宝石分级和纯度控制与WDS

立方氧化锆(ZrO2)是一种流行的合成宝石,用作珠宝中钻石的经济替代品(图1)。通常添加氧化钙(5-8 wt.%)或氧化钇(15-18 wt.%)来稳定ZrO2晶体。此外,其他元素如铪也可能少量存在。

立方氧化锆的EDS谱(图2)显示出一个加宽的不规则的Zr L峰,但其他元素谱线的贡献不容易区分。相比之下,WDS光谱可以清晰地从Y L能量线中分辨出各种Zr L能量线,甚至可以使用M系列能量线检测Hf。QUANTAX改进算法由于其高光谱分辨率,因此可以成为宝石分级和纯度控制的宝贵工具。

图1:用立方氧化锆合成宝石制作的珠宝的示例性照片
图2:立方氧化锆在1.5 - 2.4 keV能量区域的x射线光谱切片,与EDS相比,WDS具有较高的光谱分辨率