能量色散X射線熒光光譜儀校準規(guī)范

JJF2024—20231能量色散X射線熒光光譜儀校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于聚合物和金屬中元素分析用能量色散X射線熒光光譜儀的校準,其他領域的儀器可參照本規(guī)范執(zhí)行。2引用文件本規(guī)范沒有引用文件。3術語3.1能量分辨力energyresolution光譜儀區(qū)分相近能量的能力,用特定元素特征能峰的半高寬(FWHM)表示。4概述能量色散X射線熒光光譜儀(以下簡稱光譜儀)是將待測樣品用激發(fā)源激發(fā),發(fā)出特征X射線,使用具有一定能量分辨力的探測器同時探測樣品所發(fā)出的各種能量特征X射線。探測器輸出信號幅度與接收到的X射線能量成正比。對探測器輸出信號的能量大小進行能譜分析,從而對樣品進行定量和定性分析。光譜儀主要由激發(fā)源、樣品分析室、探測器和信號分析系統四部分組成。5計量特性光譜儀的計量特性見表1。表1計量特性技術要求項目技術要求能量分辨力/eV≤280示值誤差/%±30重復性/%≤8檢出限/(mg/kg)聚合物基體:Cd:≤5;其他元素:≤50其他基體:≤100穩(wěn)定性/%≤10注:以上計量特性要求僅供參考,不作為判定依據。6校準條件6.1環(huán)境條件6.1.1儀器室內不得有強烈的機械振動和電磁干擾,不得存放與實驗無關的易燃、易JJF2024—20232爆和強腐蝕性氣體或試劑。6.1.2環(huán)境溫度:(5~30)℃;相對濕度:不大于85%。6.1.3電源:(220±22)V;頻率:(50±0.5)Hz。6.2測量標準及其他設備6.2.2其他基體有證標準物質,相對擴展不確定度不大于10%(k=2)6.2.2其他基體有證標準物質,相對擴展不確定度不大于10%(k=2)。6.2.3二氧化錳,質量分數在98%以上。6.2.4空白有證標準物質。7校準項目和校準方法7.1校準前的準備工作將光譜儀調整至正常工作狀態(tài),使用標準物質建立工作曲線,并確認其線性相關系數不小于0.95。7.2能量分辨力將二氧化錳置于樣品分析室,根據儀器使用說明書測量二氧化錳特征譜,MnKα峰的前半峰高能量E1和后半峰高能量E2,按式(1)獲得光譜儀對MnKα峰的能峰半高寬(FWHM),即為能量分辨力:FWHM=E2-E1(1)式中:FWHM—能峰半高寬,eV;E2—MnKα峰的后半峰高能量,eV;E1—MnKα峰的前半峰高能量,eV。7.3示值誤差按照光譜儀常用使用范圍,選用6.2中高、中、低含量的3種標準物質,對每種標準物質重復測定3次,求平均值,按式(2)分別計算各點示值誤差,取ΔCi絕對值最大者為光譜儀的示值誤差。ΔCi=×100%(2)式中:ΔCi—各點示值誤差;Ci—各點實測平均值(質量分數),%或mg/kg;Cs—各點標準值(質量分數),%或mg/kg。7.4重復性在7.3相同條件下,選用7.3中間含量的標準物質,重復測定7次,按式(3)計算相對標準偏差(sr),即為光譜儀的重復性。sr=(nC-i-1C)2×100%(3)JJF2024—20233式中:n—測量次數;C—n次測量的平均值(質量分數),%或mg/kg;Ci—第i次測量的測得值(質量分數),%或mg/kg。7.5檢出限選用6.2.1或6.2.2中的標準物質,將其置于樣品分析室,在7.3相同條件下,重復測量3次,分別讀取待測元素特征峰強度IP,求其平均值IP。再選用6.2.4中的標準物質,在同一工作條件下測量3次,分別讀取待測元素特征峰位的背景強度IB, 求其平均值IB,按式(4)、式(5)計算檢出限(LOD)。(4)LOD=(4)(5)m=(5)式中:LOD—檢出限(質量分數),%或mg/kg;m—分析元素的靈敏度; t—測試時間,s;IP—標準樣品中待測元素特征峰強度平均值,s-1;IB—空白樣品中待測元素特征峰位背景強度平均值,s-1;wi—待測元素的濃度(質量分數),%或mg/kg。7.6穩(wěn)定性在7.3相同條件下,選用7.4相同的標準物質,每20min測量1次,連續(xù)4h,按式(6)計算最大相對偏差,即為光譜儀的穩(wěn)定性。δC=×100%(6)式中:δC—穩(wěn)定性;Cmax—最大濃度值(質量分數),%或mg/kg;Cmin—最小濃度值(質量分數),%或mg/kg; C—測量平均值(質量分數),%或mg/kg。8校準結果表達校準結果應在校準證書上反映。校準證書應至少包括以下信息:a)標題:“校準證書”;b)實驗室名稱和地址;c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書或報告的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數的標識;JJF2024—20234e)客戶的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標識;g)進行校準的日期,如果與校準結果的有效性或應用有關時,應說明被校對象的接收日期;h)如果與校準結果的有效性或應用有關時,應對被校樣品的抽樣程序進行說明;i)校準所依據的技術規(guī)范的標識,包括名稱及代號;j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;k)校準環(huán)境的描述;l)校準結果及其測量不確定度的說明;m)對校準規(guī)范偏離的說明;n)校準證書簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識,以及簽發(fā)日期;o)校準結果僅對被校對象有效的聲明;p)未經實驗室書面批準,不得部分復制證書或報告的聲明。9復校時間間隔光譜儀的復校時間間隔建議為1年。如果對光譜儀的檢測數據有懷疑或光譜儀更換主要部件及修理后,應對光譜儀重新校準。由于復校時間間隔的長短是由光譜儀的使用情況、使用者、光譜儀本身質量等諸因素所決定的,因此送校單位也可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。JJF2024—20235附錄A能量色散X射線熒光光譜儀校準記錄委托方名稱委托方地址委托日期委托方電話委托方聯系人證書編號原始記錄編號儀器型號生產廠家儀器編號技術依據校準日期主要測量設備實驗室溫度℃相對濕度%1.能量分辨力:2.示值誤差:標準物質編號:元素標準值()實測值()平均值()示值誤差/%3.重復性:標準物質編號:JJF2024—20236元素實測值()平均值()重復性/%————4.檢出限:標準物質編號:元素標準物質含量項目測量值平均值檢出限()空白背景強度()標準樣品強度()測試時間(t)空白背景強度()標準樣品強度()測試時間(t)空白背景強度()標準樣品強度()測試時間(t)空白背景強度()標準樣品強度()測試時間(t)5.穩(wěn)定性:JJF2024—20237元素測量值()穩(wěn)定性/%調用工作曲線線性相關系數校準人員核驗人員JJF2024—20238附錄B校準證書(內頁)參考格式1.能量分辨力:2.校準結果:測量元素示值誤差/%重復性/%檢出限穩(wěn)定性/%擴展不確定度3.調用工作曲線線性相關系數:JJF2024—20239附錄C能量色散X射線熒光光譜儀示值誤差的測量不確定度評定示例C.1概述C.1.1測量依據:JJF2024—2023《能量色散X射線熒光光譜儀校準規(guī)范》。C.1.2環(huán)境條件:溫度(5~30)℃;相對濕度≤85%。C.1.3測量標準:塑料基體RoHS檢測X熒光分析用標準物質4種,其不確定度C.1.4測量對象:能量色散X射線熒光光譜儀。C.1.4測量對象:能量色散X射線熒光光譜儀。C.1.5測量過程:儀器調至正常工作狀態(tài)并校準后,根據規(guī)范中的規(guī)定,分別選用適用的光譜分析標準物質,連續(xù)測量3次。C.2測量模型ΔCi=Ci-Cs(C.1)式中:ΔCi—示值誤差(質量分數),%; Ci—平均值(質量分數),%;Cs—標準值(質量分數),%。靈敏系數:c1==1,c2==-1C.3標準不確定度的計算根據測量模型,示值誤差的標準不確定度將取決于所有隨機因素引起被校示值C的標準不確定度u(C)和標準物質定值不準引入的標準不確定度u(Cs)。C.3.1所有隨機因素引入的標準不確定度u(C)的計算采用A類評定方法,選擇一臺常規(guī)的能量色散X射線熒光光譜儀和RoHS檢測X3C體C.,1標準物質對能量色表C.1重復測量數據匯總次數12345678910C/(mg/kg)38840342941741640841539440739910次測量數據分散性的標準偏差s可用貝塞爾公式計算: s=i-1C)2=12.05mg/kg實際校準時,重復測量3次,取3次平均值為校準結果,所以:u(C)=s/3=6.96mg/kgJJF2024—202310對于校準所用到的其他幾個質量分數標準物質,同樣采用A類評定方法,分別得到其標準不確定度,見表C.2。表C.2標準物質A類不確定度標準物質定值/(mg/kg)u(C)/(mg/kg)Cd:36.31.12Hg:3734.45Pb:3785.12C.3.2標準物質定值不準引入的標準不確定度u(Cs)的計算標準物質定值的不確定度,可以通過相應標準物質證書獲得。本規(guī)范規(guī)定標準物rrs),/以:對于校準所用到的幾個質量分數標準物質,可分別計算其u(Cs),見表C.3。表C.3標準物質B類不確定度標準物質定值/(mg/kg)u(Cs)/(mg/kg)Cd:36.31.82Cr:38019Hg:37318.65Pb:37818.9C.4合成標準不確定度C.4.1標準不確定度匯總標準不確定度匯總見表C.4。表C.4標準不確定度匯總元素不確定度來源標準不確定/(mg/kg)Cd所有隨機因素引入u(C)1.12Cr6.96Hg4.45Pb5.12Cd標準物質定值不準引入u(Cs)1.82Cr19Hg18.65Pb18.9C.4.2合成標準不確定度計算由于不確定度分量c1u(C)與不確定度分量c2u(Cs)不相關,所以:uc(ΔC)=[c1u(C)]2+[c2u(Cs)]2=u2(C)+u2(Cs