SRM660六硼化鑭標準物質(zhì)的來源、制備和分析

SRM660六硼化鑭標準物質(zhì)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(zhì)認證方法：使用NIST制造的衍射儀[2]的數(shù)據(jù)進行認證，并使用Rietveld方法通過基本參數(shù)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(shù)。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(gòu)建衍射輪廓的基礎(chǔ)，建立了認證晶格參數(shù)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(jié)構(gòu)特征產(chǎn)生的樣品貢獻的函數(shù)卷積。對發(fā)散光束儀器的數(shù)據(jù)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(jù)對測量誤差性質(zhì)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(shù)據(jù)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(zhì)認證程序：使用2.2 kW長細聚焦密封銅管收集數(shù)據(jù)，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(shè)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(shù)。在數(shù)據(jù)收集期間，樣品以0.5Hz旋轉(zhuǎn)。機器位于溫度受控的實驗室空間內(nèi)，溫度的標稱短期控制為±0.1 K。在數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，共20個樣品。

從衍射圖案的24個選定區(qū)域收集數(shù)據(jù)，每個區(qū)域包括20°至150°的2θ范圍內(nèi)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(shù)據(jù)點。在每個輪廓上花費的計數(shù)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(shù)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(zhì)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行分析[9]。雖然TOPAS允許使用結(jié)構(gòu)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(shù)。最初的分析是使用基于Python的代碼，使用20個數(shù)據(jù)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(shù)統(tǒng)計來確定儀器剖面函數(shù)（IPF）的特定參數(shù)。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(jù)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(shù)語。除尺寸展寬項外，從該分析中獲得的參數(shù)值針對IPF，并在隨后的分析中固定。