光譜儀在寶石鑒定方面的應(yīng)用
光譜儀在寶石鑒定方面的應(yīng)用 頂尖科儀（中國(guó)）股份有限公司技術(shù)支持部 發(fā)布日期：2011-8-3 G~& q
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天然的寶石色澤獨(dú)特、珍貴稀少，價(jià)格自然不菲，為人爭(zhēng)寵。然而，由于利益驅(qū)使，不法分子從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)仿制與偽造寶石。隨著科技的不斷進(jìn)步，仿制的手法愈來(lái)愈高明，以致能蒙混許多檢測(cè)設(shè)備。相對(duì)而言，使用光譜儀來(lái)鑒定寶石，具有操作簡(jiǎn)便，鑒定準(zhǔn)確，過(guò)程迅速等優(yōu)點(diǎn)。以下實(shí)例將向您展示海洋光學(xué)的光譜儀在寶石鑒定方面的優(yōu)勢(shì)： K-*ZS8
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橙黃色藍(lán)寶石的鑒別 B[w. 8e5
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橙色或黃色藍(lán)寶石極為罕見(jiàn)，不法分子通過(guò)對(duì)剛玉進(jìn)行鈹散射（Be-diffusion）處理，可制成高仿真度的橙黃藍(lán)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(jí)粒子質(zhì)譜法)方法來(lái)鑒別藍(lán)寶石真?zhèn)�，但是這種鑒別實(shí)驗(yàn)只能在很少有的專(zhuān)業(yè)寶石鑒定實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，且對(duì)樣品具有一定破壞性,既耗時(shí)又昂貴。 #>C Wee;
瑞士寶石協(xié)會(huì)第一個(gè)使用OceanOptics為其特制的SSEF GemLIBSTM系統(tǒng)，分別對(duì)天然的與經(jīng)過(guò)鈹散射處理的藍(lán)寶石進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)將脈沖式Nd:YAG激光器輸出的波長(zhǎng)為1064nm，脈寬為7ns，單脈沖能量為100mJ的激光聚焦到樣品上，誘導(dǎo)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(shí)現(xiàn)了光譜儀在覆蓋200-980nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)分辨率達(dá)到0.1nm的光譜測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)鈹在313.042與313.107nm處的波峰測(cè)量樣品中鈹?shù)暮繉?duì)比，天然的黃色藍(lán)寶石中鈹含量很低（<2ppm），而經(jīng)過(guò)鈹散射處理的偽藍(lán)寶石中鈹?shù)暮繀s很高（>5ppm）。該協(xié)會(huì)還同時(shí)應(yīng)用LA-ICP-MS和SIMS法對(duì)寶石進(jìn)行鈹含量測(cè)量,對(duì)比以上兩種方法，SSEF GemLIBSTM系統(tǒng)可以通過(guò)控制激光能量減小對(duì)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(cè)，簡(jiǎn)單的樣品備置及快捷的光譜分析(僅滯后激光幾微秒的時(shí)間)，同時(shí)更方便，更廉價(jià)。 P &c O2
因此，應(yīng)用LIBS系統(tǒng)在定量檢測(cè)鈹?shù)暮�，�?shí)現(xiàn)藍(lán)寶石的真?zhèn)舞b別方面具有很大的發(fā)展空間。 ri3*~?k00
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塔希提黑珍珠的鑒別 ):=8w.yC
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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(xué)USB2000光譜儀測(cè)定樣品的可見(jiàn)吸收光譜與相對(duì)激光拉曼光譜，能快速、簡(jiǎn)便地鑒定黑珍珠的真?zhèn)巍Ｌ烊凰Ｌ嵴渲闊o(wú)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(gè)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(jiàn)吸收光譜特征無(wú)規(guī)律可循。 S9b=?? M)
對(duì)人工染色黑珍珠與塔希提黑珍珠進(jìn)行顯微激光拉曼光譜測(cè)定，實(shí)驗(yàn)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(jī)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(lèi)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。 ~|{e"!(}
由此可見(jiàn)，根據(jù)可見(jiàn)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"> ]B&jMj~y&
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藍(lán)色托帕石的鑒別 g rQ,J
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藍(lán)色托帕石是一種珍貴的寶石，但無(wú)色托帕石產(chǎn)量豐富。通過(guò)輻照改色方法（伽瑪射線、帶電粒子、快中子），可將無(wú)色托帕石改為藍(lán)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(xué)性質(zhì)幾乎與改色前一致。目前采用紫外熒光測(cè)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(qiáng)弱不定，而所有改色托帕石在紫外光照射下都沒(méi)有肉眼可識(shí)別的熒光。 Zn|lL0 b{q
鑒于上述結(jié)果，采用激發(fā)力更強(qiáng)的陰極射線代替紫外，并使用海洋光學(xué)USB2000光譜儀收集陰極發(fā)光光譜。實(shí)驗(yàn)表明，天然藍(lán)色的托帕石的熒光發(fā)光強(qiáng)度是改色托帕石的三倍，天然無(wú)色托帕石的發(fā)光強(qiáng)度也明顯高于改色托帕石(20-30counts：15counts)。 0 >(hiT y<
由此研究人員可通過(guò)以下步驟來(lái)鑒別藍(lán)色托帕石的真?zhèn)危合葴y(cè)紫外熒光強(qiáng) Q R dtr
度，強(qiáng)度高的為天然托帕石，否則再用陰極發(fā)光測(cè)定，對(duì)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�(gè)真的天然藍(lán)色托帕石的光譜定標(biāo)）。 p*zTuB~e
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