用WDS控制宝石分级和纯度

立方氧化锆(ZrO2)是一种流行的合成宝石,被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(图2)的能谱显示了一个加宽的不规则Zr L峰,但其他元素线的贡献不容易区分。相比之下,WDS谱可以从Y L能谱中清晰地分辨出各种Zr L能谱线,甚至可以用M系列能谱线探测到Hf。QUANTAX改进算法因此,其高光谱分辨率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成的珠宝的示范照片
图2:1.5 - 2.4 keV能量区域内立方氧化锆的x射线能谱切片,与EDS相比,WDS的光谱分辨率更高