不确定度传递公式 间接测量的不确定度传递公式

物理学的发展史

● 1962年 发明了集成电路

②从文艺复兴到19世纪，是经典物理学时期。牛顿力学在此时期发展到顶峰，其时空观、物质观和因果关系影响了光、声、热、电磁的各学科，甚而影响到物理学以外的自然科学和科学。

不确定度传递公式 间接测量的不确定度传递公式

③随着20世纪的到来，量子论和相对论相继出现；新的时空观、概率论和不确定度关系等在宇观和微观领域取代牛顿力学的相关概念，人们称此时期为近代物理学时期。

物理学来源于古希腊理性唯物思想。早期的哲学家提出了许多范围广泛的问题，诸如宇宙秩序的来源、世界多样性和各类变种的起源、如何说明物质和形式、运动和变化之间的关系等。

尤其是，以留基波、德谟克利特为代表，后又被伊壁鸠鲁和卢克莱修发展的原子论，以及以爱利亚的芝诺为代表的斯多阿学派主张自然界连续性的观点，对自然界的结构和运动、变化等作出各自的说明。原子论曾对从18世纪起的化学和物理学起着相当大的影响。

经典物理学形成之初，磨镜与制镜工艺对物理学与天文学都有过帮助和促进。早先发明的以及在1600年左右突然问世的望远镜、显微镜，为伽利略等物理学家观测天体带来方便，也促使菲涅耳、笛卡尔、牛顿等一大批光学家作出几何光学的研究。

后者的成就又促成反射望远镜、折射望远镜和消色折射望远镜在17—18世纪纷纷问世。各种望远镜的进步又推动物理学的发展，如用它观察木卫蚀、发现光行等。当牛顿建立起经典力学大厦时，现代一切机械、土木建筑、交通运输、航空航天等工程技术的理论基础也得到初步确立。

但是，当时尚未有人认识到汽缸的热仅仅部分地转化为机械功。此后，卡诺建立了热功转换的循环原理，从理论上为热机效率的提高指明了方向，也因此在19世纪下半叶出现了N.奥托和R.狄塞尔的内燃机。

除了物理学与技术之关系外，在科学发展史上，物理学与邻近的天文学、化学和矿物学是密切相关的，而物理学与数学的联系更为密切。物理学的概念、理论和方法，也帮助其他学科的建立与发展，如气象学、地球科学、生物学等。物理学与哲学的关系也十分特别。

参考资料来源：

物理学家力图寻找一切物理现象的基本规律，从而统一地理解一切物理现象。这种努力虽然逐步有所进展，但现在离实现这—目标还很遥远。看来人们对客观世界的探索、研究是无穷无尽的。

经典力学是研究宏观物体做低速机械运动的现象和规律的学科。宏观是相对于原子等微观粒子而言的；低速是相对于光速而言的。物体的空间位置随时间变化称为机械运动。人们日常生活直接接触到的并首先加以研究的都是宏观低速的机械运动

自远古以来，由于农业生产需要确定季节，人们就进行天文观察。16世纪后期，人们对行星绕太阳的运动进行了详细、精密的观察。17世纪开普勒从这些观察结果中总结出了行星绕日运动的三条经验规律。不多在同一时期，伽利略进行了落体和抛物体的实验研究，从而提出关于机械运动现象的初步理论。

牛顿深入研究了这些经验规律和初步的现象性理论，发现了宏观低速机械运动的基本规律，为经典力学奠定了基础。亚当斯根据对天王星的详细天文观察，并根据牛顿的理论，预言了海王星的存在，以后果然在天文观察中发现了海王星。于是牛顿所提出的力学定律和万有引力定律被普遍接受了。

经典力学中的基本物理量是质点的空间坐标和动量：一个力学系统在某一时刻的状态，由它的某一个质点在这一时刻的空间坐标和动量表示。对于一个不受外界影响，也不影响外界，不包含其他运动形式(如热运动、电磁运动等)的力学系统来说，它的总机械能就是每一个质点的空间坐标和动量的函数，其状态随时间的变化由总能量决定。

在经典力学中，力学系统的总能量和总动量有特别重要的意义。物理学的发展表明，任何一个孤立的物理系统，无论怎样变化，其总能量和总动量数值是不变的。这种守恒性质的适用范围已经远远超出了经典力学的范围，现在还没有发现它们的局限性。

早在19世纪，经典力学就已经成为物理学中十分成熟的分支学科，它包含了丰富的内容。例如：质点力学、刚体力学、分析力学、弹性力学、塑性力学、流体力学等。经典力学的应用范围，涉及到能源、航空、航天、机械、建筑、水利、矿山建设直到安全防护等各个领域。当然，工程技术问题常常是综合性的问题，还需要许多学科进行综合研究，才能完全解决。

械运动中，很普遍的一种运动形式就是● 70年代后期 出现了大规模集成电路振动和波动。声学就是研究这种运动的产生、传播、转化和吸收的分支学科。人们通过声波传递信息，有许多物体不易为光波和电磁波透过，却能为声波透过；频率非常低的声波能在大气和海洋中传播到遥远的地方，因此能迅速传递地球上任何地方发生的、火山爆发或核爆炸的信息；频率很高的声波和声表面波已经用于固体的研究、微波技术、医疗诊断等领域；非常强的声波已经用于工业加工等。

热学、热力学和经典统计力学

热学是研究热的产生和传导，研究物质处于热状态下的性质及其变化的学科。人们很早就有冷热的概念。对于热现象的研究逐步澄清了关于热的一些模糊概念(例如区分了温度和热量)，并在此基础上开始探索热现象的本质和普遍规律。关于热现象的普遍规律的研究称为热力学。到19世纪，热力学已趋于成熟。

物体有内部运动，因此就有内部能量。19世纪的系统实验研究证明：热是物体内部无序运动的表现，称为内能，以前称作热能。19世纪中期，焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热力学定律：宏观机械运动的能量与内能可以互相转化。就一个孤立的物理系统来说，不论能量形式怎样相互转化，总的能量的数值是不变的，因此热力学定律就是能量守恒与转换定律的一种表现。

在卡诺研究结果的基础上，克劳修斯等科学家提出了热力学第二定律，表达了宏观非平衡过程的不可逆性。例如：一个孤立的物体，其内部各处的温度不尽相同，那么热就从温度较高的地方流向温度较低的地方，达到各处温度都相同的状态，也就是热平衡的状态。相反的过程是不可能的，即这个孤立的、内部各处温度都相等的物体，不可能自动回到各处温度不相同的状态。应用熵的概念，还可以把热力学第二定律表达为：一个孤立的物理系统的熵不会着时间的流逝而减少，只能增加或保持不变。当熵达到值时，物理系统就处于热平衡状态。

深入研究热现象的本质，就产生了统计力学。统计力学应用数学中统计分析的方法，研究大量粒子的平均行为。统计力学根据物质的微观组成和相互作用，研究由大量粒子组成的宏观物体的性质和行为的统计规律，是理论物理的一个重要分支。

非平衡统计力学所研究的问题复杂，直到20世纪中期以后才取得了比较大的进展。对于一个包含有大量粒子的宏观物理系统来说，系统处于无序状态的几率超过了处于有序状态的几率。孤立物理系统总是从比较有序的状态趋向比较无序的状态，在热力学中，这就相应于熵的增加。

处于平衡状态附近的非平衡系统的主要趋向是向平衡状态过渡。平衡态附近的主要非平衡过程是弛豫、输运和涨落，这方面的理论逐步发展，已趋于成熟。近20～30年来人们对于远离平衡态的物理系统，如耗散结构等进行了广泛的研究，取得了很大的进展，但还有很多问题等待解决。

在一定时期内，人们对客观世界的认识总是有局限性的，认识到的只是相对的真理，经典力学和以经典力学为基础的经典统计力学也是这样。经典力学应用于原子、分子以及宏观物体的微观结构时，其局限性就显示出来，因而发展了量子力学。与之相应，经典统计力学也发展成为以量子力学为基础的量子统计力学。

经典电磁学、经典电动力学

经典电磁学是研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质的学科。人们很早就接触到电和磁的现象，并知道磁棒有南北两极。在18世纪，发现电荷有两种：正电荷和负电荷。不论是电荷还是磁极都是同性相斥，异性相吸，作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上，力的大小和它们之间的距离的平方成反比。在这两点上和万有引力很相似。18世纪末发现电荷能够流动，这就是电流。但长期没有发现电和磁之间的联系。

19世纪前期，奥斯特发现电流可以使小磁针偏转。而后安培发现作用力的方向和电流的方向，以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。不久之后，法拉第又发现，当磁棒插入导线圈时，导线圈中就产生电流。这些实验表明，在电和磁之间存在着密切的联系。

在电和磁之间的联系被发现以后，人们认识到电磁力的性质在一些方面同万有引力相似，另一些方面却又有别。为此法拉第引进了力线的概念，认为电生围绕着导线的磁力线，电荷向各个方向产生电力线，并在此基础上产生了电磁场的概念。

19世纪下半叶，麦克斯韦总结了宏观电磁现象的规律，并引进位移电流的概念。这个概念的核心思想是：变化着的电场能产生磁场；变化着的磁场也能产生电场。在此基础上他提出了一组偏微分方程来表达电磁现象的基本规律。这套方程称为麦克斯韦方程组，是经典电磁学的基本方程。麦克斯韦的电磁理论预言了电磁波的存在，其传播速度等于光速，这一预言后来为赫兹的实验所证实。于是人们认识到麦克斯韦的电磁理论正确地反映了宏观电磁现象的规律，肯定了光也是一种电磁波。

事实上，发电机无非是利用电动力学的规律，将机械能转化为电磁能：电动机无非是利用电动力学的规律将电磁能转化为机械能。电报、电话、电、电灯也无一不是经典电磁学和经典电动力学发展的产物。经典电动力学对生产力的发展起着重要的推动作用，从而对产生普遍而重要的影响。

光学和电磁波

17世纪对光的本质提出了两种假说：一种假说认为光是由许多微粒组成的；另一种假说认为光是一种波动。19世纪在实验上确定了光有波的独具的干涉现象，以后的实验证明光是电磁波。20世纪初又发现光具有粒子性，人们在深入入研究微观世界后，才认识到光具有波粒二象性。

光可以为物质所发射、吸收、反射、折射和衍射。当所研究的物体或空间的大小远大于光波的波长时，光可以当作沿直线进行的光线来处理；但当研究深入到现象细节，其空间范围和光波波长不多大小的时候，就必须要考虑光的波动性。而研究光和微观粒子的相互作用时，还要考虑光的粒子性。

光学方法是研究大至天体、小至微生物以至分子、原子结构的非常有效的方法。利用光的干涉效应可以进行非常精密的测量。物质所放出来的光携带着关于物质内部结构的重要信息，例如：原子所放出来原子光谱的就和原子结构密切相关。

近年来利用受激辐射机制所产生的激光能够达到非常大的功率，且光束的张角非常小，其电场强度甚至可以超过原子内部的电场强度。利用激光已经开辟了非线性光学等重要研究方向，激光在工业技术和医学中已经有了很多重要的应用。

现在用人工方法产生的电磁波的波长，长的已经达几千米，短的不到一百万亿分之一厘米，覆盖了近20个数量级的波段。电磁波传播的速度大，波段又如此宽广已成为传递信息的非常有力的工具。

狭义相对论和相对论力学

在经典力学取得很大成功以后，人们习惯于将一切现象都归结为由机械运动所引起的。在电磁场概念提出以后，人们假设存在一种名叫“以太”的媒质，它弥漫于整个宇宙，渗透到所有的物体中，静止不动，没有质量，对物体的运动不产生任何阻力，也不受万有引力的影响。可以将以太作为一个静止的参照系，因此相对于以太作匀速运动的参照系都是惯性参照系。

● 热机的发明和使用，提供了种模式：

● 1947年 贝尔实验室的巴丁，布拉顿和肖克来发明了晶体管，标志着信息时代的开始

● 1925 26年 建立了量子力学

● 1926年 建立了费米 狄拉克统计

● 1927年 建立了布洛赫波的理论

● 1929年 派尔斯提出禁带，空穴的概念同年贝特提出了费米面的概念

● 1957年 皮帕得测量了个费米面超晶格材料纳米材料光子晶体晶体管的发明大规模集成电路电子计算机信息技术与工程

● 几乎所有的重大新(高)技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期的酝酿.

一分钟看懂物理学的历史

物理学发展史(一)什么是物理学史？

物理学史是研究物理学产生和发展规律的科学，它也是研究物理学的知识、理论和方法的发生与发展规律的历史科学．

一、学习物理学史的目的和意义1.

加深对概念和理论的理解，启迪科学新思想的萌发和产生。

随着人类的发展，物理学研究的内容和范围也不断扩大和深化。在古代，物理学只是自然哲学的一部分，16世纪以后才从哲学中分离出来。以后又逐步建立了力学、热学、电磁学、光学、相对论、量子力学、粒子物理等分支学科。

d为钢丝直径；2.

物理学史可以使我们认识到“科学是意义上的革命力量”，它推动了的发展。

物理学史是科学发展史，而科学是人类发展的核心部分。每次物理学上的重大突破，都会对人类发展产生重大影响，产生震撼人心的冲击和重大技术革命。特别是近代以来，历次物理学重大进展通过技术革命为中心转化为直接生产力，从而推动了经济的发展，并最终引发革命，推动人类从农业到工业，从蒸汽时代进入电力时代、电子和原子能时代以至现今的信息时代。

3.

在物理学的长期发展中创立了许多很成功的、成熟的方法。

物理学研究中建立了许多理想模型、思想过程、理想实验，这些近似抽象方法促成了许多定律的发现。

4.

可以使我们认识到思想观念转变的重要性

物理学中复杂的数学公式和定义等，都不过是基本观念的表达形式和演绎工具，基本观念才是先导的、本质的东西。所以，每当学习一个新理论，必须改变自己的思想观念和思维方法。

5.

物理学史可以培养同学们的爱国主义精神

正确认识古代文明，在当时的历史时期和历史条件下，和希腊成为东方和西方两个古代文明中心，我们要为我国的古代文明而骄傲。

对科学研究要有一个正确认识。

科学的道路是不平坦的,科学家成功之路是艰险的,要准备付出比常人更多的精力和代价,必须有热爱科学、献身科学的精神,要善于继承又勇于创新,才有可能取得成功。

能 源 科 技 物 质 探 秘电力传输:科学家试用微波传输太阳能美国将研制世界太阳能墙核聚变——人类未来能源的希望我国建成首座高温气冷堆人类将优先开发的五种新能源让人体温度来发电法国人用草发电法我国初步掌握人工引发雷电技术 日本将开发太阳能发电新技术 “上帝的粒子”谜团将要解开科学家即将揭开希格斯介子之谜德美科学家造出“笼状分子”探索反物质之谜夸克之谜化学家质疑：“气泡核聚变”不太可能日本科学家发现奇特磁性物质日科学家发现新的幻数俄科学家制成第166号元素纳 米 技 术其 他中科院造出神奇“纳米布”纳米线圈，计算机芯片能有多小？我国首块稀土纳米显示屏问世纳米技术能让“拐弯”我国留美专家合成纳米带我国发现纳米金属“奇异”性能研制开发成功“有记忆的金属”声悬浮研究获突破用浮起物体自然法则可能随宇宙年龄增长而改变时间之谜重演原子“比萨斜塔实验” 光速可能不是恒定的？美国研制出世界最的时钟

伽利略 确立了实验在物理学中的地位，使物理学成为以实验为基础的真正意义上的科学

先是自然科学，然后是牛顿的经典力学，发展到近代物理：量子力学和相对论

误传递函数公式

①从远古到中世纪属古代时期。

误传递函数公式：X=u±v，X的均方为：σX=sqrt(σu^2+σv^2)。

ArF193nm准分子激光剥蚀系统或Nd:YAG213nm紫外激光剥蚀系统。

有限次幂的误的传播：误传递公式是目标函数对每一个参数求偏导数，然后带b.质谱分析。质谱分析可采用电感耦合等离子体-四极杆质谱仪或单接收(多接收)质谱仪。入对应数值之后取，再乘以对应参数的不确定度求和。

常用的系统误传递公式及适用条件实验中总是伴随着误的存在。由于某些仪器的零点不准、不等臂，理论公式的近似，某些实验条件的不满足和各种仪表的接入误等原因，都可能产生系统误。

传递函数主要应用在三个方面：

1、确定系统的输出响应。对于传递函数G(s)已知的系统，在输入作用u(s)给定后，系统的输出响应y(s)可直接由G(s)U(s)运用拉普拉斯反变换方法来定出。

2、分析系统参数变化对输出响应的影响。对于闭环控系统，运用根轨迹法可方便地分析系统开环增益的变化对闭环传递函数极点、零点位置的影响，从而可进一步估计对输出响应的影响。

3、用于控制系统的设计。直接由系统开环传递函数进行设计时，采用根轨迹法。根据频率响应来设计时，采用频率响应法。

霍尔效应测定磁感强度 磁感应强度相对不确定度的传递公式

R为反射镜至标尺距离；

一般来说，霍尔效应是用来测载流现在人们认识到，电磁场是物质存在的一种特殊形式。电荷在其周围产生电场，这个电场又以力作用于其他电荷。磁体和电流在其周围产生磁场，而这个磁场又以力作用于其他磁体和内部有电流的物体。电磁场也具有能量和动量，是传递电磁力的媒介，它弥漫于整个空间。子浓度的，

你加一个磁场，加一个固定的电流强度，测电流垂直方向上的电压。就可以得到霍尔系数，取倒数就是ne得到载流子浓光学研究光的性质及其和物质的各种相互作用，光是电磁波。虽然可见光的波长范围在电磁波中只占很窄的一个波段，但是早在人们认识到光是电磁波以前，人们就对光进行了研究。度。

但是我对测得精度很怀疑，你为什么不直接用高斯计测磁场强度？

误等分配原则是什么？

误均分原则只在选择仪器时用，用于实验之前根据相对误的要求进行仪器选择；误传递公式用于间接测量量的不确定度传递，是实验之后对数据进行误分从远古到公元5世纪属电感耦合等离子体-四极杆质谱仪或单接收(多接收)质谱仪。古代史时期；5—13世纪为中世纪时期；14—16世纪为文艺复兴运动时期；16—17世纪为科学革命时期，以N.、伽利略、牛顿为代表的近代科学在此时期产生，从此之后，科学随各个世纪的更替而发展。近半个世纪，人们按照物理学史特点，将其发展大致分期如下：析

间接测量中，对各物理量的测量以保持同等准确度来选择仪器或确定实验方案的原杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。杨氏模量，又称拉伸模量，是弹性模量中最常见的一种。则。

光速的研究历史

真空中的光速是一个物理常量，公认值为c=299792458m/s。17世纪前人们以为光速为无限大，意大利物理学家G.伽利略曾对此提出怀疑，并试图通过实验来检验他设想，在距离很远的两个地方● 当今物理学和科学技术的关系两种模式并存，相互交叉，相互促进“没有昨日的基础科学就没有反过来，如果你要测磁场强度，那你就要先知道载流子浓度，你可以通过一个先前的霍尔效应测得载流子浓度（也可以查阅文献），然后对于你要测得磁场强度，你就可以加磁场，测垂直方向上的电压，再把公式反过来用就行了。今日的技术革命”. —— 李政道量子力学能带理论人工设计材料五. 物理学的方法和科学态度提出命题推测理论预言实验验证修改理论现代物理学是一门理论和实验高度结合的科学从新的观测事实或实验事实中提炼出来，或从已有原理中推演出来建立模型；用已知原理对现象作定性解释，进行逻辑推理和数学演算新的理论必须提出能够为实验所证6.可以培养辩证唯物主义思想，以造就同学们追求真理，献身科学的崇高思想境界伪的预言一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则当一个理论与实验事实不符时，它就面临着被修改或被推翻 六. 怎样学习物理学物理学家费曼说：科学是一种方法.它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象 .物理学家爱因斯坦说：发展思考和判断地一般能力，应当始终放在首位，而不应当把专业知识放在首位.如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化 .，两人互相用灯光传递信号，最终没能成功。

杨氏模量的相对不确定度的公式？

● 1928年 索末菲提出能带的猜想

杨氏模量的相对不确定度的公式就是各个测量量的相对不确定度的平方和。公式中无F项。

其中：

D为光● 电气化的进程，提供了第二种模式：核能的利用激光器的产生层析成像技术(CT)超导电子技术技术—— 物理—— 技术物理—— 技术—— 物理粒子散射实验X 射线的发现受激辐射理论低温超导微观理论电子计算机的诞生杠杆前后脚距离；

L为扩展资料：钢丝长；

Y为标尺读数。

什么事测量不确定度？含义是什么？

其实没有网上那些乱七八糟的定义反而好理解一点。

然后将下x1-X，x2-X直到xn，求出所有的值，这个值可以理解为概率值，这里不懂不影响后面理解，但因为正态分布有负有正，公式中需要18世纪60年代开始的工业革命，以蒸汽机的广泛使用为标志。起初，蒸汽机的热机效率仅为5%左右，为提高蒸汽机的效率，一大批物理学家进行热力学研究。J.瓦特曾根据J.布莱克的“潜热”理论在技术因素上（加入冷凝器）改进蒸汽机。我提现正负概念，那么每个值进行平方。

将平方后的所有值相加，除以测量次数n-1，（现实中不可能无限次测量，又因为统计的要求所以n必须减1)。然后将的值开根号。

贝塞尔公式可以自行百度，它代表了设备的精密度Sd。

说到这里才算由于电磁场能够以力作用于带电粒子，一个运动中的带电粒子既受到电场的力，也受到磁场的力，洛伦兹把运动电荷所受到的电磁场的作用力归结为一个公式，人们就称这个力为洛伦茨力。描述电磁场基本规律的麦克斯韦方程组和洛伦茨力就构成了经典电动力学的基础。开始讲不确定度，比如一个不确定度Urel k=2 1%他是什么意思呢。Urel是真值，不用管

1%代表他研究和学习物理学史有助于学生了解与概括物理学基础知识发展的全貌及其总体规律，研究与掌握物理思想和研究方法的发展过程，有利于巩固和加深理解已学的物理知识，增强学习的主动性与自觉性，提高学习兴趣．的不确定度（简单理解误范围），意思是在你的每一次测量落在真值左右±1%k的范围内的概率有多少呢，统计学概率70%（正态分布）。

k=2术语表示叫可信度95%，你就理解成k是系数，等于几就是几倍不确定度，在正态分布中，你的一次随机测量值落在真值±Sd范围内的概率是70%，落在真值±2Sd的概率为95%，三倍Sd内的概率为98%（这也是统计学的概念，直接照搬就行，满足正态分布规律），一般的机构不会做k=3，太费事。

所以测量不确定度其实等于一个设备的精密度（只是说可以这么理解）。Urel k=2 1%的意思就是我每次测量得到的值，其结果和真值相在1%内的概率为95%，剩下的5%为小概率，不用管。我这个测量值95%概率在真值±1%以内，好使！

说到这里要说一句，好多计量院都不懂这个，天天在那编，出个校准报告，不确定度比示值误都大，笑掉人大牙。

不确定度：对被测量值不能肯定的程度

激光烧蚀-(多接收器)等离子体质谱锆石U-Pb定年技术

在经典电磁学的建立与发展过程中，形成了电磁场的概念。在物理学其后的发展中，场成了非常基本、非常普遍的概念。在现代物理学中，场的概念已经远远超出了电磁学的范围，成为物质的一种基本的、普遍的存在形式。

近年来，副矿物如锆石、独居石、金红石的LA-(MC)-ICP-MSU-Pb定年技术的分析精度有了很大的进步。相对于其他定年方法，LA-(MC)-ICP-MSU-Pb定年技术的优点为:①制样流程简单;②空间分辨率高(10～100μm);③分析速度快，每个点只需几分钟;④相对于离子微探针和同位素稀释-热电离质谱，分析费用低。LA-(MC-)ICP-MS的高离子化效率和离子束平顶峰信号的同时接收使得该技术在同位素地球化学和同位素年代学领域得到了快速发展。地学研究常需要进行大量锆石年龄分析，尤其是碎屑锆石年龄分析，LA-(MC-)ICP-MS定年技术的优势显得尤为突出。

首先要理解贝塞尔公式:所有的设备都有一个精密度，精密度越高表示测得数据离真值越近。假设我一个设备进行无限次的测量得到x1，x2一直到xn总共n个数据，求得他们的平均值X。

方法提要

经典力学

颗粒或碎屑锆石用环氧树脂固定后，抛光，直接用电感耦合等离子体四极杆质谱仪或单接收、多接收质谱仪测定铅和、钍同位素，计算U-Pb年龄。方法还可测定稀土、铌、钽等痕量元素的含量。

仪器

标准物质

锆石标准物质500、GJ1、TEM、SK10-2等。

NIST610、612人工合成硅酸盐玻璃标准物质。

分析步骤

a.锆石试样靶的制备。首先将待测锆石试样、锆石标准和人工合成的NIST610、612硅酸盐玻璃分别用胶粘在载玻片上，放上PVC环，然后将环氧树脂和固化剂进行充分混合后注入PVC环中，待树脂充分固化后将试样座从载玻片上剥离，并对其进行抛光，直到试样露出一个光洁的平面。测定之前用酒精轻擦试样表面，以除去可能的污染。

采用单接收质谱分析时，斑束直径为20μm，频率为10Hz。采样方式为单点剥蚀，以He作为剥蚀物质的载气。由于采用高纯度的Ar和He气，204Pb和202Hg的背景<100s-1。ICP-MS数据采集选用一个质量峰采集一点的跳峰方式，单点停留时间分别设定为6ms(Si，Ti，Nb，Ta和REE)，15ms(204Pb，206Pb，207Pb和208Pb)和10ms(232Th和238U)。每测定5个试样点测定一个锆石标样500和一个NIST610。每个分析点的气体背景采集时间为30s，信号采集时间为40s。数据处理采用GLITTER(ver4.0)程序，年龄计算时以标准锆石500为外标进行同位素比值分馏校正。在计算每个同位素测点净计数时，背景计数采用该点在30s内气体背景计数的平均值。标准锆石500同位素比值的测定值，是通过试样分析过程中，插入的该锆石分析点所获得的同位素比值经线性拟合获得。在试样校正后的同位素比值标准偏计算中，除了考虑试样和标准锆石500同位素比值在测定过程中产生的标准偏外，500同位素比值的值的标准偏也考虑在内，其相对标准偏设定为1%。各试样的加权平均年龄计算及谐和图的绘制采用Isoplot(ver2.49)。元素含量计算采用NIST610作外标，Si作内标，仪器工作参数见表90.3

表90.3 LA-ICP-MS工作参数 采用多接收等离子质谱分析时，采样方式为单点剥蚀，数据采集采用所有信号同时静态方式接收，测试采用的杯结构和仪器参数见表90.2，信号较小的207Pb、206Pb、204Pb(+204Hg)、202Hg用离子计数器接收，208Pb、232Th、238U信号用法拉第杯接收，实现了所有目标同位素信号的同时接收。在联接激光之前必须用Pb、Th、U的混合测试液对仪器进行质量标定和杯结构、透镜参数优化。用约为0.4ng/mL的NISTSRM981Pb标准溶液对离子计数器的平区电压进行调节，调节离子计数工作电压，对法拉第杯和离子计数器进行交叉校准，保证4个离子计数器的计数效率在80%～90%之间。离子计数器的线性稳定性以已知207Pb/206Pb比值的标准溶液来测试，在206Pb的计数率为3000～2000000s-1范围内离子计数器的线性稳定性优于0.2%。图90.6为在不同剥蚀直径条件下对NIST610进行剥蚀，离子计数器在10000～1800000s-1间的线性一致性。在测试过程中绝大多数试样的计数范围控制在1500000s-1以内，以延长离子计数器的使用寿命。离子计数器背景噪声<0.2s-1。

图90.6 不同剥蚀直径条件下对NIST610进行剥蚀，

ICP-MC-MS和激光器工作参数见表90.4。测试采用高纯Ar气和He气，装入试样靶后气体连续冲洗试样池约2h，除去试样池和气路中可能存在的普通Pb。

表90.4 MC-ICP-MS仪器参数(以ThermoFinniganNeptune型仪器为例) 年龄标准采用锆石标准500、GJ1或TEM作为外标，元素含量采用NIST612或锆石M127(U:923μg/g，Th:439μg/g，Th/U:0.475)作为外标。标准和试样测试前先对空白进行测量，故测试时采用了空白-标准，空白-标准，空白-NIST612，空白-试样，空白-试样，…，空白-试样，空白-标准，空白-标准的测试流程，标准、试样、空白均采用0.131s的积分时间，采集200组数据共计耗时约27s。用测试过程前后四个标准对仪器质量和漂移进行校正，试样的同位素比值和元素含量计算采用ICPMSDataCal程序，该程序同位素比值分馏校正计算公式为:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:

Rmeasam和Rcorsam分别为试样测定的同位素比值和校正后的同位素比值;Rstdref为同位素外标的同位素比值值;Rstdmea1和Rstdmea2分别为在试样前后两次测定同位素外标的同位素比值;tsam、tmes1std和tmes2std分别为试样及其前后两次测定同位素外标的时间(实际计算中以分析次序代表时间变化)。

同位素比值分馏校正计算中的误传递公式为:

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式中:σRmeasam、σRstdref、σRstdmea1、σRstdmea2分别为试样的不确定度、外标值的不确定度(一般为0.5%)、在试样前后两次测定同位素外标的不确定度。

年龄计算及谐和图的绘制采用Isoplot3.0(Ludwig，2003)完成。锆石标准测试未进行普通铅校正，对试样206Pb/204Pb>200的试样不进行普通铅校正，普通铅较高的采用Andsersen等(2002)的方法进行校正。204Pb信号由离子计数器检测，204Pb特别高的分析点可能受到锆石包体的影响，在数据处理时舍去。在每个分析点信号稳定的～20s内207Pb/206Pb，206Pb/238U，207Pb/235U比值的内精度(2σ)均为1%左右(图90.7)。对锆石Plesov进行的连续20次测量，207Pb/206Pb，206Pb/238U，207Pb/235U的测试精度(2σ)均为2%左右(表90.5)。

图90.7 500单次测量过程中从剥蚀开始后5～25s内的同位素比值测试精度

表90.5 对锆石Plesov在一个连续过程中的LA-MC-ICP-MS测试结果 续表

分析结果

图90.8和图90.9显示了单接收和多接收质谱分析时，对目前普遍使用的锆石标准的测定情况。两种方法对锆石标准的测定结果表明，测试精度在1%以内。由于LA-MC-ICP-MS法进行锆石U-Pb年龄测定实现了被测信号的同时静态接收，缩短了激光剥蚀时间(～20s)，提高了空间分辨率(剥蚀直径～25μm，剥蚀深度约为10μm)，减小了由剥蚀深度增加而引起的质量分馏;不同质量数的峰基本上都是平坦的，有利于获得高精度的数据，提高了分析精度。

图90.8 单接收器仪器测得锆石标准的谐和图(图中插图为对应锆石的年龄分布) 图90.9 多接收器仪器测得的锆石标准的U-Pb年龄及谐和图