].超硬材料工程，2014，26（4）：51-54.

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[4]陳珊，張向軍，楊燕. 貴金屬含量的測(cè)量不確定度的來源分析[J].寶石和寶石學(xué)雜志，2007，9（1）：17.

[5]JJF 1059-1999，測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S].