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拉曼光谱仪在宝玉石行业的应用

发布时间:2019-12-26

随着光谱学的发展,宝玉石鉴定领域中采用拉曼光谱技术已经相对成熟。拉曼光谱技术在宝玉石领域引起越来越多的重视,应用范围也逐渐扩宽,分别用于鉴别宝玉石种类、合成宝石、优化处理宝玉石及仿制品等。

相对于常规的仪器、方法和经验已经不能够完全解决问题, 而采用拉曼光谱的微区无损分析技术可以更好的对珠宝的实际状况做出准确无误的分析判断。由于拉曼光谱在鉴定宝玉石过程无需备制样品、方便快捷,并且拥有自己的独特性,是红外光谱等其他大型仪器无法实现的,所以是宝玉石研究和鉴定领域中非常重要的手段,也深得鉴定专家们的喜爱。


拉曼光谱是一种激光光子与宝玉石分子发生非弹性碰撞后,改变了原有入射频率的一种分子联合散射光谱。利用拉曼光谱仪,

第一,可以迅速获取宝玉石中成分、晶体结构、分子配位基结构等信息,从而鉴别宝玉石品种及真假鉴定;

第二,通过对宝玉石包裹体成分进行分析,可以借此判定宝玉石原产地及其是否经过人为处理;

第三,通过测试宝玉石光致发光光谱(PL),可以分析宝玉石晶体缺陷及其原因等。

我们以钻石为例,钻石有4C分级,这些分级分别是从颜色(Colour)、净度(clarity)、切工(cut)及质量(carat)四方面进行等级划分。研究发现,常温常压条件下,各种类型的钻石(天然及合成)的拉曼光谱中均可见1332cm-1拉曼锐锋,为钻石的本征峰。


 当然该方法也可以测量其它宝石,比如红宝石、紫翠玉、蓝宝石和各种翡翠玉石等。


一 石榴石与葡萄石


二 红珊瑚与粉珊瑚


三 天然红宝石与人工红宝石


珠宝界流传着一句话:“翡翠一定都是玉,但玉不一定是翡翠”。

在使用拉曼光谱做翡翠检测时,由于不同等级的翡翠加工方法和添加物的成分不同,还要根据翡翠拉曼光谱特征峰的一些辅助信息来作更全面的谱学解释,如峰强和峰半高宽信息,其中相对强度代表了探测到的成分含量的高低;

宽度代表了结晶度的好坏;峰半高宽的展宽意味着结晶度遭到一定的破坏;

有机物的普通激光拉曼光谱通常会产生荧光效应,反应在拉曼光谱上,为基线在1000cm-1~3000cm-1叫宽缓的凸起,宝玉石这种拉曼光谱的荧光特征可以作为鉴定宝玉石的特征之一。

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