拉曼光谱在宝玉石鉴定中的应用

:利用拉曼光谱鉴定宝石越来越受到宝石学界的关注。本文测定了许多宝石的拉曼光谱 ,其中包括宝石、玉石、人造宝石和一些贵重宝石的代用品。这些谱图可以作为宝石鉴定的标准对照谱。文中还讨论了宝石拉曼光谱鉴定的一些特点     

拉曼光谱技术在宝石学研究中的应用

拉曼光谱技术已被成功地应用于宝石学研究和宝石鉴定领域。拉曼光谱技术可以准确地鉴定宝石内部的包裹体,提供宝石的成因及产地信息,并且可以有效、快速、无损和准确地鉴定宝石的类别——天然宝石、人工合成宝石和优化处理宝石。但是,该技术也存在着一定的局限性。     

显微拉曼光谱在宝石鉴定中的应用

探讨了用显微共焦拉曼光谱仪鉴定宝石的可行性、可靠性。结果表明,根据对宝石本体的拉曼测量很容易识别真假宝石。而用显微共焦系统对微小包裹的测量可提供宝石是天然或人造的信息,甚至可追踪天然宝石的产地。我们还注意到,与拉曼谱同时记录到的光荧光谱也是有关样品的珍贵信息,有时也可据此判明宝石是天然的还是人工合成的     

微型超高压宝石喷嘴内部的空化与磨损

宝石喷嘴是影响超高压水射流切割系统工作效率的重要部件,而宝石内部的空化直接影响射流的形成,也是宝石磨损的重要原因之一。对400 MPa压力范围内宝石孔内部的空化两相流进行了数值模拟,阐述了射流在宝石内的形成过程,分析了长径比、压力和入口形状对宝石内空化的影响,并在相应压力下对宝石喷嘴的磨损进行了实验研究。结果表明:宝石内部的空化发展程度随着长径比的增大而减弱;在一定的长径比范围内,空化可以发展到喷嘴出口,并最终使射流的初始直径小于喷嘴直径,且在此条件下当压力升高时,射流的初始直径增大;良好的入口形线可以降低空化的发展程度;宝石入口的磨损较出口更显著,空蚀和高压水的冲蚀造成了宝石孔边缘形状的破坏,这种破坏随着压力的升高而加剧,选择合适的长径比是减少冲蚀磨损的有效途径。     

波谱分析技术在宝石鉴定中的应用评述

波谱分析技术已被成功地应用于宝石学研究和宝石鉴定领域,如红外光谱技术,拉曼光谱技术和顺磁共振技术均可以有效,快速,无损和准确地鉴定宝石的类别,如天然宝石,人工合成宝石和优化处理宝石。     

高效连续波钛宝石激光器的优化设计及实验研究

运用ABCD律及自再现条件对钛宝石线性腔的折叠角进行了优化,从而大大提高了钛宝石晶体中光束束腰的耦合效率同时实验上对连续钛宝石激光器进行了研究,采用20mm长的钛宝石晶体和10%输出耦合镜,并运用优化后的折叠角,最终用全线氩离子激光器泵浦的连续波钛宝石激光器的斜率效率高达34.2%,在泵浦功率为7.7W下,连续钛宝石激光器输出功率达1.89W.     

人造猫眼

 猫眼宝石是人所共知的珍贵宝石,因其呈奇丽猫眼效应而得名,英文名Cat’s eye.猫眼宝石也称猫儿眼、猫睛、猫精、东方猫眼、锡兰猫眼、金绿玉或波光石等.它是矿物中的金绿宝石（Chry soberyl）,主要成分为BeAl₂O₄,斜方晶系,硬度8.5,比重3.5-3.7,折光率1.74-1.76.     

钛宝石飞秒激光振荡器的稳定性改善

对钛宝石飞秒激光器脉冲序列的强度和时间的稳定性进行了分析.实验比较了钛宝石飞秒激光器底板有无水冷的条件下,输出锁模脉冲序列的稳定性以及中心波长和光谱宽度的变化.结果表明对钛宝石飞秒激光器底板施加水冷可改善锁模脉冲的稳定性. 关键词： 钛宝石激光器 稳定性 飞秒脉冲     

用于高功率激光系统的白宝石窗口增透膜

在对白宝石晶体双折射的特性分析之后,以白宝石为基底材料,设计、镀制了高功率激光系统的窗口增透膜,并对薄膜的表面形貌,如面形、粗糙度进行测量和分析;利用激光形变装置测量了镀膜后的白宝石窗口在强激光作用下的形变,并确定了激光损伤阈值至少为10kW/cm2。     

宝石辐照的颜色改善

宝石的颜色是其最重要的物理性质之一,也是宝石学界最关切的,提高宝石档次的关键问题之一,本文介绍了宝石致色的一些因素和作为宝石颜色改善的新方法—辐照改色的一些动态. The colour of gem is one of the most important physical properties of gem.Some factorson the colouring of gem and situations of colour improvement by irradiation are introduced in this pa-per.     

天然、合成红宝石的拉曼光谱分析

天然与合成宝石一直是宝石鉴定中的难题,而拉曼光谱的半高宽,即声子"寿命"可提供宝石是天然或合成的信息。论文利用BTR111-785微型近红外拉曼光谱仪对天然、合成红宝石进行测试分析,研究表明天然红宝石的半高宽均在10cm-1以上,合成红宝石的半高宽均低于10cm-1。     

拉曼光谱对几种宝玉石矿物真伪的鉴定

借助拉曼光谱技术手段,对市场上购买的几种宝玉石进行鉴定。通过对它们的拉曼光谱的详细分析结合其表面显微图片,发现真货与赝品的谱图有明显差异,可以明显区分出玉石的真假。用拉曼光谱可以实现对宝玉石的真伪进行无损、准确、快速的鉴定。     

拉曼光谱数据库及信息查询系统

随着拉曼光谱议的不断发展,尤其是便携式拉曼光谱仪的普及,与其配套的各种拉曼数据库的建立是十分重要的。目前大多数实验室都依赖进口仪器及其相应的数据库。因此建立我国自己的拉曼数据库具有重要的意义。本文采用目前最先进的数据库软件平台,构建了大型拉曼光谱数据库。本数据库包括宝玉石及其填充物、原生矿物、毒品,农药,打印复印墨迹、化学药剂等数个子数据库,总计有数千条图谱及数据信息。可以通过中文名称、英文名称、化学式、特征峰等多种方式进行查询。系统具有智能化的信息查询模块,并且支持模糊查询。根据最强的三个特征峰值进行搜索,是其区别其他数据库的显著特点。在特征峰搜索模式中,通过依次输入拉曼图谱中的最强特征峰值,经过几次比对和确认可以显示出满足搜索条件的图谱,最终逼近真实结果。操作人员只需经过简单的培训,使用较低硬件配置的计算机,就能够在几秒钟内根据实际测得拉曼图谱,从数据库中查找出与其匹配的信息,从而快速准确的鉴定出其构成与或所属矿物。本数据库在功能上可以不断扩展,包含的数据信息可以不断扩充。该数据库可广泛应用于公安法学,宝玉石真伪,化学分析等各种物相鉴定领域。     

Effect of isotope substitution and doping on the Raman spectrum of galena (PbS)

The Raman spectrum of natural PbS has been shown to exhibit features related to the IR-active (Raman forbidden) LO phonons and to allowed scattering by two phonons. In order to confirm the vibrational nature of these features, and their peculiar temperature dependence, we compare here the spectra obtained for natural samples (i.e. mineral as well as synthetic with the natural isotopic abundance) with those measured for crystals prepared from highly enriched ³⁴S. The observed isotopic shifts confirm the vibrational nature of the structures mentioned above. We have also measured the spectra of synthetic samples of PbS annealed at several different pressures of sulphur. Because of their non-stoichiometric sulphur content they have carrier concentrations (either electrons or holes) in the 1×10¹⁷-3×10¹⁸ carriers/cm³ range (as determined from their IR reflection spectra). The measured spectra, as well as their temperature dependence, do not depend on the bulk carrier concentration, a fact that must result from surface pinning of the Fermi level within the fundamental energy gap.We finally discuss the apparent paradox of why the IR spectra reveal coupled LO-phonon-plasmon modes whereas the Raman spectra exhibit the bare LO-phonons.     

天然水晶和水热法合成水晶的拉曼光谱分析

水热法合成水晶是依据天然水晶的物理化学性质并模拟其形成环境制得,常规检测方法无法鉴别。本论文采用法国(HORIBA Jobin Yvon)OLYMPUS BX41激光拉曼仪测试分析,并对天然水晶与水热法合成水晶拉曼谱466 cm~(-1)谱峰进行高斯线性拟合,发现水晶半高宽均大于6.5 cm~(-1),而合成水晶半高宽均小于6.5 cm~(-1)。拉曼光谱半高宽值的差异可对天然水晶和水热法合成水晶的鉴别提供依据。     

水热法合成蓝绿色绿柱石的宝石学及光谱学特征

针对新出现在市场上的一种水热法合成蓝绿色绿柱石,运用LA-ICP-MS、红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见光谱进行系统研究,旨在获得其宝石学及谱学特征,探讨颜色成因,为检测机构鉴定该合成宝石提供参考数据。结果表明,样品折射率为1.570~1.576,与天然绿柱石相近,内部含特征的水波纹状生长纹理,可作为主要鉴定特征之一。LA-ICP-MS分析表明,该合成绿柱石化学成分相对单一,主要致色元素为Cr和Ti,还含有微量的V,碱金属含量极低。紫外-可见光谱主要显示Cr的吸收峰,结合LA-ICP-MS测试,认为其蓝绿色调主要由Cr和Ti共同导致。其中绿色调主要由Cr致色,微量的V可能也对绿色调有所影响。钛则致紫色,与绿色叠加形成样品具有的蓝绿色调,具体的致色机理有待进一步研究。在2 000~4 000 cm-1的红外光谱中,以3 700 cm-1为中心的宽吸收带吸收强烈,归属于两种类型通道水的基频振动及其耦合;2 449,2 615,2 746,2 813,2 885和2 983 cm -1处吸收峰,均为Cl-引起;3 108和3 299 cm-1的较强吸收峰由NH4+所致。在4 000~8 000 cm-1的近红外吸收光谱中,为合成绿柱石通道水的合频和倍频振动区。其中,Ⅰ型水的合频振动所致的5 275 cm-1处强吸收峰、伴随5 106和5 455 cm-1处较强吸收峰,及Ⅰ型水倍频振动所致的7 143 cm-1强吸收峰,可作为样品是水热法合成绿柱石的重要鉴定特征,且对于鉴定较厚的刻面宝石尤为重要。天然绿柱石中相应的这两处吸收峰强度较弱甚至不存在。样品的拉曼光谱和标准绿柱石的拉曼光谱一致。685 cm-1峰的半高宽为7.1～7.3 cm-1,小于8.5 cm-1,可作为水热法合成绿柱石的又一鉴定特征。     

Raman spectra of fosterite

The normal modes of the Raman-active phonons in the center of the Brillouin zone in a natural monocrystal of Mg₂SiO₄ were measured by using Raman scattering. All of the modes predicted by group theory were observed and measured. Some deviations from previously published values in synthetic samples were observed for the low energy phonons.     

美国通用电气公司宝石级合成翡翠的振动谱学研究

对近来面市的美国通用电气公司的宝石级合成翡翠,使用傅里叶红外光谱仪、 激光拉曼光谱仪等谱学分析测试仪器进行测试,研究其振动光谱,试图从振动谱学的角度分析研究这种合成翡翠的特征,并比较它与天然翡翠的异同。研究结果表明： 在红外光谱方面： 美国通用电气公司宝石级合成翡翠的指纹区与天然翡翠的基本相同; 而在基团频率区,则有明显的不同： 在3 400～3 700 cm-1范围内显示一组由OH的伸缩振动导致的特征吸收谱带: 3 375,3 471和3 614 cm-1。揭示了合成翡翠中含有一定数量的羟基。在拉曼光谱方面,一组376,700,989和1 039 cm-1的尖锐吸收峰一方面显示了和天然翡翠的拉曼特征一致性,另一方面也显示其具有完好的结晶形态,红外光谱和拉曼光谱均显示了样品中重质量的阳离子的缺乏。