XRF 黄金分析是如何工作的？

XRF 是什么意思？

XRF 是英文 X-ray fluorescence（X 射线荧光）的缩写。它是一种无损分析技术，广泛用于金属、玻璃、陶瓷和岩石等多种材料的元素分析。¹² 在珠宝行业，要回答的问题很简单：这件饰品里有哪些金属，每种各有多少？XRF 通过测量饰品中的原子对 X 射线的响应来回答这个问题。

方法名称中的“荧光”，是指物质把吸收的能量以其特有的射线形式重新释放出来。在 XRF 中，这种射线同样是 X 射线；负责捕捉并计数它的，是设备内部的探测器。²

原子内部发生了什么？

设备射线管发出的 X 射线照射到饰品上时，会把原子内层轨道（K 层和 L 层）上的部分电子击出原位。空出的位置由更外层轨道上的电子填补。这一跃迁中释放的能量以新的 X 射线形式向外发射。¹²

这种射线的能量是发射它的原子种类所特有的。因此，根据射线的能量就可以判断它来自哪种元素。¹² 例如，金在 9.71 keV 发出射线，银在 22.16 keV 发出射线。³

K 数和成色如何计算？

按分离射线的方式，XRF 设备分为两类。在能量色散型（energy-dispersive）设备中，探测器既捕捉每一条入射射线，又测量其能量；分离和计数在同一过程中完成。² 探测器中产生的电荷与入射射线的能量成正比，因此每条射线都会被记入正确的能量通道。²

另一类是波长色散型（wavelength-dispersive）设备，射线在到达探测器之前先经晶体衍射而分离。² 两类设备依据的原理相同：每种元素以各自特定的能量发出射线，这些射线的数量表明该元素所占的比例。

来自某一元素的射线强度与该元素在饰品中的含量成正比。这一比例的确切数值，通过与成分已知的参考样品进行比较来确定，这称为校准。¹² 软件借助校准把每种元素的计数换算为百分比。知道了金的百分比，就可以直接算出 K 数和成色：若 1000 份中有 750 份是金，结果就是成色 750，即 18K。

XRF 的局限：珠宝商需要了解的事项

• 测量的是表面。荧光射线主要来自饰品的表层；对轻元素而言，这一深度仅有几微米。² XRF 测量的是表面：若为薄镀层，其下的基底金属（如铜、锌）会出现在结果中，从而揭示镀层。如怀疑存在厚镀层或填充，请在饰品多个位置进行测量；可能需要进行破坏性检测。³
• 校准取决于材料。一套校准只适用于一定范围的材料；饰品的成分和结构会影响计数。²
• 极轻元素难以测量。比钠更轻的元素通常难以定量测量。² 金合金中需要测定的金属（如金、银、铜、锌）都比这重得多。

用 PURIX X1 进行一次测量

PURIX X1 是配备 Si-PIN 探测器的台式 XRF 黄金分析仪。它测出黄金中多达 20 种元素的含量，且不损伤饰品；无需切割，无需试金石，无需酸液。³

常见问题

所有数值均在制造商测试条件下测得，可能因样品形状和表面而异。