地质样品 X 射线荧光光谱分析结果不确定度评估方法研究

X 射线荧光光谱（XRF）分析方法是最普遍使用的主次量元素的高精度分析方法，前人研究多关注方法的测量元素种类、精密度和准确度等，关于不确定度的研究甚少（不确定度是分析结果的组成部分），尚缺乏国际公认的不确定度评估方法。本项目针对目前XRF分析数据缺乏不确定度参量，或以重复分析精度乃至以X射线计数统计精度代替分析结果不确定度的问题，从不确定度定义出发，根据误差传递理论，研究硅酸盐类地质样品XRF分析结果不确定度的合理评估方法。通过粉末法和熔片法制样获得的地质标准物质的XRF分析结果，探讨目前国际、国内关于XRF分析结果不确定度评估方法的合理性。在此基础上，研究更为合理、可靠、易于实现的评估方法，并通过分析实例加以验证。本项目的实施有望解决因制样、校准和基体校正等过程存在的复杂因素造成的XRF分析结果不确定度评估难的问题，使XRF分析数据能以合理、完整的方式报出，满足地质学对高质量数据的需要。

地质学诸多领域的研究工作都离不开大量的地球化学数据，而分析数据的报出避免不了对其不确定度进行评估。不确定度的合理评估工作是测试领域一项必要却又艰辛的工作，如何合理地简化不确定度的评估模式需要多方支持。该项目不确定度评估特点是基于大量类似基体的有给定值样品的统计结果进行的，如果能拟合出一种简单、合理的评估模式，将解决大量未知样品分析结果的不确定度评估问题。. 该工作建立了一种压片X射线荧光光谱分析结果不确定度的评估模式。以大量的有可靠值的硅酸盐类地质样品的偏振能量色散X射线荧光光谱的分析结果为研究对象，采用浓度分段，分别评估不同浓度段内27个组分分析方法精密度和准确度引入的相对不确定度，依据误差传递理论，合成精密度和准确度引入的相对不确定度得到总相对不确定度。并采用“实验室测量审核结果公式”、“标准值及其扩展不确定度与测试修正值及其扩展不确定度的比较”和“相对误差绝对值的平均值统计的相对不确定度”三种方式，验证了总相对不确定度统计方式具有合理性。这种不确定度统计的基本模式可以解决常规大量类似基体未知地质样品不确定度评估难的问题，但是该模式涉及的有可靠值的样品数量较多，难以简单应用到其它基体样品的不确定度评估。下一步工作将采用一种简单、合理的数理统计模式得出与此评估方式一致的结果。. 熔片技术的XRF分析结果不确定度评估不涉及矿物效应、颗粒效应影响，由于稀释熔融弱化了复杂的基体效应，可以采用精密度和准确度引入的不确定度合成总不确定度的的评估方式进行评估。根据三个浓度水平及相应得出的相对不确定度的函数关系可以求取其它浓度水平的分析结果的不确定度。本项目获得的不确定度评估方法有望为地质学特别是古环境学研究提供可靠的数据评估方法。

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