紫外可見光譜儀(UV-Visible)及紫外螢光 ... - 珠寶|承翰寶石

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傳統寶石學習慣將待測寶石樣品,放入暗箱,然後以肉眼觀察是否呈現螢光反應。

寶石學常用的紫外光波長範圍介於200~400nm,短波紫外光(SWUV)約在253.7nm, ...  AllPosts珠寶鑑定珠寶課程珠寶保養小知識寶石挑選比較鑽石情侶對戒寶石投資搜尋MichaelMiao2021年2月3日已讀4分鐘紫外可見光譜儀(UV-Visible)及紫外螢光光譜儀(UVFluorescence)在寶石學的應用人人都想學習寶石鑑定,學了寶石鑑定之後,也都想找尋有效的寶石鑑定方式。

但是往往有很多因素考量,特別是預算上的問題,以灌膠處理的B貨硬玉為例,若要百分之百檢驗出含膠,則須以紅外或拉曼光譜儀器鑑定出含不含膠的圖譜。

但是要投入的成本太高了,所以大部分的人不會考慮,所以有必要開發更經濟便捷有效的寶石鑑定方式,讓想鑑定寶石的人獲得方便。

寶石散發出的美麗顏色,往往是決定其價值的重要因素。

不同的寶石也可能散發出相似的顏色,雖然肉眼看來類似。

但是在精密儀器的光譜圖中,應該是不同的。

傳統寶石學對於顏色的鑑定上,主要是常光下的顏色,以分光鏡鑑定;以及長短波紫外光照射下,對於寶石所可能發出顏色的鑑定。

手持分光鏡的運用目前運用最頻繁的即是染色的綠色C貨硬玉的鑑定,若在紅區發現寬的黑帶吸收,則足以證明為染色翡翠,因為天然翡翠的綠色是鉻致色,鉻的吸收光譜應該是在紅區有二到三條漸層的黑線,若能發現也可證明寶石是天然色。

不同的致色因子,在寶石晶體內對光線有不同程度的吸收,造成了寶石的豐富色彩。

但是手持的分光鏡,常常受限於樣品對於光線的穿透度以及樣品本身的顏色濃淡;甚至儀器操作人員的實驗技巧,都會影響測試結果。

為了得到寶石優化處理鑑定更有力的證據,所以可以引入紫外可見光譜儀(UV-Visible)來進行更精密的光譜測試。

電磁波譜中,只有波長介於400~700nm的範圍肉眼可見,稱為可見光。

其餘都是不可見,寶石的美麗顏色都在可見光的範圍內,所以理論上和寶石顏色相關的主題,都可以此儀器來測試研究。

除了可見光的光譜,再來就是紫外螢光燈的鑑定物質散發出螢光(Fluorescence)的原理物質在經過某波長的光照射之後,其內部分子被激發到較高能量的狀態,並在極短時間之內又返回到原始的狀態,同時發射出波長較被照射光長的螢光。

如果這個螢光的波長,恰巧為可見光(約400~700nm)的波長範圍,則可被人類的肉眼看見。

如果以傳統寶石鑑定學上的重要儀器:長短波螢光燈的鑑定為例子,長波即為一個固定波長(365nm),當此光線照射在待測寶石樣品上,有些寶石就會發出肉眼可見的螢光,比方說紅寶石的鮮紅色螢光或者灌膠B貨硬玉的白色螢光。

但是也有某些寶石所放出的是肉眼難以察覺的螢光,主要的原因是其放射光的波長不屬人類可見光範圍。

傳統寶石學習慣將待測寶石樣品,放入暗箱,然後以肉眼觀察是否呈現螢光反應。

寶石學常用的紫外光波長範圍介於200~400nm,短波紫外光(SWUV)約在253.7nm,長波紫外光(LWUV)約在365nm;目前對於貴重寶石的鑑定,長波紫外線的用途較廣泛些。

左圖下方鐲子為B貨灌膠硬玉,在螢光燈下呈現白色螢光。

左圖上方鐲子為天然A貨硬玉,含鐵共生礦部分呈現之黃色螢光反應。

右圖下方為B貨灌膠硬玉螢光燈下的白色螢光,上方為天然A貨硬玉無鐵共生礦白色部分螢光燈下的惰性反應。

目前僅有注蠟處理的硬玉,仍然被歸類在A貨的範圍。

川蠟與樹酯膠其實是不同的東西,但是在紫外光燈下都會發生螢光,僅僅有經驗的鑑定師,較能夠觀察出其中的差距。

若是運用拉曼光譜儀,自然是可以分辨其中的差異。

但是投資的成本太高,未必符合一般人的需求。

較便宜的紫外螢光光譜儀(UVFluorescence)也是可以達到這個效果。

上圖為川蠟與樹酯膠在長波紫外光激發後所呈現的螢光光譜,以雲陽科技所提供的儀器進行測試。

由結果可明顯比較出二者不同的圖形。

縱使如此,世界上的著名寶石鑑定機構,目前仍未將螢光反應列入診斷性鑑定(Diagnosticfeature)的結果。

鑽石的鑑定上大家在乎的多在是螢光反應的強弱有無,也未將螢光反應的結果當作診斷性的鑑定證據。

這根本的原因應當是單憑肉眼的觀察,難將螢光的結果數據化,所以無法做到最客觀的比較,所以往後或許可以運用更精密的螢光光譜儀器,建構出一套更經濟可用的寶石鑑定資料。

結論:紫外可見光譜儀(UV-Visible)及紫外螢光光譜儀(UVFluorescence)為傳統寶石學兩大鑑定儀器分光鏡及紫外燈箱的精密版本。

和紅外拉曼相比,這兩個鑑定儀器的成本相對低廉。

目前已經漸漸開始被重視,但是還沒有十分確定的圖譜,故未來可供寶石學家研究探討的空間還很大。

兩者若合併使用,有機會成為一套有用的鑑定模組。

用來解決各種寶石的染色或充填問題。

讓鑑定的結果更客觀正確。

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