X射線熒光光譜定量分析?中的不確定度來源-華普通用
一、X射線熒光光譜定量分析中的不確定度來源
在X射線熒光光譜定量分析中,導(dǎo)致分析結(jié)果具有一定不確定度的因素很多。多數(shù)情況下,很難直接計(jì)算出每一種因素所引起的不確定度分量。但在實(shí)際分析過程中,所有不確定度分量中,往往其中的某個(gè)或者某幾個(gè)分量就決定了合成不確定度的大小,因此,對(duì)于這幾個(gè)不確定度分量必須仔細(xì)分析其來源,并正確估計(jì)其對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的貢獻(xiàn)。
在X射線熒光光譜定量分析過程中,每一個(gè)步驟都有可能引起不確定度的因素,主要有以下幾個(gè)方面:
1)取樣
取樣必需具有代表性。
2)樣品處理
為了適于測量并且與標(biāo)準(zhǔn)比較,原始樣品通常需要經(jīng)過各種方法處理如粉碎,干燥、壓片、熔融等,在此過程中,污染稱量的準(zhǔn)確性、均勻性、熔融時(shí)的揮發(fā)和分解、偏析狀態(tài)如化學(xué)態(tài)的改變顆粒度、表面光滑程度、壓片時(shí)的壓力導(dǎo)致的密度差異、熔樣時(shí)溫度的穩(wěn)定性等因素都是導(dǎo)致不確定度的因素,這可以用制樣的重復(fù)性來估計(jì)。
3)強(qiáng)度測量
儀器穩(wěn)定性、計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)誤差、譜線重疊和背景、儀器分辨力樣品的無限厚假設(shè)、死時(shí)間校正、計(jì)數(shù)器飽和、光路和靶材雜質(zhì)、真空度、宇宙射線、供電源穩(wěn)定性、操作失誤(如測量條件選擇不當(dāng))、環(huán)境如溫度的穩(wěn)定性等都可以成為強(qiáng)度測量過程中不確定度的來源。
4)數(shù)據(jù)處理
標(biāo)樣數(shù)據(jù)的不確定度、基體校正的完善性(礦物效應(yīng)理論系數(shù)的準(zhǔn)確性)、定義和理論(數(shù)學(xué)模型、高次熒光的忽略簡化)的正確性、計(jì)算過程(如回歸)數(shù)值修約等都可以成為數(shù)據(jù)處理過程中不確定度的來源。
二、可能導(dǎo)致不確定度的主要因素
1)分析樣品的準(zhǔn)備過程中不確定度來源
分析樣品的準(zhǔn)備過程包括取樣、制樣和將樣品提供給分析儀器。
所取樣品是否具有代表性對(duì)于所有基于取樣或抽樣的分析都是非常重要的。用于Ⅹ射線熒光光譜定量分析的樣品通常只有幾十毫克到幾克,但它們代表的對(duì)象的量卻往往要大得多。所以,取樣必須遵照一定的規(guī)范。
為了適于測量和進(jìn)行定量分析往往需要對(duì)樣品進(jìn)行某些處理,即所謂樣品制備,如拋光、粉碎、壓片、溶解或者熔融等,在此過程中又往往需要加入一些添加劑如助磨劑、黏結(jié)劑、溶劑或熔劑、氧化劑、脫模劑等等。必須保證提供給分析儀器測量的樣品符合均勻性的要求,因?yàn)檎嬲籜射線激發(fā)并用于分析的體積只是提供給分析儀器測量的樣品的部分。例如,提供的直徑為40mm厚度為5mm的樣品,真正用于分析的可能是直徑為二十幾毫米厚度僅為數(shù)微米的樣品表面部分(厚度將與激發(fā)源的能量、樣品本身的組成和密度等有關(guān))。在樣品制備過程中由于使用工具和添加劑可能會(huì)引入雜質(zhì),甚至樣品制備過程中的環(huán)境,如空氣中的粉塵等也會(huì)污染樣品,而有些處理過程又可能改變樣品的組成。
在取樣過程中,各種計(jì)量器具的使用如用于稱量的天平、移取液體的移液管等,也存在引入不確定度的可能。
2)測量過程中的不確定度來源
測量過程是指獲取分析元素特征譜線強(qiáng)度的過程。樣品激發(fā)以及光子從樣品到探測器的光路中的各個(gè)環(huán)節(jié)都存在導(dǎo)致不確定度的因素。
3)數(shù)據(jù)處理過程中的不確定度
數(shù)據(jù)處理過程是指從測量的譜線強(qiáng)度計(jì)算樣品中元素濃度的過程,包括根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品建立校正曲線和根據(jù)校正曲線計(jì)算未知樣的濃度。