LIBS技術應用于珠寶玉石檢測與研究。激光誘導離解光譜(LIBS)是20世紀中后期出現并逐漸發展的一種成分測試技術,它具有無須制樣、裝置簡單等獨特的優勢,引起了諸多領域的重視和研究。目前,LIBS技術作為一種定性分析手段,能分析氣、液、固態,
Ocean Optics公司已推出了LIBS相關產品,如下
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一、寶石學應用
1、寶石種類的鑒別
運用該軟件的光譜數據庫的匹配查詢功能,根據寶石樣品中主元素的種類及其質量分數可迅速地鑒別其種類。如圖6,第一排為翡翠樣品的測試光譜,其它的為與其光譜匹配(匹配度從高往低)的查詢結果。LIBS測試結果受到基體效應及激光能量等因素的影響,同一種類樣品的光譜不能實現完全匹配,但其匹配度仍高于其它種類樣品的。
2、優化處理寶石的鑒別
該LIBS系統可以檢測出大部分元素,包括Be等輕元素。因此,結合分析軟件的自動元素分析功能,可鑒別鍍膜、染色、充填及擴散等優化處理寶石,如Be擴散處理藍寶石(圖7)、充膠處理翡翠與天然翡翠(圖8),其過程快捷、方便。
3、寶石產地的區分
通過自動元素分析功能可輔助鑒別寶石的產地。某些寶石如祖母綠和藍寶石等,其產地對其商業價值具有很大的影響。在相同的測試條件下,分別以產自斯里蘭卡、中國山東和福建的藍寶石樣品為例(圖9),山東藍寶石中Fe的質量分數較高,斯里蘭卡藍寶石中Ti的質量分數較高且Ca和Si的譜線普遍高于其它兩個產地的,據此可初步區分藍寶石的產地,但尚需大量樣品的分析結果作進一步研究驗證。