X射线荧光光谱仪校准操作规程

X射线荧光光谱仪1适用范围本规范适用于使用中和修理后的能量色散X射线荧光光谱仪的校准。2参考文献JJG810-1993波长色散X射线荧光光谱仪检定规程SN/T2003.1：2005X射线荧光光谱法测铅，汞，铬，镉，溴SJ/T11365-2006电子信息产品中有毒有害物质的检测方法3概述能量色散X射线荧光光谱仪用于固体、粉末或液体物质的元素分析。工作的基本原理是X射线管发出的初级X射线激发试样中的原子，测定由此产生的X射线的荧光的能量强度，根据各种元素特征X荧光光谱线的能量强度进行元素的定性和定量分析。工厂购买能量色散X射线荧光光谱仪，主要用来确定产品中有害物质含量是否超标，主要依据是欧盟委员会先后颁布的（2002/95/EC）指令和2005/618/EC决议。其中铅（Pb）、汞(Hg)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)的最大允许含量为0.1%(1000mg/kg)，镉(cd)为0.01%(100mg/kg)该限值是制定产品是否符合RoHS指令的法定依据。金属材质只需要做重金属检测（铅、汞、镉、六价铬），塑料材质需要做规定的六项（铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚），其它材质只需做重金属测试。X射线荧光光谱仪主要作用是做有害物质总含量的分析，对产品起到快速筛选的作用。基体matrix含有或附有被分析物的材料或物质。背景background叠加在分析线上的连续谱，主要来自试料对入射辐射的散射。检出限limitofdetection在一定置信水平下能检出的最低含量。干扰线interferencelines与分析线重叠或部分重叠，从而影响对分析线强度进行准确测量的谱线。4计量性能要求4.1外观4.1.1仪器应有仪器名称、制造厂、出厂日期和编号的标志。4.1.2所有部件连接良好、动作正常。4.1.3面板上的仪表、指示灯和安全保护装置工作正常。4.2技术性能技术性能包括仪器对塑料材质中有害物质（铅、汞、镉、铬、溴）测试时的检出限、示值误差、重复性、稳定性；以及对金属铜合金中重金属检测（铅、镉、铬）测试时的检出限、含量测试示值误差、重复性、稳定性。5校准条件5.1校准的环境条件5.1.1环境温度：（15－28）℃5.1.2相对湿度：＜70％，或按仪器说明书规定。5.1.3电源：电压AC（220±22）V5.1.4仪器及电源应有良好接地。5.2校准设备5.2.1EDX塑胶标准样品5.2.2EDX铜合金标准样品6校准项目和校准方法6.1外观及仪器工作性能正常性检查：外观参照CEST/CAL/GC174-2007第4.1条进行。仪器工作性能正常性检查：选用仪器自带能量、强度、分辨力校正用样品，设置好工作条件：X射线源电压：（40kV或者50kV）并设置300s测量时间，分别对仪器的能量、强度、分辨力进行校正，通过校正后再对仪器进行测试。6.2测试塑胶样品仪器计量性能校准：6.2.1测试塑料样品时仪器检出限校准：选用EDX塑胶空白标准样品（编号为C-H0-B-F-301BA），X射线源电压：40kV或者50kV,调节电流300µA,并设置300s测量时间来计算铅、汞、铬、镉和溴的检出限，x射线荧光光谱仪器检出限，计算公式为：LLD=bbTRm3式中：m-----单位浓度的每秒计数Rb-----背景的每秒计数Tb-----背景计数时间（总分析时间的一半）实际应用中采用对EDX塑胶空白标准样品（编号为C-H0-B-F-301BA）进行10次测量，以各元素10次测量值的标准偏差的3倍表示，计算公式为：LLD=3sA式中：sA-----EDX塑胶空白标准样品10次测量值的标准偏差6.2.2测试塑料样品时仪器重复性、稳定性校准：校准条件：无滤光片，X射线源电压设置在40kV或50kV，调节电流300µA，空气光路。仪器测试条件设置为测试块体塑胶样品，并且调用合适的测试用工作曲线，使用仪器配套的标准样品做定量校正。当仪器通过校正后进行计量测试。测试方法：将EDX塑胶标准样品（编号为C-H30-B-F-5-301BA）,放在测试区域，重复性以10次连续重复测量的相对标准偏差RSD表示，稳定性以10次连续重复测量示值中最大与最小值之差除以示值平均值RR表示。重复性%1001)(1112InIIRSDii稳定性（RR）=%100minmaxIII式中，Ii---------i次测量的计数率;I--------10次测量的计数率的平均值。maxI-----10次测量中的计数率的最大值minI-----10次测量中的计数率的最小值实际校准中仪器给出的是标准样品中相应元素含量值（以mg.kg表示），EDX塑胶标准样品（编号为C-H30-B-F-5-301BA）相应元素含量值如下表：元素CrHgBrCdPb含量（mg/kg）470470300290450各元素测量重复性10次连续重复测量示值的相对标准偏差RSD表示，稳定性以10次连续重复测量示值中最大与最小值之差除以示值平均值RR表示：示值误差=%100标准标准xxx重复性（RSD）=%10011(1012xnxxnii）稳定性（RR）=%100minmaxxxx式中：ix-------为第i次测量值maxx-----10次测量中的最大值minx-----10次测量中的最小值x--------10次测量平均值标准x-------标准样品给定值6.3测试铜合金样品仪器计量性能校准：6.3.1测试铜合金样品时仪器检出限校准：选用EDX铜合金空白标准样品（编号为GBR1-2），X射线源电压：50kV,调节电流300µA,并设置300s测量时间来计算铅、铬和镉的检出限，x射线荧光光谱仪器检出限，计算公式为：LLD=bbTRm3式中：m-----单位浓度的每秒计数Rb-----背景的每秒计数Tb-----背景计数时间（总分析时间的一半）实际应用中采用对EDX铜合金标准样品系列进行测试，设置好测试时间，在仪器工作状态良好的情况下，使用EDX铜合金标准样品（GBR1-2、GBR2-3、GBR3-2、GBR4-2、GBR6-2）制作各元素标准工作曲线，用线性回归法计算工作曲线斜率。EDX铜合金空白标准样品（编号为GBR1-2）进行10次测量，以EDX铜合金空白标准样品各元素10次测量值的标准偏差与灵敏度之商的3倍表示，相应元素含量值如下表(单位：mg/kg)：编号元素PbCdCrGBR1-2000GBR2-3104227980GBR3-219816433GBR4-293551201GBR6-251197169计算公式为：LLD=3sA/S式中：sA-----EDX铜合金空白标准样品各元素10次测量值的标准偏差S---------测EDX铜合金空白标准样品各元素的灵敏度6.2测试铜合金样品时仪器重复性、稳定性校准：校准条件：无滤光片，X射线源电压设置在50kV，调节电流300µA，空气光路。仪器测试条件设置为测试块体塑胶样品，并且调用合适的测试用工作曲线，使用仪器配套的标准样品做定量校正。当仪器通过校正后进行计量测试。测试方法：将EDX铜合金标准样品（编号为GBR6-2）,放在测试区域，重复性以10次连续重复测量的相对标准偏差RSD表示，稳定性以10次连续重复测量示值中最大与最小值之差除以示值平均值RR表示。重复性%1001)(1112InIIRSDii稳定性（RR）=%100minmaxIII式中，Ii---------i次测量的计数率;I--------10次测量的计数率的平均值。maxI-----10次测量中的计数率的最大值minI-----10次测量中的计数率的最小值实际校准中仪器给出的是标准样品中相应元素含量值（以mg.kg表示），EDX铜合金标准样品（编号为GBR6-2）相应元素含量值如下表：元素CrCdPb含量（mg/kg）16997511各元素测量重复性10次连续重复测量示值的相对标准偏差RSD表示，稳定性以10次连续重复测量示值中最大与最小值之差除以示值平均值RR表示：示值误差=%100标准标准xxx重复性（RSD）=%10011(1012xnxxnii）稳定性（RR）=%100minmaxxxx式中：ix-------为第i次测量值maxx-----10次测量中的最大值minx-----10次测量中的最小值x--------10次测量平均值标准x-------标准样品给定值7校准后的处理工作7.1处理原始数据，给出校准结果不确定度。7.2整理好原始记录，出具校准证书，交审核员及授权签字人签字。7.3在被校仪器上张贴校准状态标识，建议每年校准一次，更换重要部件或对仪器性能有怀疑时，应随时校准。第8页共8页