上海奧法美嘉生物科技有限公司
【AM-AN-22022A】標準粒子的平均直徑、擴展不確定度、標準偏差和變異系數
檢測樣品：AM標粒
檢測項目：標準粒子粒徑
方案概述：標準粒子尺寸標準的完整表征應包括平均直徑、平均直徑的不確定度、標準偏差和變異系數。
關鍵詞：關鍵詞：標準粒子；平均直徑；不確定度；標準偏差；變異系數（CV）
標準粒子尺寸標準的完整表征應包括平均直徑、平均直徑的不確定度、標準偏差和變異系數。
一、平均直徑和不確定度
對于標準粒子的平均粒徑，我們平時用于口頭交流的整數值一般是指標粒的標稱直徑，而我們在實際檢測校驗時關注的認證平均直徑才是標粒通過驗證的真實的粒徑。對于DLS動態光散射檢測技術來說，平均直徑又稱為光強徑、水合粒徑（流體動力學直徑）。平均直徑表示如下：
X μm ± Y μm（K=2）
X是認證平均直徑，Y是與平均直徑測量相關的不確定度，K為包含因子，K=2表示置信度為95%。
擴展不確定度是確定測量結果區間的量，合理賦予被測量之值分布的大部分可望含于此區間。實際上擴展不確定度（U）是由合成標準不確定度（Uc）的倍數（K）表示的測量不確定度。它是將合成標準不確定度擴展了k倍得到的，U=UcK。這里K值稱作包含因子，一般為2，有時為3，取決于被測量的重要性，效益和風險。當K=2時，置信水平為95%，當k =3時，置信水平為99%。
擴展不確定度是針對平均直徑測量方法的，并且不傳達任何關于尺寸分布的信息。根據NIST技術說明1297，測量結果只有在附有其不確定度的定量說明時才是完整的。這種不確定度的測量是重要的，因為它以確定的置信度確定了實際平均直徑所處的數值范圍。在不了解平均直徑測量不確定度的情況下，將其應用或建立方法有潛在錯誤信息上的風險。
為了進一步說明了解不確定度的含義，我們以標稱直徑為5.0 μm標粒為例，其認證平均直徑為5.003 μm，擴展不確定度為±0.043 μm，K=2，這意味著標準粒子的平均直徑在4.960 μm ~ 5.046 μm之間的概率為95%。
二、標準偏差和變異系數
擴展不確定度描述的是實際測量值，標準偏差和變異系數（CV）描述的是粒子粒徑大小的分布。標準偏差是一種度量數據分布的分散程度的標準，用以衡量數據值偏離算術平均值的程度。標準偏差越小，這些值偏離平均值就越少。變異系數（CV）是標準偏差除以平均值以百分比表示的，換句話說，它是一個標準差占平均直徑的百分比，其等同于相對標準偏差（RSD）。CV值的不同可以比較相同直徑的顆粒不同批次的尺寸分布（均一性）。CV小于3%表明粒徑的平均直徑分布較窄，而CV大于3%則表明分布較廣。
如圖一，展示了兩種不同CV值且標稱直徑均為5 μm的粒徑分布。藍線對應的是具有CV大于5%的粒子正態高斯分布，而紫線具有非常狹窄的CV < 3%的分布。了解標粒的尺寸分布是非常有必要的，因為它可以使客戶選擇具有適合其儀器分辨率的標粒。
三、結論
標準粒子尺寸標準的完整描述包括平均直徑、平均直徑的擴展不確定度、標準偏差和變異系數。此外，一個特征良好的粒徑標準對平均直徑提供了較高的置信度，擁有這種置信度對儀器校準和驗證非常重要。每一次測量，無論多么精確，都會有一定程度的不確定性。
相關產品清單
溫馨提示：
1.本網展示的解決方案僅供學習、研究之用，版權歸屬此方案的提供者，未經授權，不得轉載、發行、匯編或網絡傳播等。
2.如您有上述相關需求，請務必先獲得方案提供者的授權。
3.此解決方案為企業發布，信息內容的真實性、準確性和合法性由上傳企業負責，化工儀器網對此不承擔任何保證責任。
