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보석 감정사

귀금속 보석공예사, 보석디자인 전공 등 보석 감정사 요점 정리 70. 레이저 삭마 유도결합 플라즈마 질량분석

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70. 레이저 삭마 유도결합 플라즈마 질량분석

 

레이저 삭마 유도결합 플라즈마 질량분석기(LA-ICP-MS, Laser Ablation
Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer)를 이용하여 보석 시료의 표면에 파
장이 짧고 높은 에너지를 조사하면, 그 에너지에 의하여 시료 표면의 입자가 증발, 산란
이 되고 이를 고주파 플라즈마로 이온화하여 질량을 분석함으로써 보석을 구성하는 성
분의 정성, 정량을 분석할 수 있다. 경원소(輕元素)인 헬륨(He)으로부터 중원소(重元素)
인 우라늄(U)까지의 원소를 ppb ∼ ppm(10억 ∼ 100만개 중의 1개)의 단위까지 검출할
수 있는 첨단 분석기기로서 극미량의 성분까지 분석이 가능하다.
ED-XRF는 경원소를 제외한 원자 번호 11번인 나트륨(Na)부터 92번 우라늄(U)까지
의 원소를 검출할 수 있는 반면에 LA-ICP-MS는 원자 번호가 낮은 경원소까지 ppb 단
위로 측정할 수 있기 때문에 리튬(Li), 베릴륨(Be), 붕소(B)등의 가벼운 원소를 분석하
는 데에 있어서 매우 유용하다. 빔 사이즈를 100㎛ 이하로 분석해 시료의 파괴를 최소화
하여 베릴륨 디퓨전 사파이어의 판별 및 유색 보석의 산지 규명을 위한 분석에 사용되고
있지만, 기기의 가격 및 분석비가 매우 고가이며 검사 과정에서 시료의 일부가 파괴되
는 단점이 있다.

LA-ICP-MS 분석 장비

 

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