鉴定珠宝必备仪器：X射线荧光能谱仪

一、基本原理

X射线是一种波长（λ=0.001-10nm）很短的电磁波，其波长介于紫外线和γ射线之间。X射线荧光（特征X射线）的波长λ与元素的原子序数Z有关，其数学关系如下：

λ=K(Z-S)^-2         （K和S是常数）

只要测出荧光X射线的波长，就可以知道元素的种类，这就是荧光X射线定性分析的基础。荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此可以进行元素定量分析。

二、X射线荧光光谱仪

根据分光技术不同，可分为：

1、波长色散光谱仪

通过分光晶体对不同波长的X射线荧光进行衍射而达到分光的目的，然后用探测器探测不同波长处的X射线荧光强度。

2、能量色散X射线荧光光谱仪

利用荧光X射线具有不同能量的特点，将其分开并检测，依靠半导体探测器来完成。

三、应用特点

1、适用于贵金属材料及各种宝石的无损检测。优点：分析快速、准确、无损。

2、分析的元素范围广，从4Be- 92U均可测定。

3、分析浓度范围较宽，从常量到微量均可分析（重元素检测限可达10-6量级，轻元素稍差）。

4、荧光X射线谱线简单，相互干扰少，样品不必分离，分析方法比较简便。

四、在宝石学中的应用

（一）贵金属材料的定性与定量分析

市场上出售的各种型号测金仪多适合于单元素或少元素组分的样品的定性与定量测试。（例如可检测首饰中的贵金属种类及含量、可检测贵金属首饰中是否含有有害元素等。）

大型X荧光能谱仪用于贵金属成色检测更为精确，同样需要标准物质和标准样品做校准。

（二）鉴定宝石种属

每种天然宝石均有其特定的化学成分和晶体结构，分析所测宝石的化学元素和含量(定性-半定量)，可达到鉴定宝石品种的目的。 这在采用其它测试手段无能为力时，效果是显著的。

（三）鉴定天然与合成宝石

部分合成宝石生长的物化条件、生长环境、致色或杂质元素与天然宝石之间存在一定的差异。研究宝石中常见元素或微量元素的种类和含量，能确定宝石的合成与否。

（四）鉴定天然与人工处理宝石

宝石经人工处理后，可能有外来元素进入或引起化学成份出现异常。

（五）宝石产地的鉴定

同种宝石其产出的地质环境和产状不同，其内部所含微量元素或痕量元素的种类或含量均有变化，这些变化可以反应产地信息。