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X射線熒光光譜儀分析寶石真假

發(fā)布時間：2020-08-20 09:27:22 　　　　　　　點(diǎn)擊：5845

在貴金屬行業(yè)

，1797年開始，從人類發(fā)現(xiàn)鉆石幾乎是由純碳組成的礦物開始

，就未放棄對人工制造鉆石過程的探索

。人工合成寶石的蓬勃興起要追溯到18世紀(jì)中下葉和19世紀(jì)?div id="4qifd00" class="flower right">

？萍嫉陌l(fā)展促進(jìn)了生活方方面面

，新的合成及人造寶石及優(yōu)化處理寶石品種的相繼面市，很多人造寶石產(chǎn)生

，一些合成寶石與天然寶石之間的差別日趨縮小

，一些優(yōu)化處理寶石的表面及內(nèi)部特征與天然寶石相差無幾，使得寶玉石鑒定中的一些疑難

、熱點(diǎn)問題應(yīng)運(yùn)而生

。一些傳統(tǒng)、常規(guī)的寶石鑒定儀器及鑒定方法已難以滿足珠寶鑒定的要求

。于是X射線熒光光譜儀分析寶石真假的應(yīng)用也就產(chǎn)生

。

近年來，國外一些大型分析測試儀器的引進(jìn)及應(yīng)用

，使我國珠寶鑒定與研究機(jī)構(gòu)初步擺脫了過去那種單一的鑒定對比模式

。迄今，珠寶鑒定工作者主要用它們來解決傳統(tǒng)的檢測儀器所無法解決的某些疑難問題

。不容置疑

，先進(jìn)的分析測試技術(shù)在寶石學(xué)鑒定與研究領(lǐng)域中將發(fā)揮出愈來愈重要的作用。

礦物

寶石

自然界中產(chǎn)出的寶石通常由一種元素或多種元素組成

，用X射線照射寶石時

，可激發(fā)出各種波長的熒光X射線。為了將混合在一起的X射線按波長(或能量)分開

，并分別測量不同波長(或能量)的X射線的強(qiáng)度

，以進(jìn)行定性和定量分析，常采用兩種分光技術(shù)

。
其一是波長色散光譜儀

。它是通過分光晶體對不同波長的x射線熒光進(jìn)行衍射而達(dá)到分光的目的

，然后用探測器探測不同波長處的x射線熒光強(qiáng)度，這項(xiàng)技術(shù)稱為波長色散(WDX)X射線熒光光譜儀

。波長色散X射線熒光光譜儀主要由X射線發(fā)生器

、分光系統(tǒng)(晶體分光器)、準(zhǔn)直器

、檢測器

、多道脈沖分析器及計算機(jī)組成。

其二是能量色散X射線熒光光譜儀

。它是利用熒光x射線具有不同能量的特點(diǎn)

，將其分開并檢測，不必使用分光晶體

，而是依靠半導(dǎo)體探測器來完成

。這種半導(dǎo)體探測器有鋰漂移硅探測器、鋰漂移鍺探測器

、高能鍺探測器等。

X射線熒光光譜儀 X射線熒光光譜儀

x光子射到探測器后形成一定數(shù)量的電子—空穴對

，電子—空穴對在電場作用下形成電脈沖

，脈沖幅度與x光子的能量成正比。在一段時間內(nèi)

，來自寶石的熒光x射線依次被半導(dǎo)體探測器檢測

，得到一系列幅度與光子能量成正比的脈沖，經(jīng)放大器放大后送到多道脈沖分析器(通常要1000道以上)

。按脈沖幅度的大小分別統(tǒng)計脈沖數(shù)

，脈沖幅度可以用x光子的能量標(biāo)度，從而得到計數(shù)率隨光子能量變化的分布曲線

，即x光能譜圖

。能譜圖經(jīng)計算機(jī)進(jìn)行校正，然后顯示出來

，其形狀與波譜類似

，只是橫坐標(biāo)是光子的能量。

能量色散的最大優(yōu)點(diǎn)是可以同時測定樣品中幾乎所有的元素

。因此

，分析速度快。另一方面

，由于能譜儀對x射線的總檢測效率比波譜高

，因此可以使用小功率X光管激發(fā)熒光x射線。另外

，能譜儀沒有光譜儀那么復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)

，因而工作穩(wěn)定

，儀器體積也小。缺點(diǎn)是能量分辨率差

，探測器必須在低溫下保存

，對輕元素檢測困難。能量色散X射線熒光光譜儀主要由x射線發(fā)生器

、檢測器

、放大器、多道脈沖分析器及計算機(jī)組成

。

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