探究现代测试技术在珠宝检测中的应用

张新蓉

摘 要：本文以珠宝检测技术为研究对象，分析现代技术条件下的应用方法。通过对现代技术条件优势作用的论述，说明其对于珠宝检测工作的积极意义，并以拉曼光谱、红外光、电子探针、X射线、电子显微镜这五种技术类型入手，论述其技术内容在珠宝检测中的应用条件，为相关实践拓展提供参考材料。

关键词：珠宝检测;测试技术;拉曼光谱

中图分类号：TS934.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）21-0195-02

0 引言

珠宝是我国经济中的重要组成部分，由于人们生活质量的不断提升，对于优质珠宝的客观要求也愈发严格。而在珠宝行业领域中，合成珠宝与天然珠宝之间的差异逐渐缩小，为人们分辨珠宝的真伪带来了一定的技术难度。对此，需要对具体的技术方案进行分析，在深刻认识现代检测技术重要性的同时，说明各类型检测科技的应用条件，为相关技术研究提供参考材料。

1 珠宝检测中现代检测技术的应用价值

现代检测科技在珠宝检测中的应用，直接提升了珠宝检测工作的技术水平，为辨别珠宝玉石的真伪，提供了有效的技术保障。同时，通过这种技术手段，也能为珠宝企业，树立良好的市场形象，在形成品牌化特征的基础上，获得更加稳定的市场发展空间。而在珠宝检测技术的现代化升级中，其基本的科技性价值，还会在以下几个方面呈现出优势性作用。第一，通过现代化珠宝检测技术的应用，有效地维护了珠宝消费者的合法权益。利用检测技术，可以有效地判断天然珠宝与合成珠宝，并为产品进行有效的价值定位，加强其辨识度水平的同时，防止不法分子利用合成珠宝欺骗消费者。第二，通过现代化珠宝检测技术，可为为珠宝市场行业提供良好的运行环境，在监督并规范企业行为的同时，减少了“以次充好”现象对于珠宝市场造成的负面影响，尤其在消除“劣币驱逐良币”问题的控制效果上，使珠宝行业的稳定性得到了基本的保障，实现了净化市场空间的管理目标。第三，从技术角度出发，现代检测技术的应用发展，是对传统珠宝检测技术的应用升级。通过技术开发与科技创新，明显地提升了珠宝检测技术的科技型条件，并提高了检测过程中的准确性与效率性，在保证珠宝企业经济利益的同时，使珠宝检测工作也获得了一定程度的发展与推广[1]。

2 珠宝检测中现代技术的类型应用说明

2.1 拉曼光谱

拉曼光谱技术作为典型的现代检测技术，可以适应珠宝检验的工作需要，并通过自身发散性光谱的基本特征，对珠宝物质内部构成进行振动频率检测与分析，以此确定珠宝的成分属性，判断其是自然或是合成的。而在不同类型矿石的检测中，拉曼光谱也会以不同的技术形式出现，并主要表现为以下三种类型。

2.1.1 天然与合成对比

蓝宝石玉石，带有多种颜色的形态特征，并在其结构中，有刚玉晶体。而这一晶体内部，含有微量状态的杂质元素，正是这种杂质元素，确定了蓝宝石的颜色特征。例如，最为典型的蓝色状态，即是由于其晶体中带有少量的铁与钛元素，因此，在元素组合的形态下，表现出了外部的蓝色特征。而视觉呈绿色的蓝宝石，则在其晶体结构中，积累了微量的钒与钴。另外，生成换颜色视觉效果，主要是由于晶体中积累了微量的镍元素。

因此，在对蓝宝石进行鉴定的过程中，需要采用系列的技术手段完成检验处理。例如，在检验分析中，需要将样本材料包入细线状态下的金红石包体中，并在其出現不同形态氢气的同时，对拉曼特征峰值数据进行分析，以此判断人工宝石与自然宝石的差异。比照条件下，人工合成的宝石材料，不会在191cm-1、241cm-1、341cm-1数值位置出现峰值。所以，根据这一特征，就可对蓝宝石材料做出基本判断。

2.1.2 荧光光谱测试

在自然海水环境中生成的珍珠叫珠宝，然而在市场环境中，同样也有经过人工养殖而形成的淡水珍珠与海水珍珠，会混淆人们的判断。在进行技术检测的过程中，可以使用荧光光谱对这一差异化类型进行分析。技术条件上，当碳酸钙处在2000cm-1～6000cm-1区间内时，可以通过荧光光谱作出分析，并形成拉普数值。例如，天然海水中形成的珍珠，会在4200cm-1左右出现峰值，并保证整体荧光检测曲线的平滑状态。而在人工养殖的珍珠珠宝中，其检测峰值数据则出现在3000cm-1左右，由此可以对珍珠的自然状态作出判断，并确定珍珠的经济价值。

2.1.3 翡翠鉴别

拉曼检测技术，可以应用在高档翡翠的检测分析中，并有效地判断其经济价值。在市场环境中，AB胶填充或环氧树脂技术下的人造翡翠，是较为常见的人工翡翠技术类型，为翡翠真伪鉴别带来了较大的技术难度。由于化学成分的差异，可以通过拉曼光谱技术，对石蜡、石蜡油、AB胶、环氧树脂等材料进行分析，并在确定其基本特征的同时，完成技术检测。作为天然翡翠主要成分的硬玉，可以在拉曼检测中，设置两个不同波段，并在200cm-1～1200cm-1区间内展开测定。然后为进一步确定翡翠中是否带有环氧树脂基团，还需将波段数值调整到2800cm-1～3000cm-1区间，并在检验有机素色与有机配位基团的同时，确定翡翠的商业价值[2]。技术条件上，天然翡翠结构的拉曼检测分析中，会在200cm-1～1200cm-1区间内形成两个独立的尖锐峰值，而在2800cm-1～3000cm-1区间内则无拉曼峰值表现。如果检测样品不满足这一技术条件，则说明其并非自然翡翠材料。而技术条件上，出现这两个尖锐的峰值数据状态，主要是由于结构中的Si-O伸缩振动与Si-O-Si弯曲振动，并通过振动状态，在1041cm-1与701cm-1上出现峰值数据。

2.2 红外光谱

2.2.1 红外光

红外光谱简称为RI，其波长范围为0.78μm～1000μm，波数区间取值在12820～10cm-1范围内。在应用红外光进行宝石检测的过程中，可以有效地完成祖母绿宝石的检测。检测中，通过红外光，能够分析出晶体水结构、二氧化碳等成分数据，以此保证祖母绿宝石检验分析的有效性。

天然祖母绿宝石，会在2400cm-1～2500cm-1的区间内，进行光谱吸收。而在3000cm-1～4000cm-1的范围内，由水分子对红外光进行吸收。由于合成的祖母绿宝石中其热液光谱吸收峰值会出现在3500cm-1附近，所以，可以凭借这一数值，对宝石的自然属性进行检验。

2.2.2 紫外光与可见光

应用紫外光与可见光，也可以对珠宝进行检测，并在分析珠宝致色元素价态的基础上，确定其基本属性条件。例如，在有色水晶的组成条件上，基本都含有一定的微量致色金属。其中，紫晶中的铁元素，以Fe3+的形态存在，并可采用吸收光谱技术做出检验;绿水晶与蓝水晶的宝石形态下，致色金属为Fe2+形式存在，也可利用相应光谱进行检测[3]。同时，通过此项技术，也可以对辐照改色宝石进行检验，并通过不同光照范围的调整，利用翡翠红光吸收条件进行分析，以此确定翡翠的染色状态，实现在可见光下的宝石分析。

2.3 电子探针

作为微区分技术的代表，电子探针技术在宝石检验中的应用，可以对其形貌与成分作出分析，并在对应性状态上表现出明显的技术优势，在细化宝石类型分组的条件下，对其化学成分作出判断，更加系统的完成检验分析。同时，电子探针技术中，在空间分辨率条件上也表现出明显的技术优势，进行快速分析的同时，可以提高元素分析的范围空间，并在成分、包裹体、生长纹等内容的检测上，都表现出较高的应用效果。而在设计电子探针技术应用条件的过程中，还可以对区域元素进行分析。例如，在蓝宝石检测分析中，可以通过对包裹体成分的检测，判断其是否属于天然蓝宝石。另外，此项技术也可以对宝石表面进行选择性扫描，并确定某一位置上的元素含量与成分条件。

2.4 X射线

2.4.1 X射线衍射

X射线衍射，也被称作X射线物相分析法，作为高能电磁波的特殊形式，带有明显的衍射性特征。应用X射线衍射展开珠宝鉴别的过程中，可以定位一束X射线，并对待检测样品进行轰击，通过X射线在晶面的反射，形成特殊性的衍射图形，经过对此类图形数据的分析，可以确定物质晶体的构造密度，以此确定宝石材料的基本属性。同时，通过X射线衍射技术，可以掌握珠宝样本的原子排列状态，并在获取洁净物质资料的基础上，完成宝石检验。

另外，在此项技术条件下，还可以通过射线的结构分析，定位宝石内部存在的缺陷问题，更好的服务于宝石检测工作。实际检测工作中，宝石通常作为单颗粒结构存在，并带有一定的商业化价值。在检测分析中，难以满足粉晶样品的检测形式需求。因此，需要在检测处理中，将样品晶石放置在试样板上，并保持衍射源与衍射面的相切状态。如果样品的体积相对较大，则可利用样品座对其进行固定，在快速鉴别处理中，完成宝石属性分析。注意，如果宝石不存在天然晶原石，则需在应用X射线衍射技术的同时，辅以其他检测技术，保证检验的有效性。

2.4.2 X荧光分析

针对不同元素，X射线荧光带有明显的差异性，并直接表现在波长与能量状态上。因此，通过X射线荧光，也可对宝石的属性作出分析，并判断出样品元素的种类与组成条件。技术处理中，应保证特定波长条件与荧光X射线强度的结合状态，由此省去对于样品材料的二次处理。这种方法下，可以快速地完成宝石检测，并不受样品规格、形状等条件的限制，使检验分析更加简易和科学[4]。

2.5 电子显微镜

电子显微镜作为一种现代化的扫描仪器，具有较高的分辨率水平，并表现出较高的数字化程度，可以更加定向性、精确化的完成物体的扫描。在珠宝检测中的应用，能够充分展现此项技术条件的特征优势，形成高清分辨图像的同时，以数字化放大倍数为基础，获得更具立体感的图像资料，并在图像显示范围、呈现深度上，都表現出明显的技术优势。尤其在珠宝矿石基本结构特征上看，通过这种电子化的显微镜技术，可以有效的分析样品材料的晶体结构，并对包裹体形态特征作出判断，确定晶粒状态。这一技术条件，能够直观地对珠宝矿石作出判断，以鉴别其自然或合成属性，完成技术检测目标。

3 结语

综上，珠宝行业的高速发展，催生了人工合成珠宝技术的进步，在进行珠宝检验的过程中，务必要采用新型技术手段，在现代科技的支撑下，尽可能地提升检验能力，并通过对检测技术的应用升级，保证珠宝鉴定的有效性。而通过拉曼光谱、红外光、电子探针等技术的细化研究与深入开发，也实现了现代珠宝检测技术的科技性成长，为珠宝行业的可持续发展奠定了科技基础。

参考文献

[1] 金荣江.探析X荧光能谱技术应用于珠宝首饰检测的原理和方法[J].冶金管理，2019（05）：60.

[2] 汤紫薇.现代测试技术在高端珠宝首饰鉴定中的应用[J].产业创新研究，2018（11）：113-114.

[3] 王志麟，刘常凯，吴冰.迎接行业新挑战——中国珠宝标准化建议[J].宝石和宝石学杂志，2018，20（S1）：147-153.

[4] 刘奕忍，李琴梅，赵婷，等.X射线荧光光谱技术在药品检测中的应用[J].分析仪器，2018（03）：21-23.