X荧光光谱分析镍基合金中铌的不确定度评定

赵国栋

摘 要：对X荧光光谱分析镍基合金中铌含量所引入的不确定度进行讨论。确定分析过程中主要的不确定度分量，并对各不确定度分量进行评定，包括测量重复性引入的不确定度、标准样品引入的不确定度、校准曲线引入的不确定度等，确认分析结果的置信区间。

关键词：X荧光光谱；镍基合金；不确定度；铌

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

1 概述

（1）目的。通过对X荧光光谱分析镍基合金中铌含量所引入的不确定度进行讨论，分析不确定度的来源和其对各分量对结果的影响，确定分析结果的置信区间。

（2）主要仪器。帕纳科Axios荧光仪。

（3）分析原理。将经抛光后表面清洁、均一的试样用高能X射线束照射试样表面产生X荧光，利用晶体使产生的二次X射线散射，通过合适的检测器测定选定波长的强度。然后对检测器的电压脉冲输出计数，根据指定时间内达到的总计数（通常以计数或单位时间千次计数表示），对辐射进行测量。通过未知试样的辐射测量值与采用合适标准样品建立的分析曲线的关系，计算元素浓度。

2 不确定度评定

（1）测量方法。采用X荧光光谱法测定镍基合金中的铌，采用铌含量2.39-5.36%的标准物质绘制校准曲线，每点测量激发3次。样品重复测量7次，每次激发1次，测量结果分别为5.316%，5.309%，5.301%，5.307%，5.308%，5.303%，5.298%。以下为铌量测定结果的不确定度评定。

（2）不确定度评定模型。测量各标准物质铌量的光谱强度I，强度I与相应的铌量c由最小二乘法回归得线性函数：I=a+bc。

（3）不確定度来源的识别。X荧光光谱法测定铌量不确定度来源于以下分量：1）测量结果的重复性；2）标准物质标准值的不确定度；3）校准曲线的变动性。

（4）不确定度分量评定。1）测量结果重复性分量。7次重复测量结果平均值5.306%，标准偏差s=0.0059%，标准不确定度u（s）=0.0059%/=0.0022%，urel（s）=0.0022/5.306=0.00041。2）标准样品的不确定度分量。表1列出了标准物质证书上给出的标准值和标准不确定度，以及通过证书上的标准不确定度计算出的相对标准不确定度值。

它们对被测量的影响可用相对不确定度的均方根来表示：

urel（cB）==0.0055

3）校准曲线的变动性。用标准物质绘制校准曲线，采用线性回归法求出标准工作曲线方程式为I=18.7942+76.6733×c，a=18.7942，b=76.6733。测量数据见表2。

被测量c的标准不确定度为：

（5）不确定度分量的合成。各不确定度分量不相关，以各分量的相对标准不确定度的方和根计算合成相对不确定度：

uc（ωNb）=0.0072×5.306%=0.0382%

（6）扩展不确定度评定。取95%置信水平，包含因子k=2，扩展不确定度U=0.0382×2=0.08%。

（7）结果表示。通过X射线发射光谱测量，镍基合金中Nb分析结果为ωNb=（5.30±0.08）%，k=2。

3 结论

通过X荧光光谱法测量镍基合金中Nb的不确定度评定，分析计算了主要不确定度分量的影响，确定了分析结果的置信区间，对现场生产分析具有积极地指导意义。

参考文献：

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