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激光拉曼光谱仪检测文物(拉曼光谱及宝石检测仿真实验)

激光拉曼光谱仪检测文物(拉曼光谱及宝石检测仿真实验) 蓝宝石鉴定新技术——激光拉曼光谱分析

蓝宝石源于拉丁语Spphins,代表蓝色,象征忠诚、坚定、善良和正直。蓝宝石因其美丽的颜色和晶莹剔透的外观,被古人视为神秘超自然的宝石,寓意吉祥之物。世界上大部分蓝宝石主要分布在澳大利亚、泰国、老挝、柬埔寨和越南。

1957年贝尔实验室水热法合成蓝宝石成功,1999年我国水热法合成蓝宝石成功。目前,宝石行业面临的一项紧迫任务是鉴定天然宝石和合成优化宝石。一些传统的宝石鉴定仪器和方法已经难以满足珠宝鉴定的要求。难点在于,合成宝石的化学成分和晶体结构与天然宝石相同,因此也具有与天然宝石相同的物理性质。从化学成分和物理性质来说,是真正的宝石(某些物理性质比天然宝石要好)。但宝石的价值不仅取决于其质量,还取决于其产量和不可再生性。合成宝石的生产方式不同,所以价值也大相径庭。

和天然蓝宝石。从外观上看,合成蓝宝石颜色更均匀,但部分合成;蓝宝石颜色太深,肉眼看透明度下降。天然蓝宝石内部裂纹较多,有天然角带,深色或无色晶体包裹体。而合成蓝宝石内部一般比较干净,大部分能看到气泡,弯曲的生长线不明显。

激光拉曼光谱仪作为微区无损分析和红外吸收光谱的补充技术,可以快速判断宝石中分子振动的固有频率,判断分子配对、分子内力和一般的分子动力学性质,成为宝石鉴定人员一种新的有效的分析手段。下图显示了天然蓝宝石(A)和人造蓝宝石(B)的拉曼光谱。拉曼特征峰存在明显差异。天然蓝宝石有191cm-1、241cm-1和341cm-1峰,而人造蓝宝石没有,因此可以准确地区分人造蓝宝石。

目前市面上有一种便携式激光拉曼智能检测仪,专门用于珠宝玉石的鉴定,可以快速鉴定市面上大部分珠宝玉石,以及相关填充物和赝品。

 
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