SRM660六硼化鑭標準物質的來源、制備和分析

SRM660六硼化鑭標準物質材料來源：11富硼碳化硼前體從美國俄克拉何馬州夸帕的Ceradyne boron Products LLC獲得。六硼酸鑭由德國Goslar的H.C Starck GmbH合成。退火由美國威斯康星州密爾沃基的Cerac公司進行。

SRM660六硼化鑭標準物質認證方法：使用NIST制造的衍射儀[2]的數據進行認證，并使用Rietveld方法通過基本參數法（FPA）[3]進行分析[4]。這些分析用于驗證均勻性和驗證晶格參數。按照國際單位制（SI）[5]的定義，通過使用Cu Kα輻射的發(fā)射光譜作為構建衍射輪廓的基礎，建立了認證晶格參數值與長度基本單位的聯(lián)系。使用FPA，衍射輪廓被建模為描述波長光譜、衍射光學器件的貢獻以及微結構特征產生的樣品貢獻的函數卷積。對發(fā)散光束儀器的數據進行分析需要了解衍射角和有效源樣品檢測器距離。因此，F(xiàn)PA分析中還包括兩個額外的模型，以說明樣本高度和衰減的影響。根據對測量誤差性質的了解，在統(tǒng)計分析分配的A類不確定性和B類不確定性的背景下對認證數據進行分析，以確定認證值的穩(wěn)健不確定性。

SRM660六硼化鑭標準物質認證程序：使用2.2 kW長細聚焦密封銅管收集數據，該銅管在1.8 kW、45 kV和40 mA的功率下運行。源尺寸約為12 mm×0.04 mm，可變發(fā)散狹縫標稱設置為0.8°。入射光束的軸向發(fā)散受到2.2°Soller狹縫的限制。測角儀半徑為217.5 mm。在0.2 mm（0.05°）接收狹縫前方約113 mm處放置2 mm防散射狹縫。散射的X射線用石墨柱樣品單色儀過濾，并用閃爍檢測器計數。在數據收集期間，樣品以0.5Hz旋轉。機器位于溫度受控的實驗室空間內，溫度的標稱短期控制為±0.1 K。在數據收集過程中，使用Veriteq SP 2000監(jiān)測器記錄溫度和濕度，該監(jiān)測器的準確度為±0.15 K。在記錄任何認證數據之前，允許源在運行條件下平衡至少一小時。使用Cline等人[2]討論的程序，通過使用SRM 660b粉末衍射線位置和線形狀標準[6]和SRM 676a氧化鋁粉末X射線衍射定量分析[7]，對機器的性能進行了鑒定。

在裝瓶操作期間，以分層隨機方式從單位群體中選擇了10個SRM 660c單位。從10個瓶子中的每一個制備的2個樣品中記錄認證數據，共20個樣品。

從衍射圖案的24個選定區(qū)域收集數據，每個區(qū)域包括20°至150°的2θ范圍內的一個反射。掃描范圍的角寬度為剖面觀察到的FWHM值的20至30倍，并選擇為跨越每個峰提供至少0.3°2θ的視背景。步長被選擇為包括FWHM上方的至少八個數據點。在每個輪廓上花費的計數時間與觀察到的衍射強度成反比，以便實現(xiàn)輪廓之間的恒定計數統(tǒng)計。每個樣品的總收集時間約為24小時。

SRM660六硼化鑭標準物質數據分析：使用TOPAS[8]中實現(xiàn)的FPA方法以及復制FPA模型的基于NIST Python的代碼對認證數據進行分析[9]。雖然TOPAS允許使用結構模型進行Rietveld分析，但在Python代碼中，峰值位置受空間群對稱性的約束，以允許細化晶格參數。最初的分析是使用基于Python的代碼，使用20個數據集的整個套件進行全局優(yōu)化。這允許使用非常有利的泊松計數統(tǒng)計來確定儀器剖面函數（IPF）的特定參數。分析使用了Cu Kα1/Kα2發(fā)射光譜，包括一個衛(wèi)星成分，如G.H?lzer等人和Maskil&Deutsch[10,11]所述。用于描述Cu-Kα發(fā)射光譜的四個洛倫茲分布的寬度

以評估后單色儀的影響[2]。兩對剖面的FWHM比值，Kα11與Kα12，Kα21與Kα22，均受限于H?lzer報告的值。α2線、衛(wèi)星線和“管尾”[12]的強度和位置被細化。同樣，根據H?lzer，對Kα21和Kα22線的位置和強度進行了限制，以保持整體形狀。使用“全”軸向發(fā)散模型[13]，對入射光束和衍射光束的索勒狹縫值進行了優(yōu)化。最后，分析包括洛倫茲尺寸展寬的一個術語。除尺寸展寬項外，從該分析中獲得的參數值針對IPF，并在隨后的分析中固定。