手持拉曼EVA3000Plus在珠宝鉴别中的应用
* 引言

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随着科技的进步,珠宝合成技术已经日趋成熟,对于从事珠宝交易和检测的人员来说,无形中加大了检测和鉴别珠宝真伪,档次,品级的难度。自从人类发现珠宝开始,就不停的研究珠宝检测方法,从一开始的有肉眼识别发展到今天借助别发展到今天借助更多的分析仪器识别,珠宝检测手段可谓发生了翻天覆地的变化。
在以往的珠宝鉴定工作中,主要运用宝石显微镜和折光仪来检测等工具,这些工具主要根据矿物质的光学性质来对珠宝做定性认识和鉴定。但是由于一些种类不同的宝石具有非常相似的光性,这就使得通常的方法无法准确鉴定区别真假珠宝,再加上珠宝合成技术和优化处理技术的高速发展,使得合成珠宝与天然珠宝的区分难度越来越大。

在珠宝检测过程中常用的技术手段主要包括:紫外可见吸收光谱、拉曼光谱,红外光谱技术,电子探针技术、X线衍射技术和扫描电镜分析技术等,拉曼光谱检测技术由于其快速,无损,准确,赢得了业界的一致认可。
拉曼光谱是物质分子振动所发生的的一种散射光谱,通过对珠宝拉曼光谱分分析可知道珠宝内部分子振动转动能级情况,从而可以鉴别和分析珠宝的类别、品级和真伪。

* 实验部分

1. 实验准备

100个珠宝、钻石、宝石标准样品,6个珠宝预测样品,EVA3000Plus手持式拉曼光谱仪及探头附件,笔记本电脑。


2. 实验仪器

EVA3000Plus、拉曼固体检测附件。


由上海如海光电科技有限公司生产的手持式拉曼光谱仪EVA3000Plus


仪器参数:



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性能参数


光谱范围

200cm-1~3200cm-1

波长分辨率

4~13cm-1@1000cm-1

激发波长

785±0.5nm

输出功率

0~500mW

积分时间

1ms~10s

探头工作焦距

7.5mm






3. 实验方法

Step1、取出100个宝石标准样品,依次排开,清点数量。准备一组空盒子,测试完成后的样品放置于此。

Step 2、给EVA3000Plus手持式拉曼光谱仪套上固体附件帽,对准取出的宝石样品测量,测量前请记录好宝石的名称和编号,测量完成后在设备上对谱图做保存,名称需要和宝石的编号名称一致。

Step 3、依次测试完100个标准样品,建立一个标准的宝石样品库。

Step 4、取出6个待测珠宝样品,依次测量,和数据库匹配,检查数据库。

Step 5、所有珠宝按照归类还原放置,实验结束。

注意事项:样品比较小的钻石主要防止样品掉落和丢失。

* 结果与讨论

实验测试了100个珠宝的标准样品和6个的待预测样品数据如下图所示,得到了珠宝的拉曼光谱。下图为待测样品和标准样品库的拉曼光谱相似度(光谱平滑、基线扣除、归一化数据处理):


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结论一:

从上图看,待预测样品1和石英岩标准样品的相似度高达91.5%,待测样品2和橄榄石标准样品的相似度高达85.6%,从而可判断待测样品1归属于石英岩,待测样品2归属于橄榄石。

从100个标准样品中任意选取8个大类的珠宝拉曼谱图最对比,如下图:


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结论二:

从上图看,不同类型的珠宝拉曼光谱图的峰位差异明显,采用EVA3000Plus手持式拉曼光谱仪鉴别不同种类的珠宝可行。



珠宝玉石数据库

目前共有宝石样品数据库共123条,包含翡翠,钻石在内的95种样品。

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