GB_Z 42358-2023 铁矿石 波长色散X射线荧光光谱仪 精度的测定.docx
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1、ICS73.060.!OCCSI)31(3B中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z423582023铁矿石波长色散X射线荧光光谱仪精度的测定Ironores-Wave1.engthdispersiveX-rayf1.uorescencespectrometers一Determinationofprecision(ISOTR18231:2016,MOD)202303-17发布2023-10-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会本文件按照GB,T1.I-2O2Oq标准化工作导则第I部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草.本文件修改采用IS。/巾18231:2016铁矿石波长
2、色IftX射战荧光光谱仪精度的测定。本文件与ISO.TR18231:236相比做了卜述结构调整:增加了“规范性引用文件”“术语和定义”两率(见第2章、第3率),本文件与ISQTR18231:2016的技术差异及其原因如E:一将关于仪器设置的内容纳入仪器条件,并由推荐更改为要求(见6.4.D,以符合GB,T1.1-2020的要求并提高文件的适用性:将关于流气式正比计数涔b电率测试的“注”更改为条款(见521),以符合我国实际情况并方便使用:一将关于多道式光诣仪试验的“注”更改为条款(见$2.2.21,以符合我国实际情况并方便使用:一将关于流气成分改变的“注”更改为条款(见5.3.1),以符合我国
3、实际情况并方便使用:一将关于样品放置和加税再现性试粉的“注1”和”注2”更改为条款(见6.8),以符合我国实际情况并方便使用:相关干样品林位置可能引发误差的“注”更改为第款(见6.9),以符合我国实际情况并方便使用.本文件做了下列编辑性改动:改正了式(A3的错误。请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的市任,本文件由中国削铁工业侨会提出。本文件由全国铁矿石和直接还原铁标准化技术委员会(SACTC317)归门,本文件起草单位:广州海关技术中心、力泗检验集团有限公司、冶金工业伯息标准研究院、曜钢集团矿业有限公司、腹门晓讯新能源科技有限公H、宝山钢铁股份有限公司、宁波海关
4、技术中心、舟山海美绘合技术服务中心、济南海关、防城海关综合技术服务中心。本文件主要起草人:肖前、刷洛、郑建国、彭速标、宋武元、周君龙、蒲达辉、刘艺、朱融、陈云相、陈海岚、陈酬队刘AM、曲蝌*厝、嵌、王英杰、姜信根、岁明世。对光谱仪进行测试以确保它确实能师提供所储的精度是非常理要的.本文件的H的是给出能用于确定误差的试验方法,并给出相关的校正程序。这些试蕤不是用来确定仪器是否以以佳方式运行,而是确定仪渊是否能鲂提供预先选择的精度.铁矿石波长色散X射线荧光光谱仪精度的测定1融本文件描述了组能被应用于波长色散X射规荧光光谱仪(以下简称“光谱仪”)的试蛤方法,以确保光谱仪能膨进行精确的分析,本文件适用
5、于测属与光送仪某些部件操作相关的误差.设计这些试验方法并非用于检查光谱仪的每个部件,仅为了检查那当可能带来常见误差源的部件.注:当没有差异性说明时,港味着某顼即SjrWi序式和多道式光i仪IiJ适JU.2粕范性引用文件本文件没有捉德性引用文件.3*W11X本文件没有需要界定的术语和定义.4胃试集率并4MH批样品分析时都需进行本文件设定的相关测试.测试的频率因所涉及的试蛤XS目而异,表I列出了SJ项试验宜采用的测试期率。如果遇到特定问题,则可要求进行更领繁的测试并采取补救工作.1精密欧RHE用的IHg续次找收项目年月泡气或正比计数器的分解率闪烁计数裾和豺闭H正比计数JS的分辨率报作核冲痣度搬移校
6、正找每半年流气式正比计数潇的电导率总体纷定性准直揖再现性探第戕变化再现性品体爻化内现性角度再现性超年沙依丹现怪转钳位置的比较件品杯的比较样品装载和邮级更换松科(后.”枪火曲冲峰位I1.因为气体中甲烷公V的老判可以改爻理来a的位置.衣I中所列项目的测试频率是基于光谱仪没有改变的情况而建议的.如果时设莅进行了机械或电子方面的酢护,在设备柬新投入日常使用之前宜进行相应的测试.5计数器测试51计数的分辨率5.1.1通则51.1.1理论分辨率探测潺气体中的杂质和阳极丝的污染可导致流气式正比计数零逐渐劣化,从而导致能盘分布(脉冲高度)曲线的浮移和变宽,同样,闪烁计数器和封闭式正比计数器由于各种原因同样会出
7、现逐渐劣化,这最终能对测量产生不利影响,使用气体过泄密能战少探测器气体中的杂麻。计数器的分辨率(RES)与其能以分布曲现有关,由半岛峰(W)处测仪的蜂伯宽度给出,以脉冲场度分布最大Cft(V)的百分比表示,按式计第:KES1.式中:和V数值从X轴获得.以任意单位表征(仪潴制造商之间有所不同)(见图D.标引序号说明I1华峰高,2一一季蜂我峥克.图1在低水平电压设置下(任意能求单位)流气式正比计数器刈得的FdK.辎射强度使用高斯分布的半高峰处的全峰宽.理论分辨率(RESth)能按式(2)计算:RESth=2.o三11以相对于n的百分比去示,式变为:式中:标准计数偏差:n-每个入射光子的初级电子数(
8、气体计数器)或光电倍增管的第一极收集的光电子数(闪烁计数器),按式(5)计算:式中:Ex入射辐射的能J,单位为千电子伏特(keV);V;0.0264.流动计数器中气的有效电离势,单位为千电子伏特(keV):招式(5)代入式,式(4)代入式.得到:RES*236X/).魄643S.4./FTTJTT(6)因此,对于QIK(E=8.04keV).然气气体计数器的理论分辨率为13.5%.5.1.1.2闪烽计数器分辨率对于闪烁计数器,RES.按式计如MES1.黑对于CUK.RES宜约为45%.5.1,1.3实际分辨率在实际中,所获卷的测盘分辨率(Rfisn1),按式(8)计算:RESm=kR式中:R埋
9、论分辨率:k个参数.以1计数器的设计、荧光效率(闪烁计数器)、直径、清洁度和阳极线(气体计数器)的组成而变化.对于设计合理且沽净的流气式正比计数器,k宜小于1.15,因此,对f这样的计数器,QiKo轴射的RESm宜小于15.6%.对于闪烁计数潜,该值宜小于52%.5.1.2 程序光谱仪中使用的所有计数器宜迸行此项测试。大多数现代仪器都提供了测信脉冲高度分布和打印除出计数器分辨率的设备.如果可用的话宜使用该设备.时于顺序式扫描光谙仪,建议使用两个探测器的CU1.G或IK,找进行试脸,然而,如果在实际分析中仅使用闪烁计数器测量这些谱线,则使刖流气式正比计数器测量一种主元素的一条X射线.如果光谱仪不
10、能提供臼动测定RESm的功能,则宜使用以下程序,a)选择含有适当分析物的样品,并使用较低水平设湿,将脉冲离度分析仪(PHA)窗口设置为,冏值”(无上限,调整X对战管功率,使计数率妁为2X10次/s(即fcj秒所获得的有效电子数),b)选择一个狭窄的脉冲高度窗1(图1的峰值电压的2%4%),并降低较低电压设置,直到计数率几乎降到等.C)逐步增加较低电压的水平,记录每一步的计数率,宜到其达到峰值,并再次下降到非常低的倩.较低电压每步的增加值宜与脉冲高度窗I】宽度相同,也就是说,如果脉冲高度帮口宽度对应于0.2个单位.则较低电每一步宜增加0.2个单位.式中:N每次测址JK计的总计数:S-标准偏差;C
11、A-平均侦。对于有限次测殿,假设泊松分布适川,*CV按式(12)计算:(V1,一二12)CeS=JE如式(11)所示。1果测量次数(n)小于20,则使川样品标准偏差基于81“代替总体标准偏至。当进行20次测敏时,观察到的CV宜不超过YCSE的1.4倍(1%概率1.2),如衣2所示.计数统计误差宜根据探测器实际检测到的计数而不是用死时间校正后的计数来计算。在低计数率1000000次/S时,经死时间校正和非死时间校正的%CSE几乎没有差别,在高计数率下,差异变得明显。使用至长死时间的式(14)能计尊得到非死时间校IE的计数率.计算中使用了0.15US的死时(.输入的位以秒(三)为单位.即0.0Oo
12、OOOI5s和f秒计数率.衣2中的总计数(N)是累计经死时间校正后的计也%CSE的计算是基于与采用未经死时间校正计数率1481636次/s来累计未经死时间校IE计数的计数时间相同.%CSE1和%CSEs的差异随荷计数率的降低而减小,随著计数率的增加而增大。计数率低于1.00080次/s时,两者之间几乎没有差别.对于大多数现代仪器.我2中的%CSEh值直接近于流显计数器在2000000次/s下绘得的统计限(ft.冽此始终使用死时间校正计数进行.只有计数统i上限位会囚死时间效应而时整.如果精密度试验的*CV大于表2中给出的值(仅基于统计数据的限值),则宜型更测量.如果测量值再次超出限值,则宜采取纠
13、正措能,以在结果不满足分析要求时将问题降至最低,如果光谱仪不能涵足分析所需的精度,能在较低的计数率下进行测试,或者宜将其使用范用限制在较低精度要求的工作中.当以上述精度水平对光谱仪进行测试时,宜记住,所干j光谱仪都有一些仪器残留的误差。因此,当以非常高的制度水平进行测试时,如每次测量累积计数率达10次/S,将无法通过精度测试.然而.当以标准实5金室条件进行测试时.如每次刈量的累枳计数率在2X10?次S4X1O7次/s时,因为测量误差较小,人多数光谱仪的响应值预计将处于统计限值以内或若在呆大限值上浮20%的范围内,&3三tCManm测式样晶良性状型固,性质税定,且具有平坦的分析表面。通过与础酸盐
14、焰剂熔合而融入了分析物的金M合金或玻插冏盘能用于冽试.尽城避免使用压实后的构末颗粒进行刈试,因为这些航粒经过一段较长时间后并不稳定.样品宜牢固地固定在样品架上.以保证在测出过程中不移动.&a2miM三任何给出高计数率的分析谱我都能用于精密度试验,比较适合使用的是,个典型样品的主要成分的谱线,在下面给出的示例中使用了铁的K规,试样中的铁含法水平宜确保在正常X射跳管功率条件下,不会超过制造商规定的呆大计数率。&3对于多道式光谱仪,需要一个允许多个通道同时测试的试样,可用数个样品来覆羡所有的元素通道.试样宜确保在正常X射战管功率的工作条件下,姆个通道可获得大约1伊次/$或更高的计数率。对于非常轻的元
15、泰的测埴通道,当不必达到这种强强时,使用所能获得的最高的计数率。宜避免非常高的计数率,因为所记录的计数时间将存在显著误差,除作其被记录到小数点后三位.作为备选方法,对于所有的功率设置,可枭用固定计数时间的方式收集与日标fi(N)非常接近的计数集。&4&41m仪器的性能宜根据制造商的说明进行优化.对于所有试验,需准确设置被测知光谱线的20角度:需根据制造商的说明设置脉冲高度窗11,并且需具有足的宽的设置,可包括液气正比计数器的逃逸峰值.仪渊和探测器气体环境需符合制造商的要求,仪器的电源也谓符合制造商的要求.X射线管立在正常工作功率下工作.如有可能.宣使用样品旋转器,除非在具体试验中另有说明.如有
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