LIBS技术应用于珠宝玉石检测与研究。激光诱导离解光谱(LIBS)是20世纪中后期出现并逐渐发展的一种成分测试技术,它具有无须制样、装置简单等独特的优势,引起了诸多领域的重视和研究。目前,LIBS技术作为一种定性分析手段,能分析气、液、固态,
Ocean Optics公司已推出了LIBS相关产品,如下
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一、宝石学应用
1、宝石种类的鉴别
运用该软件的光谱数据库的匹配查询功能,根据宝石样品中主元素的种类及其质量分数可迅速地鉴别其种类。如图6,第一排为翡翠样品的测试光谱,其它的为与其光谱匹配(匹配度从高往低)的查询结果。LIBS测试结果受到基体效应及激光能量等因素的影响,同一种类样品的光谱不能实现完全匹配,但其匹配度仍高于其它种类样品的。
2、优化处理宝石的鉴别
该LIBS系统可以检测出大部分元素,包括Be等轻元素。因此,结合分析软件的自动元素分析功能,可鉴别镀膜、染色、充填及扩散等优化处理宝石,如Be扩散处理蓝宝石(图7)、充胶处理翡翠与天然翡翠(图8),其过程快捷、方便。
3、宝石产地的区分
通过自动元素分析功能可辅助鉴别宝石的产地。某些宝石如祖母绿和蓝宝石等,其产地对其商业价值具有很大的影响。在相同的测试条件下,分别以产自斯里兰卡、中国山东和福建的蓝宝石样品为例(图9),山东蓝宝石中Fe的质量分数较高,斯里兰卡蓝宝石中Ti的质量分数较高且Ca和Si的谱线普遍高于其它两个产地的,据此可初步区分蓝宝石的产地,但尚需大量样品的分析结果作进一步研究验证。