光譜儀在寶石鑒定方面的應(yīng)用
頂尖科儀（中國）股份有限公司技術(shù)支持部
發(fā)布日期：2011-8-3
9%bErMH L Kr;=4xg= 天然的寶石色澤獨特、珍貴稀少，價格自然不菲，為人爭寵。然而，由于利益驅(qū)使，不法分子從來沒有停止過仿制與偽造寶石。隨著科技的不斷進步，仿制的手法愈來愈高明，以致能蒙混許多檢測設(shè)備。相對而言，使用光譜儀來鑒定寶石，具有操作簡便，鑒定準確，過程迅速等優(yōu)點。以下實例將向您展示海洋
光學的光譜儀在寶石鑒定方面的優(yōu)勢：
yvnDS"0 < `r-3"or/$ 橙黃色藍寶石的鑒別 ia3!& rZ 
1'F! C 橙色或黃色藍寶石極為罕見，不法分子通過對剛玉進行鈹散射（Be-diffusion）處理，可制成高仿真度的橙黃藍寶石，以前常用LA-ICP-MS(
激光消融感應(yīng)等離子體質(zhì)譜分析法)或SIMS(次級粒子質(zhì)譜法)方法來鑒別藍寶石真?zhèn)危沁@種鑒別實驗只能在很少有的專業(yè)寶石鑒定實驗室進行，且對樣品具有一定破壞性,既耗時又昂貴。
)dh`aQ%N " 瑞士寶石協(xié)會第一個使用OceanOptics為其特制的SSEF GemLIBSTM系統(tǒng)，分別對天然的與經(jīng)過鈹散射處理的藍寶石進行測試,通過將脈沖式Nd:YAG激光器輸出的
波長為1064nm，脈寬為7ns，單脈沖能量為100mJ的激光聚焦到樣品上，誘導其毀傷產(chǎn)生等離子體，再采用多通道光譜儀收集光譜數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了光譜儀在覆蓋200-980nm的波長范圍內(nèi)分辨率達到0.1nm的光譜測量。實驗結(jié)果表明，根據(jù)鈹在313.042與313.107nm處的波峰測量樣品中鈹?shù)暮繉Ρ�，天然的黃色藍寶石中鈹含量很低（<2ppm），而經(jīng)過鈹散射處理的偽藍寶石中鈹?shù)暮繀s很高（>5ppm）。該協(xié)會還同時應(yīng)用LA-ICP-MS和SIMS法對寶石進行鈹含量測量,對比以上兩種方法，SSEF GemLIBSTM系統(tǒng)可以通過控制激光能量減小對樣品的破壞程度，獲得寬光譜范圍(200-980nm)下的高分辨率(0.1nm)探測，簡單的樣品備置及快捷的光譜分析(僅滯后激光幾微秒的時間)，同時更方便，更廉價。
vVrM[0*c 因此，應(yīng)用
LIBS系統(tǒng)在定量檢測鈹?shù)暮浚瑢崿F(xiàn)藍寶石的真?zhèn)舞b別方面具有很大的發(fā)展空間。
eTay/i<- sZEa8 塔希提黑珍珠的鑒別 nF<xJs 
pM}~/ 人工染色的黑珍珠與塔希提黑珍珠的外觀相似，使用海洋光學USB2000光譜儀測定樣品的可見吸收光譜與相對激光拉曼光譜，能快速、簡便地鑒定黑珍珠的真?zhèn)�。天然塔希提珍珠無論色相如何，都具有三條位置固定的特征吸收譜帶（a帶407-412nm，b帶495-498nm，c帶702nm），每個特征吸收譜帶的寬度決定于珍珠的色相與伴色；而人工染色的黑珍珠由于其原
材料不同，因此其可見吸收光譜特征無規(guī)律可循。
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-C~C]& 對人工染色黑珍珠與塔希提黑珍珠進行顯微激光拉曼光譜測定，實驗結(jié)果如下：由于兩者的主要成分都為文石，因此其拉曼光譜都具有顯著的文石拉曼譜峰，而塔希提黑珍珠由于其含有黑色有機色素，致其在1100-1650cm-1處出現(xiàn)一組相互包絡(luò)的復(fù)雜拉曼譜線，而染色處理黑珍珠多采用淡水珍珠，不具備上述包絡(luò)譜線，且由于其含有類胡蘿卜素，于是顯現(xiàn)相應(yīng)的拉曼峰（1130,1523cm-1），其特征與塔希提黑珍珠明顯不同。
FCWk8 / 由此可見，根據(jù)
可見吸收光譜和
激光拉曼光譜能鑒定塔希提黑珍珠的真?zhèn)巍?span style="display:none"> +S` cUn7
9!kp3x/` 藍色托帕石的鑒別 /+8VW;4|I 
YD0hDp 藍色托帕石是一種珍貴的寶石，但無色托帕石產(chǎn)量豐富。通過輻照改色方法（伽瑪射線、帶電粒子、快中子），可將無色托帕石改為藍色，改色的托帕石顏色穩(wěn)定，其硬度、密度、折射率等物理化學性質(zhì)幾乎與改色前一致。目前采用紫外熒光測試可初步區(qū)分天然與改色托帕石：天然托帕石的紫外熒光強弱不定，而所有改色托帕石在紫外光照射下都沒有肉眼可識別的熒光。
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z 鑒于上述結(jié)果，采用激發(fā)力更強的陰極射線代替紫外，并使用海洋光學USB2000光譜儀收集陰極發(fā)光光譜。實驗表明，天然藍色的托帕石的熒光發(fā)光強度是改色托帕石的三倍，天然無色托帕石的發(fā)光強度也明顯高于改色托帕石(20-30counts：15counts)。
HFlExa u 由此研究人員可通過以下步驟來鑒別藍色托帕石的真?zhèn)危合葴y紫外熒光強
vU]n0)<K B 度，強度高的為天然托帕石，否則再用陰極發(fā)光測定，對比天然托帕石的陰極發(fā)光光譜，即可鑒定樣品托帕石的真?zhèn)危ú捎靡粋�真的天然藍色托帕石的光譜定標）。
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