天然的宝石色泽独特、珍贵稀少,价格自然不菲,为人争宠。然而,由于利益驱使,不法分子从来没有停止过仿制与伪造宝石。随着科技的不断进步,仿制的手法愈来愈高明,以致能蒙混许多检测设备。相对而言,使用
光谱仪来鉴定宝石,具有操作简便,鉴定准确,过程迅速等优点。以下
实例将向您展示海洋
光学的光谱仪在宝石鉴定方面的优势:
R aVOZ=^- /A8ua=Kn 橙黄色蓝宝石的鉴别 KxZO.>, O T*C7= 橙色或黄色蓝宝石极为罕见,不法分子通过对刚玉进行铍散射(Be-diffusion)处理,可制成高
仿真度的橙黄蓝宝石,以前常用LA-ICP-MS(
激光消融感应等离子体质谱分析法)或SIMS(次级粒子质谱法)方法来鉴别蓝宝石真伪,但是这种鉴别实验只能在很少有的专业宝石鉴定实验室进行,且对样品具有一定破坏性,既耗时又昂贵。
~$GRgOn 瑞士宝石协会第一个使用OceanOptics为其特制的SSEF GemLIBSTM系统,分别对天然的与经过铍散射处理的蓝宝石进行测试,通过将脉冲式Nd:YAG激光器输出的
波长为1064nm,脉宽为7ns,单脉冲能量为100mJ的激光聚焦到样品上,诱导其毁伤产生等离子体,再采用多通道光谱仪收集光谱数据,实现了光谱仪在覆盖200-980nm的波长范围内分辨率达到0.1nm的光谱测量。实验结果表明,根据铍在313.042与313.107nm处的波峰测量样品中铍的含量对比,天然的黄色蓝宝石中铍含量很低(<2ppm),而经过铍散射处理的伪蓝宝石中铍的含量却很高(>5ppm)。该协会还同时应用LA-ICP-MS和SIMS法对宝石进行铍含量测量,对比以上两种方法,SSEF GemLIBSTM系统可以通过控制激光能量减小对样品的破坏程度,获得宽光谱范围(200-980nm)下的高分辨率(0.1nm)探测,简单的样品备置及快捷的光谱分析(仅滞后激光几微秒的时间),同时更方便,更廉价。
CEwMPPYnD 因此,应用
LIBS系统在定量检测铍的含量,实现蓝宝石的真伪鉴别方面具有很大的发展空间。
UE-< bjQp6!TsZ 塔希提黑珍珠的鉴别 ~6HpI0i "$->nC. 人工染色的黑珍珠与塔希提黑珍珠的外观相似,使用海洋光学USB2000光谱仪测定样品的可见吸收光谱与相对激光拉曼光谱,能快速、简便地鉴定黑珍珠的真伪。天然塔希提珍珠无论色相如何,都具有三条位置固定的特征吸收谱带(a带407-412nm,b带495-498nm,c带702nm),每个特征吸收谱带的宽度决定于珍珠的色相与伴色;而人工染色的黑珍珠由于其原
材料不同,因此其可见吸收光谱特征无规律可循。
.^aakM 对人工染色黑珍珠与塔希提黑珍珠进行显微激光拉曼光谱测定,实验结果如下:由于两者的主要成分都为文石,因此其拉曼光谱都具有显著的文石拉曼谱峰,而塔希提黑珍珠由于其含有黑色有机色素,致其在1100-1650cm-1处出现一组相互包络的复杂拉曼谱线,而染色处理黑珍珠多采用淡水珍珠,不具备上述包络谱线,且由于其含有类胡萝卜素,于是显现相应的拉曼峰(1130,1523cm-1),其特征与塔希提黑珍珠明显不同。
Q]9+-p(= 由此可见,根据
可见吸收光谱和
激光拉曼光谱能鉴定塔希提黑珍珠的真伪。
e;+6U"Jx* x)Y?kVw21" 蓝色托帕石的鉴别 S'Hb5C2u LH=gNFgzt 蓝色托帕石是一种珍贵的宝石,但无色托帕石产量丰富。通过辐照改色方法(伽玛射线、带电粒子、快中子),可将无色托帕石改为蓝色,改色的托帕石颜色稳定,其硬度、密度、折射率等
物理化学性质几乎与改色前一致。目前采用紫外荧光测试可初步区分天然与改色托帕石:天然托帕石的紫外荧光强弱不定,而所有改色托帕石在紫外光照射下都没有肉眼可识别的荧光。
k`l={f8C 鉴于上述结果,采用激发力更强的阴极射线代替紫外,并使用海洋光学USB2000光谱仪收集阴极发光光谱。实验表明,天然蓝色的托帕石的荧光发光强度是改色托帕石的三倍,天然无色托帕石的发光强度也明显高于改色托帕石(20-30counts:15counts)。
Tz\ PQ)! 由此研究人员可通过以下步骤来鉴别蓝色托帕石的真伪:先测紫外荧光强
|[)k5nUQ| 度,强度高的为天然托帕石,否则再用阴极发光测定,对比天然托帕石的阴极发光光谱,即可鉴定样品托帕石的真伪(采用一个真的天然蓝色托帕石的光谱定标)。
n(i Uc1Y FeW}tKH 参考文献: y$
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