Máy Đo Quang Phổ Huỳnh Quang Tia X (XRF): Nguyên Lý Bắn Tuổi Vàng & Độ Chính Xác

1. Nguyên lý vật lý của phương pháp huỳnh quang tia X (XRF)

Mỗi nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn Mendeleev đều có cấu trúc lớp vỏ electron đặc trưng. Khi máy XRF chiếu một chùm tia X sơ cấp có năng lượng cao vào bề mặt trang sức vàng:

1. Các electron ở lớp trong cùng của nguyên tử vàng (Au) bị bắn bật ra khỏi quỹ đạo;

2. Các electron ở tầng ngoài có mức năng lượng cao hơn lập tức nhảy xuống lấp vào khoảng trống;

3. Quá trình dịch chuyển này giải phóng ra một lượng năng lượng dưới dạng tia X huỳnh quang thứ cấp mang bước sóng đặc trưng riêng biệt của nguyên tố vàng.

Đầu dò bán dẫn thu nhận và thuật toán máy tính sẽ đếm số xung năng lượng để tính toán chính xác hàm lượng phần trăm (%) của từng nguyên tố có mặt trong mẫu vật.

2. Vì sao máy quang phổ XRF trở thành chuẩn mực kiểm định kim hoàn?

Trước đây, để biết tuổi vàng chính xác, thợ kim hoàn phải cạo một góc vàng hoặc nấu chảy mẫu, gây tổn thất tài sản của khách hàng. Máy XRF giải quyết triệt để vấn đề này:

- Giữ trọn vẹn vẻ đẹp của trang sức đính đá quý tinh xảo;

- Minh bạch hóa kết quả: Bản in kiểm định xuất trực tiếp từ máy tính hiển thị biểu đồ phổ và danh sách nguyên tố cấu thành;

- Giúp các cơ quan quản lý thị trường kiểm tra hợp chuẩn theo Thông tư 22/2013/TT-BKHCN một cách nhanh chóng.

3. Điểm mù của máy XRF: Nguy cơ vàng độn Vonfram

Mặc dù cực kỳ tân tiến, máy XRF vẫn có một giới hạn vật lý tự nhiên: Độ xuyên sâu của tia X trong kim loại vàng chỉ đạt khoảng 10 đến 30 micromet (khoảng 1/3 độ dày sợi tóc).

Lợi dụng điểm này, những kẻ làm vàng giả tinh vi đã chế tạo vàng bọc: Lõi bên trong là thanh kim loại Vonfram (Tungsten - có khối lượng riêng xấp xỉ bằng vàng), bên ngoài bọc một lớp vàng 9999 dày khoảng 50 - 100 micromet. Khi đưa vào máy XRF bắn, tia X chỉ đọc được lớp vỏ vàng thật bề mặt và báo tuổi 9999! Để bắt bài thủ đoạn này, các chuyên gia phải kết hợp thêm phương pháp cân tỷ trọng Archimedes hoặc máy siêu âm xuyên kim loại.