現(xiàn)代測試儀器在寶石鑒定研究中的應用.ppt

1、現(xiàn)代測試儀器,在寶石鑒定研究中的應用,新型鉆石鑒定儀器,鉆石確認儀Diamond sure,利用天然鉆石具有的415.5nm吸收線，可以區(qū)分大多數(shù)天然與合成鉆石,鉆石觀測儀Diamond View,利用230nm以下紫外光照射樣品，觀察熒光圖譜,心箭切工鏡,不同切工的鉆石,激光誘導等離子體質(zhì)譜儀（LIBS,LIBS工作原理,用途：測定微量元素的含量，用于Be擴散處理藍寶石,LIBS檢測含銅的電氣石,大型儀器 紅外光譜、拉曼光譜、陰極發(fā)光儀、紫外可見吸收光譜 研究目的 鑒定特征、寶石化學成分、內(nèi)含物、振動譜學、吸收與發(fā)光光譜等,紅外光譜分析 方法原理：物質(zhì)的分子在紅外線的照射下，吸收與其分子振動

2、、轉(zhuǎn)動頻率一致的紅外光。利用物質(zhì)對紅外光區(qū)電磁輻射的選擇性吸收，對珠寶玉石的組成或結(jié)構(gòu)進行定性或定量分析,儀器 紅外光譜儀（傅立葉變換紅外光譜儀或光柵式紅外光譜分析儀），可配紅外顯微鏡。 測試方法 直接透射法：無損，適用于薄至中等厚度的珠寶玉石原料或成品。 直接反射法：無損，適用于具較大拋光平面的樣品。 粉末法(KBr壓片)：微損，適用于原石、玉石雕件等,纖蛇紋石貓眼紅外吸收光譜,光片(0.2mm,KBr壓片,用途1：指紋頻率鑒定寶石種,錳鋁榴石與鐵鈣鋁榴石的紅外光譜,合成紫晶,天然紫晶,天然和合成紫晶紅外吸收光譜,用途2：鑒別天然與合成寶石,天然和合成紫晶二次微分階擬合處理紅外吸收光譜,用途

3、3：鑒別優(yōu)化處理寶玉石,B貨翡翠的紅外透過圖譜,波數(shù)/cm-1,3049,苯環(huán),CH3+ CH2,充填處理翡翠,染色處理前后淡水養(yǎng)殖珍珠的紅外吸收光譜,Renishaw MKI-1000,計算機,激光器,顯微鏡,光譜儀 檢測器 濾波器,拉曼光譜儀,1 鑒定礦物種（特征基團） 2 包裹體成分研究(非化學成分) 3 檢測人工優(yōu)化處理寶石,方法原理 光照射在物質(zhì)上，除按幾何規(guī)律傳播的光線之外，還存在著散射光，其中非彈性的拉曼散射光，能提供分子振動頻率的信息。拉曼光譜能迅速定出分子振動的固有頻率，判斷分子的對稱性、分子內(nèi)部作用力的大小。作為紅外光譜的互補技術(shù)，LRM 能提供分子成分（非元素成分）、分子

4、配位體結(jié)構(gòu)及對稱性、分子基團結(jié)構(gòu)單元、礦物中離子的有序無序占位和缺位及缺陷等精細結(jié)構(gòu)。其主要用途,方解石子礦物,H2O,CO2 液,CO2氣,四川綠柱石中多相態(tài)流體包裹體,綠柱石中流體包裹體 LRM 譜,綠柱石中流體包裹體 LRM 譜,CO2,綠柱石中流體包裹體 LRM 譜,CO2,璽,方解石,流體包裹體中子礦物LRM 譜,遼寧鉆石中橄欖石包裹體,遼寧鉆石中橄欖石包裹體 LRM 譜,781,699,Raman microscopic images,Raman spectrum of Maw-sit-sit jade,基本原理 陰極發(fā)光是一種表面物理現(xiàn)象 ，是由具有一定能量的電子轟擊寶石表面，

5、使電能轉(zhuǎn)化為光輻射而產(chǎn)生的一種發(fā)光現(xiàn)象,陰極發(fā)光儀,天然、合成鉆石CL圖像 (L4,翡翠的陰極發(fā)光結(jié)構(gòu) 指翡翠在陰極電子束的轟擊下，產(chǎn)生出由礦物晶粒大小、形態(tài)、排列方式及其相互關系組合而成的幾何發(fā)光圖案,電子探針分析,基本原理 電子探針 (EPMA) 又稱X射線顯微分析。利用聚焦后的高能電子束與樣品表面作用，而產(chǎn)生特征X射線 、二次電子、背散射電子、吸收電子、俄歇電子、陰極熒光等信息。將這些信息分別進行收集處理，以此獲得樣品的化學成分、表面形貌及結(jié)構(gòu)特征。 寶石學用途 1 快速無損地測定寶石中常量和微量元素 2 包裹體化學成分分析 3 區(qū)分天然與合成寶石,SiO2 TiO2 Ai2O3 FeO

6、 MnO MgO CaO Na2O K2O Cr2O3 CoO NiO,HB-01 65.93 0.01 15.72 1.80 0.11 0.33 0.01 0.08 0.02 0.04 0.25 0.10 84.40 HB-02 66.28 0.03 15.50 1.94 0.13 0.20 0.00 0.11 0.01 0.02 0.29 0.13 84.64 HB-05 65.50 0.04 16.51 1.88 0.18 0.21 0.01 0.06 0.03 0.03 0.28 0.19 84.92 HB-07 66.31 0.03 15.76 1.69 0.10 0.23 0.02

7、 0.00 0.02 0.02 0.32 0.15 84.65 HB-08 66.99 0.01 16.10 1.63 0.12 0.19 0.00 0.03 0.06 0.03 0.24 0.12 83.52 HB-10 66.32 0.03 15.81 1.74 0.10 0.22 0.00 0.00 0.02 0.04 0.25 0.08 84.61 HB-11 65023 0.00 15.78 1.89 0.14 0.21 0.03 0.08 0.04 0.02 0.23 0.09 83.74,樣號,水熱法合成紅色綠柱石化學成分,單位： WB % 加速電壓15kV, 電流：20 nA,

8、翡翠中的環(huán)帶結(jié)構(gòu),A 鉻鐵礦 B 鈣鉻榴石 C 鈣質(zhì)鈉鉻輝石 D 鈉鉻輝石 E 硬玉 F 鉻硬玉,翡翠的環(huán)帶結(jié)構(gòu)電子形貌像,紫外可見分光光度計,紫外-可見吸收光譜是在電磁輻射作用下，由多原子、分子的價電子發(fā)生躍遷而產(chǎn)生的分子吸收光譜。具有不同晶體結(jié)構(gòu)的各種有色寶石，對不同波長的入射光線具有不同程度的選擇性吸，由此構(gòu)成測試基礎,寶石學用途 1 研究寶石中致色元素及呈色機理 2 檢測人工優(yōu)化處理寶石 3 區(qū)分某些天然與合成寶石,山東藍寶石 UV-NI 譜,451,387,377,451,387,377,藍寶石,黃色藍寶石,6A1g 4Eg (4D) , 377nm 6A1g 4T2g (4D) ,

9、 387nm 6A1g 4Eg + 4A1g (4G) ,451nm,Fe 3,Fe2+ Ti4,輻照處理藍色鉆石,GR1,紅色長石,黃色長石,鉻釩鈣鋁榴石的紫外可見吸收光譜,X射線衍射分析 儀器：X射線衍射儀 適用范圍：主要用于細粒至隱晶質(zhì)、單晶或集合體成分結(jié)構(gòu)物相分析。a）粉末法，適用于未知材料及集合體；b）單晶法，適用于單晶材料；c）勞埃法，用于天然珍珠、養(yǎng)殖珍珠及其仿制品的區(qū)別,葉蛇紋石貓眼X射線衍射譜,用最小二乘法計算所得晶胞參數(shù)如下： 格子類型： 面心格子 (P) 單斜晶系 DIRECT CELL 43.56009 9.38151 7.23768 STD ERRS .05903 .08005 .02237,白松石”的X射線粉晶衍射圖,激光