T-CSTM 00962-2022 火花放電原子發(fā)射光譜儀性能評價方法

Evaluationmethodforspectrometerperformanceofsparkdisch2022-12-09發(fā)布2023-I請注意本文件的某些內(nèi)容有可能涉及專利，本文件的發(fā)布本文件由中國材料與試驗團體標準委員會科學試驗標準化領域委員會科學試驗評價技術標準火花放電原子發(fā)射光譜儀性能評價方法題。使用者有責任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文GB/T4103.16鉛及鉛合金化學分析方法第16部分：銅、銀、鉍、砷、銻、錫、鋅量的測定光電直讀發(fā)射光譜法GB/T4336碳素鋼和低合金鋼多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜法（常規(guī)法）GB/T7999鋁及鋁合金中合金元素及雜質(zhì)的光電直讀發(fā)射光譜分析方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T11170不銹鋼多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜法（常規(guī)法）GB/T13748.21鎂及鎂合金化學分析方法第21部分：光電直讀原子發(fā)射光譜分析方法測定元素含量GB/T24234鑄鐵多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜法（常規(guī)法)GB/T26042鋅及鋅合金分析方法光電發(fā)射光譜法GB/T32267分析儀器性能測定術語GB/T38939鎳基合金多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜分析法（常規(guī)法）JJG768發(fā)射光譜儀SN/T2083黃銅分析方法火花原子發(fā)射光譜法SN/T2260陰極銅化學成分的測定光電發(fā)射光譜法SN/T2489生鐵中鉻、錳、磷、硅的測定光電發(fā)射光譜法YS/T482銅及銅合金分析方法光電發(fā)射光譜法YS/T631鋅分析方法光電發(fā)射光譜法T/CSTM00010.2鋼鐵多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜法（常規(guī)法）第2部分：非合金鋼T/CSTM00277.1分析儀器穩(wěn)定性評價第1部分基于標準方法精密度的評價T/CSTM00964原子光譜分析儀器性能評價通則GB/T6379.1和GB/T32267界定的以及下列術語和定義適用于本文件。2檢出限detectionlimit（limitofdetection）在一定的置信度下由特定的分析方法能夠檢出的最小分析信號求得的最低濃度。[來源：GB/T32267-2015，2.1]定量限quantificationlimit(limitofquantification)分析方法實際可測定的某組分的最小量或濃度。[來源：GB/T32267-2015，2.2][來源：GB/T32267-2015，2.18]在同一實驗室，由同一操作人員使用相同的設備，按相同的測試方法，在相同的測試條件下，對同一被測對象在短時間內(nèi)進行多次獨立測量，所得結(jié)果的一致程度。[來源：GB/T32267.2015，2.6]儀器穩(wěn)定性stabilityofequipment儀器在規(guī)定的時間內(nèi)連續(xù)測量同一樣品結(jié)果的穩(wěn)定程度。[來源：GB/T32267-2015，2.19]4儀器、設備和試驗條件4.1儀器構成光譜儀由激發(fā)系統(tǒng)、光學系統(tǒng)、以光電倍增管或固態(tài)成像器件（C4.2特征譜線的確定根據(jù)評價試驗基體材料、目標元素、含量水平選擇分析元素特征譜線和內(nèi)標元素譜線，同時，選擇的元素特征譜線應基本覆蓋被評價光譜儀的波長范圍。34.4制樣設備鋁、鉛、鋅、銅等有色金屬及其合金樣品用銑床或車床加工，高溫合金、鋼鐵及合金樣品用銑床、砂輪研磨機、砂帶研磨機制備。評價試驗中，按統(tǒng)一的方法制備樣品。質(zhì)控樣品與考核樣品采用相同制備樣品5.1試驗樣品考核檢出限及定量限使用相應基體系列標準樣品/有證標準物質(zhì)CRM、標準物質(zhì)RM或質(zhì)量控制樣品QCM，元素含量處于低含量水平；考核分辨率選用相應基體的純金屬樣品；考核重復性和穩(wěn)定性使用標準樣品/有證標準物質(zhì)、標準物質(zhì)或質(zhì)量控制樣品。5.2制備樣品材料包括2個~3個元素含量接近檢出限的純金屬樣）：LOD=3×s/b.......................（1）對于多臺光譜儀性能評價，以各儀器目標元素檢出限所按6.1.1得到目標元素校準曲線斜率及純金屬樣品10次譜線強度的標準偏差。根據(jù)GB/T32267，由公式（2）計算定量限（LOQ）：4LOQ=10×s/b.......................（2）碳素鋼、低合金鋼中P定量限的計算示例見附錄A。將定量限與系列分析標準中相應標準的測量范圍下限進行比較，判定是否符合標準要求。對于多臺光譜儀性能評價，以各儀器目標元素定量限所6.3以固態(tài)成像器件為檢測器的光譜儀的且譜線峰值大致相當?shù)脑靥卣髯V線λ1、λ2（如Fe310.），光強λ1λ2Δλ短波側(cè)50%峰寬W0.5,λ2，以及λ1與λ2兩譜峰之間的寬度Δλ,分辨率（R0.5）按公式（3）計算:短波側(cè)80%峰寬W0.8,λ2，以及λ1與λ2兩譜峰之間的寬度Δλ,分辨率（R0.8）按公式（4）計算:）：在重復性條件下測量重復性試驗樣品10次，計算目標元素含量測量值的標準偏差s10。當目標元素10次含量測量值的標準偏差s10滿足公式（8）式時表明重復性符合系列測試標準中相應標準要求，否則不符合。s10≤0.50r......................（8）6對于多臺光譜儀性能評價，以各儀器目標元素重復性s10所在四分位距分區(qū)對光譜儀進行評價。按5.1選擇穩(wěn)定性試驗樣品，首先按JJG768進行測試，然后按T/CSTM00277.1進行測試。試驗樣品目標元素含量測定值的平均值、標準偏差和穩(wěn)定性按T/CSTM00277.1測試各儀（12）Rw——室內(nèi)再現(xiàn)性限，當分析標準未給出Rw時uCRM——標準樣品認定值的標準不確定度。對通過6.5.2.2.2條檢驗的數(shù)據(jù)進）：（13）——各時間節(jié)點測量數(shù)據(jù)平均值。srt2/s≤x2-1(α)Y(1)/Y1......................（14）rtrt8s——分析標準規(guī)定的重復性方差；xγ1——自由度,數(shù)值為m×(n-1)。每次剔除數(shù)據(jù)，自由度γ1都會發(fā)生相應變化，仍不滿足時繼續(xù)剔除數(shù)據(jù)），（15）yiyiyi——各時間節(jié)點測量數(shù)據(jù)平均值；y——總平均值；s——分析標準規(guī)定的重復性方差；(2)/Y2yiyix-α)(γ2）——卡方分布的（1-α)分位數(shù)γ2——自由度，數(shù)值為m-1。9），總平均值與標準樣品認定值之差滿足公式（1Rw——室內(nèi)再現(xiàn)性限，當分析標準未給出uCRM——試驗樣品認定值的標準不確定度。求的累計時段作為此含量水平、該元素的穩(wěn)定性時間上限TMAX。平的最終共同TMAX，也可以將多元素分組，按組確定TMAX。測量數(shù)據(jù)按GB/T8170進行修約，通常，單個測量數(shù)據(jù)較判定極限數(shù)值（臨界值）多保留一位有效數(shù)字，平均值與判定極限數(shù)值（臨界值）有效位數(shù)相同。檢出限、定量限、標準偏差、相對標準偏差保留兩位有效注：檢出限與定量限數(shù)字修約時只進不舍。（資料性）碳素鋼、低合金鋼檢出限與定量限的計算A.1試驗方法光強測量值的標準偏差，用擬合曲線斜率以及標準偏差計算檢出限與表A．1P校準曲線相關數(shù)據(jù)10.06550.260740.290230.343070.3760520.06650.265640.304930.348910.3782830.065340.067050.067360.068570.067380.066990.06780.0654y=16.004x+0.0602...............（A.1）同時求得純鐵樣品相對強度10次測量值的標準偏差sA.2評價結(jié)論將計算出的定量限與系列測試標準的測量范圍下限進行比較），），（資料性）B.1試驗方法測試固體成像器件（CCD/CID/CMOS等)光譜儀鐵基分辨率時，激發(fā)純鐵考核樣品，記錄兩譜峰之間的寬度Δλ,分辨率R0.8按公式（B.1）計算:處波長之差W0.5，F(xiàn)e310.0665，以及Fe310.0304nm與Fe310.0665nm兩譜峰之間的寬度Δλ,分辨率....................（B.2）.ΔλR0.8R0.5根據(jù)Fe310.0304nm和Fe310.0665nm譜線輪廓，可分別計算出R0.8和R0.5，且R0.5≥1，儀器能夠較好分辨Fe310.0304nm和Fe310.0665nm譜線。碳素鋼、低合金鋼分析用光譜儀重復性的計算C.1試驗方法123456789由公式計算出標準偏差s=0.0013%。方法一（資料性）碳素鋼、低合金鋼分析用光譜儀穩(wěn)定性的計算示例在重復性條件下，儀器在2.5h的時間內(nèi)，每間隔30min測量1次，重復測量Cu含量6次，得到表D．1的123456Cu的RSD為0.19%小于2%，穩(wěn)定性達到JJG768-2005的A級水平。選用碳含量為0.096%的低合金鋼試驗樣品，在6h的時間內(nèi)，每間隔30min測量1次C含量，共計13次，每次重復測量3次，得到表D.2的數(shù)據(jù)。123456789123456789在各時間節(jié)點3次重復測量數(shù)據(jù)極差不大于GB/T4336-2016規(guī)定的重復性限r(nóng)的1.2倍，精密度滿足分析標準的要求，穩(wěn)定時間為6h。通過時段內(nèi)重復性檢驗的13組數(shù)據(jù)用于時段內(nèi)正確度的檢驗，分別計算出yiμ0和臨界值得到表D．4。yiμ010234506789由表D．4可知，m=13組數(shù)據(jù)超過臨界值，將本組數(shù)據(jù)剔除，時段內(nèi)正確度檢驗的穩(wěn)定時間為5.5h。通過時段內(nèi)正確度檢驗的12組數(shù)據(jù)用于時段間重復性的檢驗，由公式計算出s/s，并計算出x2(1—α)(Y1)/Y1，得到表D.5。yirRws2rss2rtss/sx2(1—α)(Y1)/Y1123456789由表D．5可知，s/s≤x2(1-α)(Y1)/Y1，12組數(shù)據(jù)通過時段間重復性的檢驗，時段間重復性穩(wěn)定時間為5.5h。通過時段間重復性檢驗的數(shù)據(jù)用于時段間總精密度的檢驗，分別計算出si/sW和x-α)(Y2)/Y2，得到表D.6。yirRwsisWsi/sWx-α)(Y2)/Y2123456789由表D.6可知，si/sW≤x-α)(Y2)/Y