1、大型珠寶鑒定儀器：x射線熒光光譜儀    1方法原理x射線熒光光譜是通過x射線管發出的初級x射線激發樣品中的原子，產生的熒光x射線通過探測器的測量，記錄其波長和強度，進行元素的定性、定量分析。x射線（0.001-10nm）是一種波長很短的電磁波，介于紫外線和r射線之間。在高真空的x射線管內，當由幾萬伏高電壓加速的一束高速運動的電子流投射到陽極金屬靶（如鎢靶、銅靶等）上時，電子的動能部分轉變成x光輻射能，并以x射線形式輻射出來。從金屬靶射出的x射線主要由兩類波長、強度不等的x射線組成，即連續x射線譜及特征x射線譜。連續x射線譜指在x射線波長范圍內，由其短波

2、限開始并包括各種x射線波長所組成的光譜。特征x射線譜則指當加于x光管的高電壓增至一定的臨界數值時，使高速運動的電子動能足以激發靶原子的內層電子時，便產生幾條具一定波長且強度很大的譜線，并疊加在連續x射線譜上，由特征x射線組成的光譜稱為特征x射線譜。特征x射線譜源自原子內層的躍遷。當高速運動的電子激發原子內層電子，而導致x射線的產生，這種x射線稱為“初級x射線”。若以初級x射線為激發手段，用以照射寶石樣品，會造成寶石的原子內的電子發生電離，使內層軌道的電子脫離原子，形成一個電子空位，原子處于“激發態”，這樣外層電子就會自動向內層躍遷，填補內層電子空位，進而發射出一定能量的x射線。由于它的波長和能

3、量與原來照射的x射線不同，即發出“次級x射線”。人們將這種由于x射線照射寶石而產生的次級x射線稱為x射線熒光。通常x射線熒光只包含特征x射線譜，而缺乏連續x射線譜。只要測出熒光X射線的波長，就可以知道元素的種類，這就是熒光X射線定性分析的基礎。此外，熒光X射線的強度與相應元素的含量有關，據此，可以進行元素定量分析。X光熒光（XRF）光譜產生的原因是：熒光的產生是由于初始x射線光子能量足夠大，以致可以在樣品中產生電子一空穴，導致二次輻射（熒光）的產生。 2儀器X射線熒光光譜分析儀：波長色散光譜儀、能量色散光譜儀 （1）波長色散光譜儀波長色散光譜儀是通過分光晶體對不同波長的X射

4、線熒光進行衍射而達到分光的目的，然后用探測器探測不同波長處的X射線熒光強度，這項技術稱為波長色散X射線熒光光譜儀，其主要由X射線發生器、分光系統（晶體分光器）、準直器、檢測器、多遞脈沖分析器及計算機組成。 （2）能量色散光譜儀又稱能量色散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，將其分開并檢測，不必使用分光晶體，而是依靠半導體探測器來完成。這種半導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光子射到探測器后形成一定數量的電子一空穴時，電子一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，來自寶石的熒光X射線依次被半導體探測器檢測

5、，得到一系列幅度與光子能量成正比的脈沖，經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計脈沖數，脈沖輻度可以用X光子的能量標度，從而得到計數率隨光子能量變化的分布曲線，即X光能譜圖。能譜圖經計算機進行校正，然后顯示出來，其形狀與波譜類似，只是橫座標是光子的能量。能量色散的最大優點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射線的總檢測率比波譜高，因此可以使用小功率X光管激發熒光X射線。另外，能譜儀沒有光譜儀那么復雜的機械機構，因而工作穩定，儀器體積也小。缺點是能量分辨率差，探測器必須在低溫下保存，對輕元素檢測困難。主要由X射線

6、發生器、檢測器、放大器、多道脈沖分析器和計算機組成。波長色散光譜儀使用分光晶體，各元素的譜線進入探測器之前已被分光，探測器每次只能接受某一波長的譜線；而能量色散光譜儀使用的探測器和多道脈沖分析器，直接測量不同能量的元素的特征X譜線的能量。 3測量方法是快速、無損、高精度和適用性強的一種檢測方法。針對性：11號92號元素（Na-U）分析濃度：100%10-6級精度：千分之幾 4應用 （1）貴金屬首飾成色檢測如使用241Am放射性同位素源，適合于激發能量較高的Au（L系）、Ag（K系）、Pt（L系）、Pd（K系）熒光，可用于貴金屬成色分析。（儀器有標準樣品進行校正） （2）測定寶玉石中主元素，鑒別外觀相似的寶玉石 （3）測定寶玉石中微量元素，鑒別寶石礦物的亞種如紅寶石波譜圖上出現鉻和鋁峰；藍寶石波譜圖上出現鋁、鐵和鈦峰。 （4）寶石產地、產狀的識別如泰國紅寶石有高鐵含量，緬甸抹谷紅寶石具有高鎵含量。海水養殖珍珠鍶比錳高淡水養殖珍珠錳比鍶