蓝色托帕石的鉴定.doc

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1、摘要：蓝色托帕石的鉴定相当闲难，以前还没冇成功的办法。研究衣明天然的蓝色托帕石的阴极发光比各种方法处理的蓝色托帕石强23倍，这一特征可以作为快速、无损、可重复的鉴别天然和处理蓝色托帕石的标志。1.导言蓝色托帕右通常为天蓝色，常带一点灰或绿色色调，色彩漂亮、似海蓝宝右。市场上许多蓝色托帕石是将无色或浅色托帕石经过辐照改色处理的。经人工辐照改色的托帕石颜色稳定、在高温、低温下较长时间存放及在酸、碱、盐中浸泡均未见色彩有任何变化。与天然蓝色托帕石比较，改色前后除颜色发生变化外，其硕度、比重、折射率、双折射率等物理和化学性质

2、完全一•致。目前，尚未找到罄定辐照处理蓝色托帕石的常规宝石鉴定方法。可见如何迅速、简便、准确的区分天然蓝色托帕右与辐照处理蓝色托帕右成为当今珠宝检测的难点。木文通过对天然与辐照处理蓝色托帕右阴极发光特征的研究，探索蓝色托帕石无损鉴別的冇效手段。2实验样品和实验方法2.1实验样品实验所用的样品分三种类型：天然蓝色托帕石(9粒)；天然无色托帕石(4粒)和辐照处理蓝色托帕右。辐照处理蓝色托帕石冇电子辐照处理的瑞士蓝托帕石1粒,和屮子辐照处理的伦敦蓝托帕石3粒。2.2实验方法川BY-1阴极发光仪，激发和观察样品的阴极发光图像

3、，并用美国OceanOptics的USB2000型CCD多通道光谱仪(图2-1)采集阴极发光的光谱。实验条件为：加速电压-10Kv左右，电流1mA左右，电子束光斑直径2-4mm。阴极发光(Cathodoluminescence,CL)是通过电子束轰击样品使Z发光，基本原理是：阴极射线管发出具有高能量的加速电子聚焦在样品表面，由于电子束貝有比紫外线更高的能量，激发力更强，可以使许多在紫外线下没有荧光的宝石，也具有明显的阴极发光。宝石阴极发光的实验耍注意：⑴为防止样品山于过热而出现破损，电子束不能长时间的打在样品上。(2

4、)对于切工好，内反射强的样品，采集光谱时一定要注意采集样品表血发光光谱而不是经内部光学反射折射后的光谱。(3)汕污的阴极发光会造成实验结果的较人偏差，因此实验前耍注意用酒精淸洗宝石表面的汕污。(4)实验后如果样品产生黃褐色污染，可用钻石粉擦洗来清除。3托帕石的阴极发光特征及H意义实验衣明各种类型的托帕石的阴极发光颜色人致相同，都呈蓝色荧光，但是发光的强度和起始激发电压存在显著不同的特征：3.1阴极发光颜色在高压-9.5—10.5Kv,电流0.95—1.05nv的实验条件下，天然蓝色托帕石的阴极发光为屮等强度的蓝色；

5、天然无色托帕右的阴极发光为弱一中等强度蓝色；辐照处理蓝色托帕右的阴极发光为微弱的蓝色，往往只冇棱角处受到电子集中轰击的部位才可见发光(图3)。图1天然蓝色托帕石图2天然无色托帕图3辐照处理蓝色托帕石石3.2阴极发光光谱特征（1）各种类型的托帕石的阴极发光光谱均为宽缓的曲线，发光峰的主波长位于492nm,这也是托帕石呈现蓝色荧光的原因，不同类型的托帕石的发光光谱没冇可识別的峰形区別（图4）。（2）但是，天然的蓝色托帕石的发光强度绘人，发光峰的强度在4050计数；无色托帕石的发光强度次Z,发光峰的强度在25-30计数；不

6、论什么方法处理的蓝色托帕石的发光强度最弱，发光峰的强度低于15计数,即发光强度要比天然蓝色的托帕石小3倍（图3-4）o图10天然蓝色、无色、辐照处理蓝色托帕石阴极发光光谱对比3.3起始激发电圧特征实验还发现，在电子书的轰击下天然托帕石（不论蓝色或打无色）容易发光，初始荧光的激发电压仅在4—5Kv之间。而輛照处理蓝色托帕石的激发电压明显较高，在6—7KvZ间，与处理托帕石发光性较弱的特点是一致的。同时也说明，天然托帕石的阴极发光机制与处理蓝色托帕石有所不同。3.4托帕石的紫外荧光特征川貝有长波365nm和短波254nm

7、的标准珠宝鉴定紫外灯测定托帕石的荧光农明，部分天然蓝色托帕石的紫外荧光较强，长波下为屮等强度黄绿色荧光，短波下呈弱黄绿荧光。但是，另一些样品的紫外荧光很弱，茯至没有荧光。这是和辐照处理蓝色托帕石的紫外荧光特征相似。4、鉴定蓝色托帕石的新方法4.1实验结果讨论（1）实验表明，托帕石阴极发光普遍较弱，发光的颜色也一致，只是天然蓝色托帕石阴极发光强度明显强于辐照处理的蓝色托帕右。这一区别在阴极发光显微镜下可以很容易的识别，尤其是采用对两者进行发光对比的办法时更为准确冇效。（2）发光亮度的区别也可以通过对阴极发光光谱的测定来

8、定量地区别。夭然蓝色托帕石阴极发光札I对强度要比辐照处理蓝色托帕石阴极发光大2-3倍，分界十分的明确。（3）輛照处理蓝色托帕石荧光一般无荧光或很弱的荧光，而多数天然蓝色托帕石紫外荧光较强，也是很方便和有效的鉴别特征。4.2鉴定的方法利流程根据以上的讨论，对蓝色托帕石的鉴定可以采用的办法是：（1）准备己知的天然蓝色托帕石和处理的蓝色托帕石标本各一