XRF분석기
비파괴금분석기 — XRF분석기·XRF 원리
엑스선 형광으로 금 함량을 읽는 XRF분석기의 원리와 정확도, 측정의 한계를 차례로 설명. XRF 원리, XRF분석기 정확도, 비파괴분석기까지 이어서 설명합니다. XRF분석기 원리 — 엑스선 형광으로 금 함량을 읽는 방식과 한계.
PRODUCT
제품 살펴보기
주요 특징
제품 그대로 재는 XRF 금분석기
깎거나 녹이는 검사 대신, 엑스선 형광으로 금·은·백금·팔라듐 등의 함량을 읽어 냅니다.
제품을 훼손하지 않는 검사
시료를 깎거나 녹이지 않고 측정합니다. 완제 귀금속도 검사 후 그대로 출고할 수 있습니다.
74종 원소 정량
금·은·백금·팔라듐부터 구리·아연·니켈·로듐 같은 합금·도금 원소까지 함께 읽습니다.
측정 리포트 출력
Print 아이콘 한 번으로 시료 사진과 측정값이 담긴 리포트를 뽑을 수 있습니다.
측정 순서
측정은 이렇게 진행됩니다
- 1시료 놓기측정 챔버를 열고 제품을 중앙에 놓은 뒤 덮개를 닫습니다
- 2터치 한 번화면의 Start 아이콘을 누르면 측정이 자동으로 진행됩니다
- 3함량 확인·출력시료 사진과 측정값이 담긴 리포트로 남깁니다
ARTICLE
XRF분석기 자세히 보기
XRF분석기는 무엇을 재는 장비인가
XRF분석기는 시료에 엑스선을 쬐었을 때 원소마다 다르게 나오는 형광 엑스선을 읽어, 그 안에 어떤 원소가 얼마나 들어 있는지 계산하는 장비입니다. 금은방에서는 반지나 목걸이의 금 함량을 깎거나 녹이지 않고 확인하는 금성분분석기로 주로 쓰입니다.
XRF라는 이름이 뜻하는 것
XRF는 X-ray Fluorescence, 곧 엑스선 형광의 줄임말입니다. 바깥에서 쬔 엑스선이 원자를 자극하면 원자가 스스로 다른 에너지의 엑스선을 내보내는데, 이 되돌아오는 빛을 형광이라고 부릅니다. 장비 이름 자체가 측정 원리를 그대로 담고 있는 셈입니다.
원자 안에서 일어나는 일
원자핵 둘레에는 전자가 여러 껍질에 나뉘어 있습니다. 강한 엑스선이 안쪽 껍질의 전자를 밀어내면 빈자리가 생기고, 바깥 껍질의 전자가 그 자리로 내려오면서 남는 에너지를 엑스선으로 내놓습니다. XRF 원리의 핵심은 바로 이 짧은 순간에 나오는 형광 엑스선입니다.
원소마다 지문처럼 다른 에너지
전자가 내려오며 내놓는 에너지는 껍질 사이의 에너지 차이로 정해지고, 이 차이는 원소마다 고유합니다. 그래서 금에서 나온 형광과 은, 구리, 아연에서 나온 형광은 에너지 값이 서로 다릅니다. 분석기는 이 에너지 위치를 보고 어떤 원소가 들어 있는지 가려냅니다.
세기가 함량을 알려 준다
어떤 원소인지는 에너지 위치로 알고, 얼마나 들어 있는지는 그 에너지에서 들어온 신호의 세기로 짐작합니다. 금이 많이 든 시료일수록 금 자리의 신호가 강하게 잡힙니다. 다만 세기와 함량이 단순한 정비례는 아니어서, 장비는 보정 계산을 거쳐 최종 함량을 냅니다.
스펙트럼 화면 읽는 법
측정이 끝나면 화면에 가로축은 에너지, 세로축은 신호 세기인 그래프가 뜹니다. 뾰족하게 솟은 봉우리 하나하나가 특정 원소의 형광이고, 봉우리가 높을수록 그 원소의 신호가 강하다는 뜻입니다. 금 제품이라면 금 봉우리 옆에 은과 구리 봉우리가 함께 보이는 경우가 많습니다.
검출기가 하는 일
되돌아온 형광 엑스선은 검출기가 받아 하나하나의 에너지를 전기 신호로 바꿉니다. 이 신호를 모아 에너지별로 몇 개가 들어왔는지 세면 스펙트럼이 만들어집니다. 검출기의 분해능이 좋을수록 에너지가 가까운 원소끼리도 봉우리가 겹치지 않고 또렷하게 나뉩니다.
함량을 계산하는 보정 과정
같은 금이라도 함께 섞인 원소에 따라 신호가 서로 흡수되거나 더해지는 현상이 생깁니다. 그래서 분석기는 함량을 알고 있는 표준 시료로 미리 맞춰 둔 기준과, 원소 사이의 영향을 고려한 계산식을 함께 써서 원소별 함량을 퍼센트로 바꿔 보여 줍니다.
K값은 어떻게 나오나
금은방에서 쓰는 14K, 18K 같은 K값은 금 함량을 스물넷으로 나눈 단위입니다. XRF분석기는 먼저 금의 질량 비율을 구하고, 이를 K값으로 바꿔 함께 표시합니다. 화면의 K값은 결국 원소별 함량 계산의 결과이므로, 함량 수치와 같이 보는 편이 정확한 판단에 도움이 됩니다.
비파괴분석기라고 부르는 이유
XRF 측정은 시료를 깎거나 녹이거나 약품을 묻히지 않습니다. 엑스선을 쬐고 되돌아오는 빛만 읽기 때문에 측정이 끝나도 제품은 원래 모습 그대로입니다. 완제품을 손상 없이 검사해야 하는 귀금속 매장에서 비파괴분석기라는 이름으로 불리는 까닭이 여기에 있습니다.
녹여서 재는 방법과의 차이
전통적인 분석법인 회취법은 시료 일부를 떼어 녹이고 무게를 달아 금 함량을 구합니다. 정밀도가 높아 기준 분석으로 쓰이지만 시료가 줄어들고 시간이 걸립니다. XRF는 빠르고 제품이 남는 대신 표면 위주로 읽는다는 한계가 있어, 두 방법은 쓰임새가 다릅니다.
표면을 읽는 측정이라는 점
엑스선은 금속 안으로 아주 얕게만 들어갔다가 나옵니다. 그래서 XRF분석기가 읽는 것은 대부분 제품 표면 가까운 층의 성분입니다. 겉과 속이 같은 재질이라면 문제가 없지만, 겉에만 다른 금속을 입힌 제품은 표면 성분이 전체를 대표하지 못할 수 있습니다.
XRF분석기 정확도를 좌우하는 것
XRF분석기 정확도는 장비 성능만으로 정해지지 않습니다. 측정 시간, 시료가 놓인 위치와 각도, 측정면의 크기와 평평함, 표면의 오염이나 코팅, 교정 상태가 모두 결과에 영향을 줍니다. 같은 장비라도 측정 조건을 일정하게 지켜야 결과가 안정적으로 나옵니다.
측정 시간과 결과의 안정성
형광 엑스선은 일정 시간 동안 들어온 개수를 세어 만드는 값이라, 측정 시간이 짧으면 통계적인 흔들림이 커집니다. 시간을 늘리면 신호가 더 쌓여 값이 안정되는 대신 회전율이 떨어집니다. 매장에서는 이 둘 사이에서 적당한 측정 시간을 정해 쓰는 것이 일반적입니다.
시료 모양이 결과에 주는 영향
반지 안쪽처럼 굽은 면이나 가는 체인은 측정 창을 다 덮지 못해 신호가 약해지거나 흔들릴 수 있습니다. 측정 창 위에 시료를 평평하게, 측정 지점이 가운데 오도록 놓는 것이 기본입니다. 작은 시료는 위치를 바꿔 여러 번 재 보면 결과를 확인하는 데 도움이 됩니다.
교정이 필요한 까닭
검출기와 엑스선관은 시간이 지나며 조금씩 상태가 바뀝니다. 그래서 함량을 알고 있는 교정용 샘플을 정기적으로 재어 장비가 같은 값을 내는지 확인하고 맞춰야 합니다. 교정을 미루면 장비가 멀쩡해 보여도 수치가 조금씩 어긋날 수 있습니다.
엑스선 사용과 안전
탁상형 XRF분석기는 측정 중 엑스선이 밖으로 새지 않도록 차폐된 챔버 안에서 측정합니다. 측정 중에는 표시등이 켜지며, 이때 덮개를 열지 않는 것이 기본 수칙입니다. 제조사가 안내하는 사용 수칙을 지키면 매장 카운터에서도 일상적으로 쓸 수 있습니다.
금성분분석기로 볼 수 있는 원소
금 제품에는 금 말고도 은, 구리, 아연, 니켈 같은 합금 원소가 들어갑니다. 금성분분석기는 이런 원소를 함께 읽어 어떤 합금 구성인지 보여 줍니다. 화이트골드라면 니켈이나 팔라듐, 표면 로듐 도금 여부까지 원소 목록에서 짐작할 수 있습니다.
결과를 읽을 때의 기본 태도
화면의 숫자 하나만 보고 판단하기보다 스펙트럼, 원소 구성, 여러 번 잰 값의 차이를 함께 보는 것이 좋습니다. 결과가 예상과 크게 다르면 시료 위치나 표면 상태를 확인하고 다시 재 봅니다. 원리를 알고 쓰면 같은 장비로도 훨씬 믿을 만한 판단을 내릴 수 있습니다.
자주 묻는 질문
XRF분석기는 금을 녹이지 않고 어떻게 함량을 아나요?
엑스선을 쬐면 원소마다 고유한 에너지의 형광 엑스선이 나오는데, 그 에너지 위치와 세기를 읽어 원소 종류와 함량을 계산합니다.
XRF분석기 정확도는 어느 정도인가요?
장비 성능과 측정 시간, 시료 모양, 교정 상태에 따라 달라집니다. 같은 조건을 지키고 정기적으로 교정해야 안정적인 값이 나옵니다.
도금된 제품도 정확히 잴 수 있나요?
XRF는 표면 가까운 층을 주로 읽기 때문에 도금층이 두꺼우면 속 재질을 대표하지 못할 수 있습니다. 결과는 원소 구성과 함께 해석해야 합니다.
측정 후 제품에 흔적이 남나요?
깎거나 녹이지 않고 빛만 읽는 방식이라 측정 후에도 제품은 원래 상태 그대로 남습니다.
XRF 금분석기 벨라골드
아래에서 바로 확인하실 수 있습니다.
XRF 금분석기 벨라골드 바로가기010-8145-2501