X荧光光谱仪作为一种多类物质检测的方法,与直读光谱分析仪不同,直读光谱仪的检测需要样品有一个完整光滑平面,是需要对样品进行处理。如果涉及到钱币,比如日常我们的钱币,或者古董钱币,不能破坏,要实现检测,了解其具体成分,X荧光光谱分析技术的效果就体现出来了。
由于每一种元素的原子能级结构是特定的,跃迁时产生的特征X射线的能量也是固定的(两轨道电子壳层的能量差),因此通过测定特征X射线的能量,便可以确定相应元素,而特征X射线的强弱则代表该元素的含量。X荧光光谱仪采用X射线管,探测器是将X射线荧光的能量和强度转化成一定形状和数量的电脉冲,实质上就是一个能量→电量的传感器,常用的探测器有正比计数器、闪烁计数器和半导体计数器,X荧光光谱仪用的是半导体计数器(硅漂移探测器),能量分辨率优于前两者。
X荧光光谱仪的钱币检测
就拿现代菊花一元硬币、梅花五角硬币,古代玻璃样品和青铜文物为例。根据样品的尺寸、形状和基质材料,合理选择测试方式和检测模式,
硬币和青桐文物使用“常见金属”模式,玻璃使用“矿石铜/锌模式”。可知这几类物质的元素含量,其中一元硬币为钢芯镀镍,测试结果显示硬币表面镍含量为96.08%;五角硬币为铜锌合金,经测试铜锌元素总含量97.14%;玻璃样品显示硅、铅、钡含量高,为铅钡玻璃体系;青铜文物测试结果显示其主量元素为铜、锡。
X荧光光谱仪的古董检测
测试结果基本能说明各物质的元素组成特征。不过,有些情况还是需要指出,X荧光光谱仪的优点主要体现在“便携”“快速”和“无损检测”等方面,有得必有失,这就导致分析的精确度受到影响,但也可以做到定性和半定量分析,能对物质主要元素有较为全面的了解。此外,手持式X荧光光谱仪的检测环境也可以拓展到户外,在实验室对多种材质文物(基体、锈蚀产物等)进行分析研究,也可在考古发掘现场发挥作用,帮助学者了解不明物质的类别。
X荧光光谱分析仪以其性能受到越来越多用户的青睐,无论在实验室或者是户外环境都能实现检测目标。