HRS-5A 手持式拉曼光譜儀快速鑒別珠寶玉石

應用背景

天然寶玉石具有稀有、外觀優良等特點，因此具有極大的經濟效益。一些偽造的人工寶石出現在市場中，讓消費者難于判斷。

天然寶玉石形成在獨特的地質條件下，具有特征的晶體結構和微量元素組成，而人工合成寶石的結晶度及致色元素會有差異，我們可以通過拉曼散射光譜技術來進行鑒別。

海洋光學推出了一款非常適合現場、快速檢測的手持式拉曼光譜儀HRS-5A。

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1. 人造紅寶石的鑒別

我們購買了不同顯色的人工合成紅剛玉，與天然紅寶石樣品的拉曼譜圖進行比對，通過785nm光源的激發，HRS-5A探測到了這些樣品的特征拉曼譜圖，主要的特征譜峰分布在250~800cm^-1范圍內，這與文獻報道一致。

通過比較，我們可以明顯地看到合成紅寶石具有更寬的特征光譜，并且譜峰位置發生了藍移，這與合成晶體的較低結晶度以及不同的元素摻雜情況密切相關。尤其，肉眼完全看不出差別的1#合成紅寶石，其拉曼譜圖沒有銳利的拉曼特征峰，表現出無定形狀態。同樣的情況也表現在和田玉的鑒別測試中。

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2.和田玉的鑒別

我們對外觀看不出差別的天然和田玉樣品和玻璃樣品進行拉曼光譜測試。其中天然和田玉是一系列單斜晶系微晶體的集合體，主要化學成分是鈣鎂硅酸鹽，化學式為Ca2Mg5(OH)2(Si4O11)2；而普通玻璃通常是高溫熔融固體反應制備，為無定形結構。

天然和田玉與玻璃樣品具有顯著區別的特征拉曼譜圖。

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3. 不同種類寶石晶體

我們對以下不同種類的寶石晶體進行測試：

堇青石：硅酸鹽礦物，主要成分為Mg2Al4Si5O18，屬于斜方晶系；

葡萄石：硅酸鹽礦物，主要成分為Ca2Al(AlSi3O10)(OH)2，屬于斜方晶系；

托帕石：鋁硅酸鹽與氟和氫氧化物的復合物，主要成分為Al2SiO4(F,OH)2，屬于斜方晶系。

由于成分的差異，這些寶石的特征拉曼譜圖區別明顯。

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結論

拉曼散射光譜技術可以有效地鑒定寶石的真偽，并區分不同種類的寶石。通過對人工合成紅寶石和天然紅寶石，玻璃和天然和田玉，以及堇青石、葡萄石和托帕石的拉曼光譜的探測，我們可以看到海洋光學手持式拉曼光譜儀HRS-5A可快速、無損、可靠地應用于寶石檢測。