X熒光光譜中不確定度的來源因素分析

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，導致分析結果具有一定不確定度的因素很多。多數情況下，很難直接計算出每一種因素所引起的不確定度分量。但在實際分析過程中，所有不確定度分量中，往往其中的某個或者某幾個分量就決定了合成不確定度的大小，因此，對于這幾個不確定度分量必須仔細分析其來源，并正確估計其對合成標準不確定度的貢獻。

 在X射線熒光光譜定量分析過程中，每一個步驟都有可能引起不確定度的因素，主要有以下幾個方面：

 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準比較，原始樣品通常需要經過各種方法處理如粉碎，干燥、壓片、熔融等，在此過程中，污染稱量的準確性、均勻性、熔融時的揮發和分解、偏析狀態如化學態的改變顆粒度、表面光滑程度、壓片時的壓力導致的密度差異、熔樣時溫度的穩定性等因素都是導致不確定度的因素，這可以用制樣的重復性來估計。

 3)強度測量

儀器穩定性、計數統計誤差、譜線重疊和背景、儀器分辨力樣品的無限厚假設、死時間校正、計數器飽和、光路和靶材雜質、真空度、宇宙射線、供電源穩定性、操作失誤（如測量條件選擇不當）、環境如溫度的穩定性等都可以成為強度測量過程中不確定度的來源。

 4)數據處理

標樣數據的不確定度、基體校正的完善性（礦物效應理論系數的準確性）、定義和理論（數學模型、高次熒光的忽略簡化）的正確性、計算過程（如回歸）數值修約等都可以成為數據處理過程中不確定度的來源。

 二、可能導致不確定度的主要因素

 1）分析樣品的準備過程中不確定度來源

分析樣品的準備過程包括取樣、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，但它們代表的對象的量卻往往要大得多。所以，取樣必須遵照一定的規范。

 為了適于測量和進行定量分析往往需要對樣品進行某些處理，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，因為真正被X射線激發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微米的樣品表面部分（厚度將與激發源的能量、樣品本身的組成和密度等有關）。在樣品制備過程中由于使用工具和添加劑可能會引入雜質，甚至樣品制備過程中的環境，如空氣中的粉塵等也會污染樣品，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度的過程。樣品激發以及光子從樣品到探測器的光路中的各個環節都存在導致不確定度的因素。

 3）數據處理過程中的不確定度

數據處理過程是指從測量的譜線強度計算樣品中元素濃度的過程，包括根據標準樣品建立校正曲線和根據校正曲線計算未知樣的濃度。