X熒光光譜分析鎳基合金中鈮的不確定度評定

趙國棟

摘 要：對X熒光光譜分析鎳基合金中鈮含量所引入的不確定度進行討論。確定分析過程中主要的不確定度分量，并對各不確定度分量進行評定，包括測量重復性引入的不確定度、標準樣品引入的不確定度、校準曲線引入的不確定度等，確認分析結果的置信區間。

關鍵詞：X熒光光譜；鎳基合金；不確定度；鈮

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.198

1 概述

（1）目的。通過對X熒光光譜分析鎳基合金中鈮含量所引入的不確定度進行討論，分析不確定度的來源和其對各分量對結果的影響，確定分析結果的置信區間。

（2）主要儀器。帕納科Axios熒光儀。

（3）分析原理。將經拋光后表面清潔、均一的試樣用高能X射線束照射試樣表面產生X熒光，利用晶體使產生的二次X射線散射，通過合適的檢測器測定選定波長的強度。然后對檢測器的電壓脈沖輸出計數，根據指定時間內達到的總計數（通常以計數或單位時間千次計數表示），對輻射進行測量。通過未知試樣的輻射測量值與采用合適標準樣品建立的分析曲線的關系，計算元素濃度。

2 不確定度評定

（1）測量方法。采用X熒光光譜法測定鎳基合金中的鈮，采用鈮含量2.39-5.36%的標準物質繪制校準曲線，每點測量激發3次。樣品重復測量7次，每次激發1次，測量結果分別為5.316%，5.309%，5.301%，5.307%，5.308%，5.303%，5.298%。以下為鈮量測定結果的不確定度評定。

（2）不確定度評定模型。測量各標準物質鈮量的光譜強度I，強度I與相應的鈮量c由最小二乘法回歸得線性函數：I=a+bc。

（3）不確定度來源的識別。X熒光光譜法測定鈮量不確定度來源于以下分量：1）測量結果的重復性；2）標準物質標準值的不確定度；3）校準曲線的變動性。

（4）不確定度分量評定。1）測量結果重復性分量。7次重復測量結果平均值5.306%，標準偏差s=0.0059%，標準不確定度u（s）=0.0059%/=0.0022%，urel（s）=0.0022/5.306=0.00041。2）標準樣品的不確定度分量。表1列出了標準物質證書上給出的標準值和標準不確定度，以及通過證書上的標準不確定度計算出的相對標準不確定度值。

它們對被測量的影響可用相對不確定度的均方根來表示：

urel（cB）==0.0055

3）校準曲線的變動性。用標準物質繪制校準曲線，采用線性回歸法求出標準工作曲線方程式為I=18.7942+76.6733×c，a=18.7942，b=76.6733。測量數據見表2。

被測量c的標準不確定度為：

（5）不確定度分量的合成。各不確定度分量不相關，以各分量的相對標準不確定度的方和根計算合成相對不確定度：

uc（ωNb）=0.0072×5.306%=0.0382%

（6）擴展不確定度評定。取95%置信水平，包含因子k=2，擴展不確定度U=0.0382×2=0.08%。

（7）結果表示。通過X射線發射光譜測量，鎳基合金中Nb分析結果為ωNb=（5.30±0.08）%，k=2。

3 結論

通過X熒光光譜法測量鎳基合金中Nb的不確定度評定，分析計算了主要不確定度分量的影響，確定了分析結果的置信區間，對現場生產分析具有積極地指導意義。

參考文獻：

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