X荧光光谱仪在珠宝玉石检测中的应用

当F e
替代M
变为黄色或褐色
大红色
．
我 们 测 试 的菱 锰 矿
．
(图1 ) 为
饱和度较高
、
以颜 色猜测 其M n 含 量 很
Fe
高
X
、
C
a
含量 相对较低
含量 几 乎没有
。
。
随后 的
2
．
荧 光光谱 (图2 ) 也 证 实此 结论
，
此 方 法 在菱 锰
菱锰 矿 m
n
矿 上 得 到 了 初 步 的证 实
后经过二 色镜和 比重 的
测试也 证 实 了 这
一
结果
。
最 近 市场 上 出现 的 为
X
一
种 夜光 玉
，
(图4
．
亮斑
。
射线激发 ) 较 为神秘
，
对于 珠宝 初识 者的
r
迷 惑 性较 大
(图 5 )
。
经
X
荧光检测获得其成分 大量 含s
；
≮
天 然 宝 石 中大 量 含s r 的极 少 而 且 外 观 皆
而 黄 玉 成 分 为 A Iz S i O a { F O H ) ，
．
．
致色原 因为色心 致色
．
都不 合钙
。
．
即可排除海
蓝 宝 石 和黄玉 的可 能性
示
．
通 过 经 验 和 X 荧 光 的提
．
我 们 想 到 了 磷 灰 石 C a s (P O 一 ) 。 (F
。
OH
．
C I
)
．
典
型 的 阳 离 子 为C a 的矿 物
。
为此 使 用 的仪器 叫
一
发 地 由能量 高 的状 态跃 迁 到能 量 低 的状 态
程 称 为驰豫过程
。
。
线荧光光 谱仪
定能量
．
由 于 ×光 具 有
，
定波长
，
同时又
驰 豫 过 程 既 可 以是 非辐 射跃 迁
。
有
型
一
因此
×射 线 荧 光 光
。
谱仪 有 两 种基 本类
也 可 以是 辐射跃 迁
当较 外 层 的 电子 跃 迁 到 空 穴
：
波长色散 型 和能 量 色散 型
以上就是
x
时
．
所 释 放 的 能 量 随 即 在 原 子 内部 被 吸 收 而 逐 出 较
荧光 光谱法 的原 理
。
由于 x 荧 光 检 测
重 莲摸恭
l ll圊
方 法 的特 点
(无 损
，
快捷
．
．
精度高 ) 十分符合珠
目前X 荧 光 光 谱 法 已 经
一
宝 首 饰 行业 产 品 的特 点
石上 实践
。
下 面 我 们 将 在更 多 的宝
笔者有
一
块 蓝 颜 色 的透 明 宝 石
。
，
其外观似海
一
蓝宝 石或浅色黄玉
由于 抛 光 不 佳
，
．
直 未测 折
C
a
射率
峰
。
这次在
，
X
荧光光谱仪上 检测
明显 出现
tz
(图3 )
因 为 海 蓝 宝 石 成 分 是 B e 。A
z
t
．
(s
}z
Oe
)。
．
致 色 离 子 为F e
。
若能
进
x
荧 光 分 析 才开 始 进 入 蓬 勃 发 展 的时期
。
成为
一
我 们 更 可 以对 其 相 对 定 量
．
种极 为重 要 的元 素分析 手 段
用 x 射 线照射试样时
试 样 可 以被 激 发 出 各 种 波
(或 能
当 能 量 高 于 原 子 内层 电子 结 合 能 的 高 能X 射 线 与 原子 发生碰撞时
．
说 是 指 波 长 为0 家来说
，
50
n m
。
对分析化 学
．
它的能量是特征的
与入 射 辐射 的
最 感兴 趣 的波段 是 0
，
24
n m
O 0 1n
．
m
左
能量 无 关
。
当较 外 层 的 电 子 跃 入 内层 空 穴 所 释 放 的
．
右 是 超 铀 元 素 的K 系 谱 线 系谱线
。
24
l n m ~J
瞳 瘦
夕
．
长 的荧光x 射 线
量 ) 分开 强度
×射
，
，
，
需 要 把 混 合 的x 射 线按 波 长
驱逐
一
个 内层 电子 而 出现
，
一
个空
分 别测 量 不 同波长
(或 能 量 ) 的 x 射 线 的
，
穴
，
使 整个 原 子 体 系处 于 不 稳定 的激 发 态
然后 自
这 个过
．
以进 行定 性 和 定 量 分 析
。
种 无 损 检 测 方 法 对 珠 宝 玉 石 作 出辅助 的鉴 定
我们首先对 元 素组 成 相 对 单
测试
．
一
的菱锰 矿 进 行
。 +．
其化 学成 分 是M n C0
．
3
，
含有致 色 离子 Mn
．
呈红色
元素
．
属 于 典 型 的 白色 矿 物
常含有C a
，
、
Fe
n
等
l]l
,
-
颜色随
着c
。
a
含量 增 加 变浅
成 为珠 宝 首饰行业 无 损 测试 贵 金 属 含量 的 遍方法
。
种普
但
X
荧光光谱法在珠宝 玉 石 检测 方面 的
。
应 用 还 鲜 有人 问津
由于 不 少珠 宝 玉 石 的组 成 中 其 中相 当
一
有相 当 的金 属 元 素
致色元 素
，
，
部分还是重要 的
菱锰 矿
所 以我 们 有理 由尝试 用 X 荧 光 光 谱这
是最轻元
Vo
n
素L i的K
能量 不 在原子 内被吸 收
产 生x 射线荧光
因此
． ，
而 是 以辐射形式放 出
．
便
。
1923
年赫维西
(H e
v e s
y
．
G
) 提 出了应
其能量 等于 两 能级 之 间的能量 差
．
用 ×射 线 荧 光 光 谱 进 行 定 量 分 析
但 由于 受 到 当时探
。
x
射线荧光 的能量 或 波长 是 特征 性 的
。
பைடு நூலகம்
与元 素
测技术水平 的限制
20
．
该 法 并 未得 到 实 际 应 用
，
直到
有
一
一
对应 的关 系 的 ×荧 光
．
．
此 I] J } 2
-
,
'
f i ] 用能量 或波长探测器
，
世纪
，
4 0
年代后期
随 着 ×射 线 管 和 分 光 技 术 的 改
．
接 受物 质
量 可 计数
即 可 得 知 物 质 的组 成 元 素
圆
l II 重 葱 攘 恭
嘲
{
一
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…
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．
，
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一
X
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X
荧光光谱仪在
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珠宝玉 石检测 中的应用
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T E X T
D e t e c t io n
P H O T O ／
原
原
x
射线是
。
一
种 电磁 辐 射
一
，
其 波 长 介 Tr ~
-
b线 和
一
v
外层 的另
一
个 次级 光 电子
．
此 称 为俄 歇 效应
，
．
亦称
射线之 间
它 的波长没 有
00 1
～
个 严 格 的界 限
~9 电 磁 辐 射
0 1
～
。
般来
次 级 光 电效 应 或 无 辐 射 效 应 称 为俄歇 电子
。
所 逐 出 的次级 光 电子