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如何理解Vanta便攜式XRF結果中的nσ（n Sigma）？
點擊次數：1065 發布時間：2020-4-26
在更好地理解nσ（以下稱n Sigma）之前，我們應該知道XRF分析是一種統計方法。與大多數統計數據一樣，樣本的數量越大，統計的結果越準確。例如，我們扔一枚硬幣。扔出硬幣后，在硬幣落下時，我們預計出現正面和反面的概率都是50%。在我們只扔了4次的情況下，如果我們得到的正面與反面的比率為3：1（即得到正面的概率為75%），就是得到正面的概率比預期多了25%，我們并不會感到驚訝。如果我們扔了一千次硬幣，仍得到75%正面在上的概率，那么我們可以斷言這枚硬幣各部分的比重不一樣，如果不是這樣的話，我們預計得到的結果會更接近50/50的概率。
同樣的原則適用于XRF分析。在X射線計數的開始只有少量的計數時，統計數據的波動現象占主導地位。此時的頻譜參差不齊，很難從波動中區分出真正的波峰。隨著時間的延長，計數在增加，而頻譜會變得更為平滑。波峰明顯可見，統計的不確定性也在下降。我們可以得出結論：X射線越多，統計數據越準確。這就解釋了為什么X射線計數對于確保準確的XRF分析如此重要。
數學分析方法表明：不確定性按平方反比減小。例如，要將不確定性減少到三分之一（如：從30 ppm降至10 ppm），我們需要將檢測時間延長9倍。進行短時檢測可以獲得較高的檢測量，而進行長時檢測可以獲得更準確的結果，這就需要由用戶權衡兩種情況的相對優勢，做出適當的決定。
XRF分析儀計算出不確定性，并在屏幕上分析結果的旁邊顯示精密度（+/-讀數）——（在數學上被稱為σ，即Sigma），我們習慣稱之為“誤差值”。Vanta可讓用戶選擇“+/-”旁邊的Sigma值是1、2，還是3（默認值為1）。隨著檢測的進行，我們可以看到+/-讀數值在不斷下降，終，XRF分析儀會給出一個明確的結果。所以，n Sigma（+/-讀數）是分析結果非常重要的組成部分。
我們在評估分析結果時，常常提到準確度和精密度。精密度是可重復性的一種度量，或者說一個檢測結果與另一個檢測結果的相近程度。準確度表明所獲得的結果是否準確地反映了實際情況（接近真值）。手持式XRF分析儀在屏幕上出現的 “+/-”列中匯報精密度。精密度主要是X射線計數的一個函數。為了增加計數，提高精密度，我們可以延長檢測時間。我們也可以選用一款提供更高計數率的分析儀（例如：配備了硅漂移X射線探測器的分析儀，而不是配備有PIN探測器的分析儀）。
n Sigma，也被用來定義檢出限（LOD）和定量限（LOQ）。檢出限被定義為測量不確定性的三倍。這是確定存在所關注元素的99.6%置信度所對應的元素含量的閾限值。定量限被定義為不確定性的十倍。定量限是可以對所顯示的值充滿信心的低含量值，而不是僅能探測到的含量值。例如：我們檢測的是樣本中的Ni元素，1 sigma的+/-讀數值是5 ppm。3 Sigma的值應該是15ppm。如果我們要得到Ni元素確實存在的99.6%置信度，鎳元素的含量需要超過15ppm。如果我們要明確地測出鎳元素的含量，鎳元素的含量需要達到50 ppm。
現在，我們了解了Vanta分析儀上關于nσ（n Sigma）的含義，所以在我們判讀XRF結果時，需留意“+/-”列中的讀數，因為這些讀數可以使我們清楚地知道應該如何看待所顯示的結果值。