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▌K-Sens 拉曼光谱仪 | 宝石鉴定


         


      背景
      珠宝玉石由于其精美的外观,具有独特的艺术价值和收藏价值。传统的宝石鉴定主要靠检测人员经验,使用放大镜、显微镜、折射仪、比重计等方法。然而市场上各种以次充好、以假乱真的造假手段给宝石真伪鉴定带来了较大的困难。近年来,拉曼光谱法在宝石鉴定领域内成了强有力,甚至是最终的鉴别手段。拉曼光谱法与传统的宝石鉴定方法相比,具有快速、准确的特点,可以做到原位、无损、无需制样。宝石的拉曼光谱能给出物质成分、结构的综合信息,具有更大的可靠性、准确性。通过拉曼光谱的分析,不仅可以分析宝石的真伪,还可对宝石包裹体进行测量,分析天然宝石与人工宝石,甚至可以得到天然宝石的原产地和生长年代等信息。目前世界上著名宝石协会的研究实验室,如英国 FGA、美国 GIA 等,均采用拉曼光谱法作为重要的宝石检测分析方法。
图1,紫水晶与葡萄石展示

基本原理
      拉曼光谱法把激光照射在宝石样品上,激发并收集宝石物质的拉曼光谱,通过光谱仪对宝石拉曼光谱进行分析,可以进行宝石成分、宝石填充物、合成宝石、天然宝石生长年代等分析鉴别。由于激光光斑通常只有几百微米,因此可以对宝石中的细小包裹体进行检测,得到包裹体的成分、结构、对称性等信息。
      
      实验方法
      把复享光学拉曼探头的光纤端分别连接至激光器和光谱仪,调节探头与宝石样品的距离。打开激光器,使合适功率的激光照射在样品上,由 NOVA 制冷型光谱仪得到宝石样品的拉曼光谱。
图2,复享便携式拉曼光谱仪


      从下图光谱结果可以看出,不同宝石物质的拉曼光谱具有显著的特征区别。通过将光谱结果与拉曼标准数据库中的图谱进行对比,可以准确的判别宝石成分。而伪造的假宝石由于具有不同的物质和结构,其拉曼光谱与真宝石表现出一定的区别,从而可以鉴定宝石的真伪。


图3,珍珠、紫水晶、石榴石、葡萄石的拉曼光谱


      结论
      复享的便携式拉曼光谱仪可在较低的成本下,准确、快速的进行宝石检测,得到宝石成分、宝石填充物等信息,进行宝石真伪鉴定。

      参考文献
      [1] 李雪亮,王以群,毛荐,等.蓝宝石与相似宝石的拉曼光谱研究.激光与红外,2008, 38(2):152-153.
      [2] 董华,唐庆民,莫育俊等.翡翠的拉曼光谱研究.珠宝科技,2004,16(3):24-27.
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