原创作者：李戎
今天我们同时介绍两种检测翡翠的高精尖仪器——X射线衍射仪和电子探针：
④ XRD（X ray diffraction，X射线衍射仪）
物质结构的分析尽管可以采用中子衍射、电子衍射、红外光谱、穆斯堡尔谱等方法，但需知X射线衍射却是最有效的、应用最广泛的手段，而且X射线衍射是人类用来研究物质微观结构的第一种方法。
X射线衍射的应用范围非常广泛，现已渗透到物理学、化学、地球科学、材料科学以及各种工程技术科学中，成了一种重要的实验方法和结构分析手段，它具有无损检品的优点。
X射线衍射是利用衍射原理，精确测定物质的晶体结构、织构及应力，精确地进行物相分析、定性分析、定量分析的一种研究方法。
其基本原理为：当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。
对于晶体材料，当待测晶体与入射束呈不同角度时，那些满足“布拉格衍射”（三维物体对波的衍射之一种）的晶面就会被检测出来，体现在XRD图谱上就是具有不同的衍射强度的衍射峰。对于非晶体材料，由于其结构不存在晶体结构中原子排列的“长程有序”（指整体性的有序现象），只是在几个原子范围内存在着“短程有序”（在非晶态结构中，原子排列没有规律周期性，原子排列从总体上是无规则的，但近邻的原子排列却又有一定的规律，这就是短程有序），故非晶体材料的XRD图谱即为一些漫散射馒头峰。
XRD可以定量检测翡翠等矿物质晶体，探测其各种矿物成分的相对含量，系统采集各种矿物的标准图谱，通过矿物成分的相对含量研究就可以确定其性质（参下图3）。
⑤EPMA（Electoron Probe Microanalyzer，电子探针微量分析仪），简称电子探针
电子探针显微分析仪（“显微”或称作“微量”）又省称为电子探针，是较为理想的一种微区化学成分分析手段。根据高能电子与固体物质相互作用的原理，利用电子枪发射的高能量电子流通过磁透镜聚集成直径约0.1μm～1μm的电子束（电子探针）以轰击检品表面，使检品中被打击的微小区域（简称微区）内所含元素的原子激发而产生特征X射线谱。由于不同元素的原子结构各异，激发产生的X射线波长亦不相同，以此来测量各种元素所产生的X射线的波长和强度，来对微小体积中所含元素进行定性和定量分析。可用于高分子材料中微量微区元素和杂质的浓度及其分布、添加成分的测定等。
其实，EPMA就相当于前些天文章中所介绍过的“能量色散X射线荧光光谱仪EDX”和“扫描电镜SEM”的“二合一”之“升级版”，它更精确，更先进（参见2019/12/12所发布的《检测鉴定翡翠的神器之一：能散仪 翡翠高精尖确真仪器之⑴》和2019/12/14所发布的《检测鉴定翡翠的神器之二：扫描电镜 翡翠高精尖确真仪器之⑵》）。
说EPMA是增强版的SEM，是因其射线强度可堪 准确地测量，又极具稳定性，故能可靠地定量分析。它的优点是可以结合SEM和EDX的特点，而其缺点则是其内部空间小，不能检测翡翠手镯，只能检测翡翠蛋面（参下图5）。
