珠宝大型仪器的原理及应用
超声波玉石珠子打孔机工作原理
超声波玉石珠子打孔机工作原理超声波玉石珠子打孔机是一种特殊的工艺设备,经过多年的技术研发和实践应用,已经成为了宝石、钻石等领域中不可或缺的工具。
那么这种设备的工作原理到底是什么呢?下面我们就来分步骤进行介绍:1.超声波原理超声波是一种机械波,其频率一般在20 KHz至500 KHz之间。
超声波在传递时,可以通过振动物体产生共振,从而引发物体内部的微小位移,达到各种工艺处理的目的。
2.珠子打孔原理在宝石或者钻石等硬度较高的物体打孔时,常常很难实现。
超声波珠子打孔机就是利用了超声波的原理,在珠子表面加上适当的压力,通过超声波的能量实现珠子表面微小的位移,形成微小的孔洞,最终达到珠子打孔的效果。
3.设备结构超声波玉石珠子打孔机主要由超声波发生器、超声波转换器、珠子夹持装置、变幅器等组成。
超声波发生器是产生超声波信号的核心部分,超声波转换器是将电能转化为超声波的装置,珠子夹持装置是将工件与超声波结合在一起的装置,变幅器则是调节超声波幅度的部分。
4.工作流程超声波玉石珠子打孔机的工作流程一般分为以下几个部分:(1) 将需要打孔的珠子安装到夹持装置中,确保固定牢固。
(2) 调整变幅器,使超声波的振幅逐渐增大。
(3) 开启超声波发生器,产生超声波信号。
(4) 超声波信号通过超声波转换器,传递到珠子表面产生微小的位移。
(5) 确认孔洞大小符合要求后,关闭超声波发生器,完成打孔操作。
总体来说,超声波玉石珠子打孔机通过利用超声波的能量和共振特性,在珠宝领域中发挥着重要作用。
在实际应用中,除了注意安全操作和设备保养等问题,还需要针对不同的珠宝材料进行调试和适当的技术创新,才能不断提高珠子打孔的质量,为行业的发展做出更大的贡献。
珠宝玉石鉴定仪器 (2)
主讲:张林 课件制作:何志方、张林
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珠宝玉石鉴定仪器
• 珠宝玉石鉴定仪器分为常规鉴定仪器和大型仪器 两类。在珠宝鉴定仪器中,要求重点掌握常规鉴 定仪器的原理、结构、操作方法及使用时的注意 事项。对于大型仪器,要求掌握其原理,应用和 送样要求即可。
• 珠宝玉石鉴定仪器是珠宝鉴定的重要工具。熟练 使用珠宝鉴定仪器是珠宝鉴定人员必须掌握的基 本功,是珠宝鉴定的重要基础。
• 调焦螺旋:由齿条和螺旋组成,可以升降 镜身,光学系统,以便准焦。
• 照明系统:包括底光源和顶灯。
• 此外,还有宝石夹、锁光圈、底光源档板
以及底光源开关和顶光源开关等。可编辑ppt
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(2) 宝石显微镜的调节与使用
• 打开光源,清洁宝石,把宝石置宝石夹上。 • ①据双眼宽度调节两目镜间距; • ②调节两眼焦距,正确使用宝石显微镜时准焦步骤如下: • a. 对准目的物; • b. 旋转准焦螺旋,使一无调焦装置的目镜准焦(只用一只
• ②亮域照明法(图2-5)
• 撤掉透明的宝石的包裹体观察都是有效的,尤其有利于对色带、生长 纹和低突起的包裹体的观察。
• ③垂直照明法(图2-6)
• 关掉底光源,用顶光源垂直(或近垂直)照射宝石。主要用于表面特征 观察。适用于不透明或微透明宝石的观察,如某些透明度很差的黑曜岩 的斑晶的观察,矽线石,透辉石解理的观察;透明度较好的样品,如欧 泊变彩、彩片的观察以及优化处理样品,如B货翡翠、充填红宝石的观 察等。
• 镜臂:在镜座之上。镜臂上安装有准焦螺 旋;
• 镜身:安装在镜臂上。由光学放大系统构 成,包括目镜、变倍镜和物镜;
• 光学系统:双筒位体连续变倍宝石显微镜 有两上目镜、两个物镜和一个变倍镜(变 焦调节圈),构成两个单独的光学系统。 目镜中通常有一个带有调焦装置,有的宝 石显微镜两个目镜都有调焦装置。目镜通 常用10×,20×的;物镜常用2×,4×的。 宝石显微镜的放大倍数等于目镜倍数×物 镜倍数×变倍指数。
珠宝鉴定——宝石鉴定仪器1
第二章珠宝鉴定仪器珠宝鉴定仪器是宝石鉴定的主要工具,熟练使用宝石鉴定仪器,准确观察、测试是宝石鉴定人员的必备技能。
§1 放大镜和宝石显微镜一、应用1、放大检查:观察宝石的表面特征和内部特征(1)据包裹体鉴别天然石/人工石(2)查找优化处理迹象(3)初步确定单折射、双折射并估计双折率(4)观察断口,解理以便鉴别宝石(5)观察加工质量、抛光工艺以及外部瑕疵(6)观察拼合石等2、钻石净度(用10倍放大)二、放大镜1、构造:由一个透镜或多个透镜组合而成(1)双凸透镜:由单个双凸透镜组成,价廉,常小于3倍(2)双组合镜:由两个平凸透镜组成(3)三组合镜:由一对凸透镜和两个凹凸透镜粘合而成,视域宽,质量好,10倍常用。
2、质量要求(1)无球面差(消球面差、消像差)即中央准焦后,边部也同时准焦(2)无色差:放大镜不能产生色散等的颜色(3)放大镜前工作距不小于25mm(4)常用的为10倍(5)钻石分级用放大镜必须无蓝色镀膜3、使用方法放大镜尽量贴近眼睛,宝石距放大镜2.5cm(10×)左右观察。
M=d/F M——放大倍数D—明视距离(人眼看物体最清楚而不易疲劳的距离,一般为25cm)F——放大镜的焦距10×放镜的焦距为F = d/M = 25cm / 10 = 2.5cm三、宝石显微镜1、构造:宝石显微镜主要由以下几个部分组成(1)光学系统(透镜系统):目镜、物镜、变焦系统(2)照明系统:包括底光源、顶光源、光强调节钮、电源开关等(3)机械系统:包括支架、焦距调节旋钮、锁光圈、宝石夹等放大倍数 = 目镜倍数×物镜倍数×变倍镜倍数(变倍镜象一个大的透镜,常用的为2×的)2、调节与使用打开光源,清洁宝石,置宝石夹上(1)据双眼宽度调节的目镜间距(2)调节两眼焦距正确使用宝石显微镜时准焦步骤如下:a、对准目的物b、旋转准焦螺旋,使一无调焦装置的目镜准焦c、使另一具调焦装置(用准焦螺旋)的目镜准焦。
大型仪器在宝石学中的应用
【X射线】1895年伦琴发现X射线,故X射线又称伦琴射线。
X射线:X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流,是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波,其波长约介于0.001-10nm之间。
X射线的散射分为相干散射和非相干散射两种。
相干的光子进行相互干涉并产生一些衍射现象。
X射线管产生的X射线包含两部分:一部分是具有连续波长的连续 X射线,另一部分是由阳极金属材料成分决定的有一定波长的特征X射线。
连续X射线:具有连续波长的X射线。
特征X射线:具有特定波长的X射线。
X光在晶体中的衍射一定要满足布拉格方程(2dsinθ=nλ),此方程中符号的物理意义:① n为衍射级数、②λ为X射线荧光的波长、③ d为晶面间距、④θ为衍射角。
X射线荧光(XRF)光谱产生的原因是由于初始X射线光子的能量足够大,以致可以在样品中产生电子空穴,导致二次辐射(荧光)产生;两种光谱仪一种是波长色散光谱仪(WDX) ;另一种是能量色散光谱仪(EDX) 。
它们与波谱仪(WDS)和能谱仪(EDS)的区别是激发源使用X射线而不使用电子束。
X射线荧光(XRF)光谱仪在宝玉石学中的应用:①鉴定宝石种属(采用XRF测得马达加斯加粉红色绿柱石中含少量Cs、Rb等致色元素,故可确定其为铯绿柱石);②区分天然与合成宝石(合成蓝色尖晶石中存在Co致色元素,而天然蓝色尖晶石中存在Fe杂质致色元素);③鉴别优化处理宝石(熔合再造处理翡翠中富含天然翡翠中不存在的Pb杂质元素)。
【电子探针】电子探针基本原理:电子探针(EPMA)又称X射线显微分析仪。
它利用集束后的高能电子束轰击宝石样品表面,并在一个微米级的有限深度和侧向扩展的微区体积内激发,产生特征X射线、二次电子、背散射电子、阴极荧光等。
在扫描电镜中的高能电子束与样品互相作用后,从样品中激发出各种信息。
对于宝石工作者最常用的是3中信息:二次电子、背散射电子、特征X射线。
扫描电镜中做形貌观察主要是用二次电子,扫描电镜若带有能谱(EDS)则可运用特征X射线做成分分析。
珠宝仪器讲义
珠宝仪器◆放大镜及显微镜◆热导仪◆密度仪◆滤色镜及二色镜◆偏光镜及分光镜◆紫外灯放大镜及显微镜一、宝石放大镜A、种类放大镜是最常用、最简便的宝石鉴定工具,它的正确使用也是宝石工作者的基本技能。
有3、10、20、25、30、50倍等多种,最常用的是10×放大镜。
B、用途⑴表面特征:包括宝石基本性质及加工质量的观察与判别。
前者如光泽、刻面棱的尖锐程度和表面光滑程度、原始晶面、解理、断口等。
后者包括宝石切磨和抛光质量、意外损伤等。
⑵内部特征:包括色带、生长纹、双晶纹、双影、包体等,鉴别二层石、三层石等。
⑶综合评判:主要用于钻石的简易鉴定和净度分级、切工分级等,是评估钻石的经济价值的重要手段。
二、宝石显微镜A、种类及结构种类有单筒显微镜、双筒显微镜、双筒变焦显微镜、双筒立体显微镜、双筒立体变焦显微镜等。
可连续放大10~70倍。
B、照明方式显微镜有两种光源,即底光源和顶光源,但用途不同。
通过调节挡光板,可提供几种不同的照明方式。
域照明法;⑵亮域照明法;⑶顶部照明法C、显微镜的用途宝石显微镜在珠宝鉴定中用于观察样品的内含物和表面特征等肉眼无法观察的现象,是合成品、优化处理品和人造品的鉴定必不可少的宝石鉴定仪器。
在钻石分级上也具有极为重要的应用,如观察净度特征、观察和评价钻石的色级。
配合多种光源照射,达到最佳观察效果。
主要用途1.检查宝石表面特征宝石表面划痕、蚀象、破损、拼合面(气泡、光泽差异)、双晶纹、三角形生长标志、生长纹、生长色带等。
2.观察宝石内部特征包括内含物的种类、形态、数量、双晶面、生长纹、颜色色形分布特点等,对含有特殊内含物的宝石具有鉴定意义。
3.观察宝石后刻面棱重影4.吸收光谱的观察以一手持式分光镜代替目镜,并使用透射照明来检测宝石的光谱特征。
5.观察干涉图用两片偏振片,使其正交,用物台下聚光镜提供收敛光,可检查宝石的干涉图,待测宝石须浸没于与其折射率相近的浸液中,并用宝石夹夹住宝石直至出现干涉图。
宝石学大型仪器原理分析--精选.doc
重点仪器(80%)次重点仪器(15% ±)非重点(5%±)现代宝石测试仪器总复习仪器名称 1 基本概念 2 基本原理 3 仪器的用途 4 优缺点 5 测试方法 6 使用范围7 数据形式1紫外-可见吸收光谱仪2 红外吸收光谱仪3 拉曼光谱仪4X 荧光光谱仪5X 射线粉晶衍射仪6激光诱导离解光谱仪7阴极发光仪8扫描电镜9电子探针10 绪论11剩余仪器1紫外-可见吸收光谱仪1.1 基本概念分子具有的三种不同能级:电子能级、振动能级和转动能级。
分子光谱:在辐射能作用下,由分子能级间的跃迁产生的光谱。
能级跃迁 : 电子能级间跃迁的同时,总伴随着振动和转动能级间的跃迁。
即电子光谱中中包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。
量子化:选择性吸收,吸收曲线与最大吸收波长入max,用不同波长的单色光照射,测吸收光度。
1.2 基本理论1.2.1 基本原理紫外—可见吸收光谱是在电磁辐射作用下,由宝石中原子、离子、分子的价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁而产生的一种分子吸收光谱。
具不同晶体结构的各种彩色宝石,其内所含的致色杂质离子对不同波长的入射光具有不同程度的选择性吸收,由此构成测试基础。
按所吸收光的波长区域不同,分为紫外分光光度法和可见分光光度法,合称为紫外一可见分光光度法。
在宝石晶体中,电子是处在不同的状态下,并且分布在不同的能级组中,若晶体中一个杂质离子的基态能级与激发态能级之间的能量差,恰好等于穿过晶体的单色光能量时,晶体便吸收该波长的单色光,使位于基态的一个电子跃迁到激发态能级上,结果在晶体的吸收光谱中产生一个吸收带,便形成紫外可见吸收光谱。
1.2.2 宝石测试中常见三种紫外可见吸收光谱类型:a. d电子跃迁吸收光谱过渡金属离子为d电子在不同 d轨道能级间的跃迁,吸收紫外和可见光能量而形成紫外可见吸收光谱。
这些吸收谱峰受配位场影响较大。
d—d跃迁光谱有一个重要特点,即配位体场的强度对d轨道能级分裂的大小影响很大,从而也就决定了光谱峰的位置。
分享下黄金探测仪器的工作原理
黄金探测器又称地下金属探测器,金属探测器利用电磁感应的原理,利用有交流电通过的线圈,产生迅速变化的磁场。
这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。
涡电流又会产生磁场,倒过来影响原来的磁场,引发探测器发出鸣声。
金属探测器的精确性和可靠性取决于电磁发射器频率的稳定性,一般使用从80~800kHz的工作频率。
工作频率越低,对铁的检测性能越好;工作频率越高,对高碳钢的检测性能越好。
检测器的灵敏度随着检测范围的增大而降低,感应信号大小取决于金属粒子尺寸和导电性能。
黄金探测器黄金探测器又称地下金属探测器,金属探测器利用电磁感应的原理,利用有交流电通过的线圈,产生迅速变化的磁场。
这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。
涡电流又会产生磁场,倒过来影响原来的磁场,引发探测器发出鸣声。
金属探测器的精确性和可靠性取决于电磁发射器频率的稳定性,一般使用从80~800kHz的工作频率。
工作频率越低,对铁的检测性能越好;工作频率越高,对高碳钢的检测性能越好。
检测器的灵敏度随着检测范围的增大而降低,感应信号大小取决于金属粒子尺寸和导电性能。
目前有许多国内品牌非常便宜的黄金探测器,售价不到1000元的,这种不到1000元级别的黄金探测器都是国产的,一些小厂家生产,所以打出来的产品的优势就是指标,把探测器的指标标的很高,价格低来蒙骗消费者,实际真正去探宝用时,就达不到实际的效果,对于目标的识别能力也是挺有限的。
市面上的比较知名的黄金探测器不是很多,但是最主要的有美国bounty hunter 探测器、是美国原装进口的,超大的显示屏,让你探测的时候,一目了然。
黄金探测器的种类目前已经有很多种了,包括普通手持式的,可视的,脉冲的,大范围搜索的,地下成像的等而且性能各有优点。
价格也相差悬殊。
如果要问黄金探测器哪种好?那我的说,最适合自己用的,就是最好的。
很多客户一味追求便宜,以至于买到了不能达到自己要求的地下金属探测器,就等于是浪费钱。
黄金探测器从使用方式上分为两种:手持的地下金属探测和接地线式金属探测器。
宝石鉴别仪器详解
第七单元宝石鉴定仪器宝石鉴定中的常用的工具与仪器主要有宝石专用镊子、10X放大镜、宝石显微镜、手持式宝石手电筒,偏光镜、折射仪、二色镜、分光镜、查尔斯滤色镜、紫外荧光仪、热导仪、电子天平,以及部分大型仪器。
要求重点掌握常用工具和仪器的原理、结构、使用方法、观察结果解释。
1、镊子和手电筒镊子最好用不锈钢制造,夹子内侧要有齿槽,避免宝石滑脱。
宝石手电筒是宝玉石鉴定中方便实用的照明工具。
2、放大镜放大镜是宝玉石鉴定中最常用的一种工具,一般要求放大10X,因为一般宝石的净度都以10倍放大镜为标准。
使用方法;放大镜尽量贴近眼睛,然后把宝石向放大镜靠近,直到看清楚。
用10X放大镜观察宝石可以获得以下信息:(1)表面损伤—刻痕、凿痕和表面瑕疵(2)切磨质量—小面的准确性和对称性、弧面形宝石的圆度等。
(3)抛光质量—火痕、表面光洁度等。
(4)内部瑕疵和初始解理。
(5)包裹体类型和组合特征,与宝石结构、构造的关系。
(6)颜色的分布和生长线,以及某些人造宝石和弯曲生长线。
(7)由透过锆石、电气石、橄榄石等宝石的小面边棱重影而确定其较强的双折射率(8)拼合宝石的接合面、光泽的变化和扁平气泡等。
3、宝石显微镜用途:(1)放大。
(2)检查宝石表面,包括原石擦痕、蚀痕、三角座等特征以及双晶现象;琢型宝石的切磨质量,抛光质量;拼合宝石的特征等。
(3)检查宝石的内部,包括包裹体、生长线、颜色分布、全成宝石的气泡、瑕疵、初始解理和双折射率(小面边棱重影)等。
(4)使用上、下偏光片观察双折射率。
(5)使用单偏光观察多色性,每次只能看到一种颜色。
(6)用贝克线法、柏拉图法、实际厚度与真厚度比值法测定宝石的近似折射率值。
(7)用手提式分光镜代替目镜观测宝石的吸收光谱。
(8)上下偏光镜下再加锥光以观测宝石的干涉图。
(9)使用光度盘、分度镜、旋转台等进行宝石测定,包括晶面夹角,小面间夹角等。
(10)配上照像设备可进行显微照像。
4、折射率仪工作原理:折射率仪建立在全内反射原理的基础之上,它是靠测宝石的临界角值,并将它直接换算成宝石折射率值的仪器。
宝石秤的高精度测量原理与技术解析
宝石秤的高精度测量原理与技术解析宝石秤作为一种用于测量宝石质量的专用仪器,其高精度的测量功能被广泛应用于珠宝市场和宝石鉴定机构。
本文将对宝石秤的高精度测量原理和相关技术进行解析。
一、宝石秤的工作原理宝石秤利用了物体在地球重力作用下产生的牵引力与重力之间的平衡关系进行测量。
具体而言,它基于质量平衡原理,通过比较分析样品与标准物体在重力作用下所产生的牵引力,推导出样品的质量。
在宝石秤的顶部,有一个悬挂装置,用于放置待测量的宝石样品。
而在宝石秤的底部,则有一个称盘,用于放置标准物体,通常是已知质量的金属块。
当样品放置在宝石秤上时,其受到地球的重力作用,产生下拉力。
为了达到重力与下拉力平衡,调整宝石秤上的调节装置,使得样品悬挂的位置恰好平衡。
此时,可以读取标尺上的数值,即为样品的质量。
二、宝石秤的高精度测量技术1. 硬件技术高精度宝石秤在硬件上采用了一系列的技术手段来提升测量精度。
首先,在秤的悬挂装置上采用了高精度的传感器,如应变片、压电传感器等,能够实时感知样品的重力产生的牵引力。
其次,在整个测量系统中,使用了高质量的材料,减小了仪器的机械损耗,提高了测量的稳定性和精度。
此外,为了减小温度对测量的影响,宝石秤还采用了温度补偿技术,使得在不同温度条件下的测量结果更加准确。
2. 软件算法除了硬件技术的提升,宝石秤在软件算法上也采用了一些措施来增加测量的精度。
首先,通过定期对宝石秤进行校准,减小了测量误差。
其次,利用数字信号处理技术对测量数据进行滤波处理,降低了测量的噪声干扰。
另外,针对不同的宝石材质和形状特点,宝石秤的软件还提供了多种自动化计算方法,能够根据输入的参数,精确计算宝石的质量。
3. 人工智能技术近年来,随着人工智能技术的飞速发展,宝石秤的测量精度也得到了进一步提升。
利用人工智能中的机器学习算法,宝石秤可以通过对大量的宝石样本数据进行学习和训练,提取出更加精确的特征参数,从而实现更高精度的测量。
大型仪器在彩色钻石颜色成因研究中的应用
中国宝玉石168期页2021年11月Nov. 2021CHINA GEMS & JADES大型仪器在彩色钻石颜色成因研究中的应用刘富康中国地质大学(北京)珠宝学院,北京 100083摘要:彩色钻石通常含有杂质或结构上的缺陷,每种杂质和缺陷选择性吸收不同波长的光,从而产生不同的肉眼可见的颜色。
目前,对彩色钻石的颜色成因进行探测的大型仪器主要包括傅里叶变换红外光谱仪、紫外—可见分光光度计、紫外荧光灯和光纤光谱仪等。
红外光谱可以检测到A 型氮、B 型氮、孤立氮、硼以及氢;紫外—可见分光光度计可以测量到N3中心、N2中心、H3中心以及与氮空位或者氢相关的吸收;钻石的荧光颜色为白垩蓝色、绿色,极少数是红色或橘红色;使用GEM 3000型光纤光谱仪在近液氮温度下可测试N3中心、H4中心、H3中心、NV 0中心、NV -中心、GR1中心以及H2中心等处的PL 峰。
大型仪器的测试结果可以为探究钻石颜色成因提供理论依据。
关键词:彩色钻石;红外光谱仪;紫外—可见分光光度计;紫外荧光灯;光纤光谱仪中图分类号: P578.968 文献标识码: A 文章编号: 1002-1442(2021)S0-0054-08The Application of Large Instruments on the ColorOrigin Study of Colored DiamondsLIU FukangSchool of Gemmology, China University of Geosciences, Beijing 100083ABSTRACT: Colored diamonds usually contain impurities or structural defects, each of which selectively absorbs different wavelengths of light to produce distinct eye-visible colors. At present, large-scale instruments for detecting the cause of diamonds’ color primarily include Fourier-transform infrared spectrometer, ultraviolet-visible spectrophotometer, ultraviolet fluorescent lamp and fiber optic spectrometer. Each large-scale instrument has its own advantages and characteristics. Infrared spectrometer can detect type A nitrogen, type B nitrogen, isolated nitrogen, boron and hydrogen; ultraviolet-visible spectrophotometer can detect N3 center, N2 center, H3 center and absorption related to nitrogen vacancies or hydrogen; the fluorescent color of diamond can be chalky blue, green, and a few收稿日期:2021-09-12,接受日期:2021-10-03作者简介:刘富康(1995-),女,博士研究生,宝石学,Email:*******************.cn 。
大型仪器在宝石学中的运用
大型仪器在宝石学中的运用宝石学讨论珠宝玉石的学科。
是以矿物学和岩石学为基础,并与材料学、工艺美术学等一些学科相互渗透进展起来的一个新的学科。
已经在高校中度过了两年了,在第三年中,我们应对于我们的专业需要有一个更加升入的了解。
我们需要更加升入讨论珠宝玉石的化学成分、矿物组分、结构和构造、物理性质、化学性质、形成的地质环境和成因机制、分布规律及其资源开发,人工珠宝玉石制造、改善,珠宝玉石款式设计与加工工艺,珠宝玉石市场规律与经贸特点。
通常我们在平常的讨论学习中,我们通常会运用到很多的仪器,就像钻石鉴定中的热导仪,是由于钻石具有极高的导热性能,用于鉴别钻石及其仿制品。
又例如分光镜,宝石的颜色是宝石对不同波长的可见光选择性汲取造成的。
未被汲取的光混合形成宝石的体色。
宝石中的致色元素常有特定的汲取光谱。
通过观看宝石的汲取光谱,可以关心鉴定宝石品种,推断宝石的致色缘由,讨论宝石颜色的组成。
还有二色镜,二色镜是用来特地观看宝石多色性的•种常规仪器。
多色性在某些状况下也是判定宝石品种的依据,尤其是当折射仪, 偏光镜等仪器不能确定有色宝石是均质体还是非均质体时.,二色镜能特别有效地推断有色宝石的光性特征。
还有偏光镜,紫外灯,折射仪,显微镜等等。
现代高新科技的进展,促进了新的合成及人造宝石及优化处理宝石品种的相继面市。
一些合成宝石与自然宝石之间的差别日趋缩小,一些优化处理宝石的表面及内部特征与自然宝石相差无几,使得宝玉石鉴定中的一些疑难、热点问题应运而生。
一些传统、常规的宝石鉴定仪器及鉴定方法已难以满意珠宝鉴定的要求。
近年来,国外•些大型分析测试仪器的引进及应用,使我们国家珠宝鉴定与讨论机构初步摆脱了过去那种单一的鉴定对比模式。
迄今,珠宝鉴定工作者主要用它们来解决传统的检测仪器所无法解决的某些疑难问题。
不容置疑,先进的分析测试技术在宝石学鉴定与讨论领域中将发挥出愈来愈重要的作用。
仅仅运用这些常用仪器只能对于宝玉石做一个比较初步的观看与鉴定。
大型珠宝鉴定仪器:x射线荧光光谱仪解析
大型珠宝鉴定仪器:x射线荧光光谱仪1.方法原理x射线荧光光谱是通过x射线管发出的初级x射线激发样品中的原子,产生的荧光x射线通过探测器的测量,记录其波长和强度,进行元素的定性、定量分析。
x射线(λ0.001-10nm)是一种波长很短的电磁波,介于紫外线和r射线之间。
在高真空的x射线管内,当由几万伏高电压加速的一束高速运动的电子流投射到阳极金属靶(如钨靶、铜靶等)上时,电子的动能部分转变成x光辐射能,并以x射线形式辐射出来。
从金属靶射出的x射线主要由两类波长、强度不等的x射线组成,即连续x射线谱及特征x射线谱。
连续x射线谱指在x射线波长范围内,由其短波限开始并包括各种x射线波长所组成的光谱。
特征x 射线谱则指当加于x光管的高电压增至一定的临界数值时,使高速运动的电子动能足以激发靶原子的内层电子时,便产生几条具一定波长且强度很大的谱线,并叠加在连续x射线谱上,由特征x射线组成的光谱称为特征x射线谱。
特征x射线谱源自原子内层的跃迁。
当高速运动的电子激发原子内层电子,而导致x射线的产生,这种x射线称为“初级x射线”。
若以初级x射线为激发手段,用以照射宝石样品,会造成宝石的原子内的电子发生电离,使内层轨道的电子脱离原子,形成一个电子空位,原子处于“激发态”,这样外层电子就会自动向内层跃迁,填补内层电子空位,进而发射出一定能量的x射线。
由于它的波长和能量与原来照射的x射线不同,即发出“次级x射线”。
人们将这种由于x射线照射宝石而产生的次级x射线称为x射线荧光。
通常x 射线荧光只包含特征x射线谱,而缺乏连续x射线谱。
……只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。
此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有关,据此,可以进行元素定量分析。
X光荧光(XRF)光谱产生的原因是:荧光的产生是由于初始x射线光子能量足够大,以致可以在样品中产生电子一空穴,导致二次辐射(荧光)的产生。
2.仪器X射线荧光光谱分析仪:波长色散光谱仪、能量色散光谱仪(1)波长色散光谱仪波长色散光谱仪是通过分光晶体对不同波长的X射线荧光进行衍射而达到分光的目的,然后用探测器探测不同波长处的X射线荧光强度,这项技术称为波长色散X射线荧光光谱仪,其主要由X射线发生器、分光系统(晶体分光器)、准直器、检测器、多递脉冲分析器及计算机组成。
珠宝-宝石仪器汇总
宝石仪器一、放大镜结构双凸透镜:由单个双凸透镜构成,放大倍数常小于3倍。
双组合镜:由两个平凸透镜组成。
三组合镜:由一对无铅玻璃做成的凸透镜和两个由铅玻璃制成的凹凸透镜粘合而成。
该镜最为常用,视域较宽,消除了图像畸变和彩色边缘现象。
(10×)应用观察表面特征:光泽,刻面棱线的尖锐程度,表面平滑程度,原始晶面、解理、断口和拼合特征,切磨和抛光质量观察内部特征:色带,生长纹,后刻面棱线重影和包裹体综合评价:钻石简易鉴定和净度分级,切工分级使用方法一只手将放大镜尽可能靠近眼睛,另一只手用镊子夹住宝石,置于离放大镜2.5cm处的光线下。
二、显微镜结构光学系统:即透镜系统,包括目镜、物镜及变焦系统。
照明系统:包括底光源、顶光源、电源开关和光亮强度调节旋钮。
机械系统:包括支架、焦距调节旋钮、锁光圈、弹簧宝石夹。
调节1.在一张白纸上点一黑点,放置于显微镜视域中央2.将镜头调到最低处,打开显微镜照明灯3.根据双眼宽度调节两目镜间距,直到视域出现一个完整的圆4.转动焦距调节旋钮调节焦距5.将物镜放大倍数调至最大,闭上一只眼睛观察并再次调焦6.固定焦距调节旋钮闭上右眼转动左侧目镜,仅对左眼再次准焦。
此过程中不能调节聚焦调节旋钮使用1.清洗宝石2.先在低倍放大条件下观察宝石内部特征。
在高倍放大条件下,虽然可以看清细微现象,但有局限性。
3.将观察的内部特征调至视域中央,不断增大倍数观察。
用途1.观察外部特征:擦痕、刮痕、凹坑等;刻面的工艺质量,是否对称,同种刻面大小是否相等,刻面棱是否对齐,刻面抛光质量,拼合石的拼合缝及两侧的光泽差异,解理断口等。
2.观察内部特征:气、液、固相包裹体,愈合裂隙、生长纹、色带的分布,拼合石面特征及后刻面棱线重影等。
3.测定近折射率:在显微镜镜体上装上能精确测量镜筒移动距离的标尺,便可测量。
4.观察多色性和干涉图:宝石下方放置一偏光片,可观察多色性。
配上正交的上、下偏光片后,即是偏光显微镜。
2.2 第二篇 宝石鉴定仪器 第二章 大型测试仪器在宝石学中的应用
第二章大型测试仪器在宝石学中的应用现代高新科技的发展,促进了新的合成及人造宝石及优化处理宝石品种的相继面市。
一些合成宝石与天然宝石之间的差别日趋缩小,一些优化处理宝石的表面及内部特征与天然宝石相差无几,使得宝玉石鉴定中的一些疑难、热点问题应运而生。
一些传统、常规的宝石鉴定仪器及鉴定方法已难以满足珠宝鉴定的要求。
近年来,国外一些大型分析测试仪器的引进及应用,使我国珠宝鉴定与研究机构初步摆脱了过去那种单一的鉴定对比模式。
迄今,珠宝鉴定工作者主要用它们来解决传统的检测仪器所无法解决的某些疑难问题。
不容置疑,先进的分析测试技术在宝石学鉴定与研究领域中将发挥出愈来愈重要的作用。
第一节X射线荧光光谱仪自从1895年伦琴(RoentgenWC)发现X射线之后不久,莫斯莱(MoseleyHG)于1913年发表了第一批X射线光谱数据,阐明了原子结构和X射线发射之间的关系,并验证出X射线波长与元素原子序数之间的数学关系,为X射线荧光分析奠定了基础。
1948年由弗里特曼和伯克斯设计出第一台商业用波长色散X射线光谱仪。
自20世纪60年代后,由于电子计算机技术、半导体探测技术和高真空技术日新月异,促使X射线荧光分析技术的进一步拓展。
X荧光分析是一种快速、无损、多元素同时测定的现代测试技术,已广泛应用于宝石矿物、材料科学、地质研究、文物考古等诸多领域。
一、基本原理X射线是一种波长(入二0.001~10nm)很短的电磁波,其波长介于紫外线和Y射线之间。
在高真空的x射线管内,当由几万伏高电压加速的一束高速运动的电子流投射到阳极金属靶(如钨靶、铜靶等)上时,电子的动能部分转变成x光辐射能,并以x射线形式辐射出来。
从金属靶射出的X射线主要由两类波长、强度不等的x射线组成,即连续x射线谱及特征x射线谱。
前者指在x射线波长范围内,由其短波限开始并包括各种x射线波长所组成的光谱。
后者则指当加于x光管的高电压增至一定的临界数值时,使高速运动的电子动能足以激发靶原子的内层电子时,便产生几条具一定波长且强度很大的谱线,并叠加在连续x射线谱上,由特征x射线组成的光谱称为特征x射线谱。
宝石秤的原理及应用领域分析
宝石秤的原理及应用领域分析宝石秤是一种使用宝石作为称量标准的称重工具。
它基于宝石的物理特性以及宝石与物体之间的作用力,通过测量宝石与物体之间的相互作用力来实现重量的测量。
本文将介绍宝石秤的原理、工作原理和应用领域的分析。
宝石秤的原理主要依赖于牛顿第二定律和胡克定律。
牛顿第二定律表示一个物体的加速度与施加在其上的力成正比,与物体的质量成反比。
胡克定律则描述了弹簧的弹性力与其伸长或压缩的程度成正比。
宝石秤是基于这些物理规律设计的。
当物体被放置在宝石秤上时,宝石与物体之间会存在重力作用力。
根据牛顿第二定律,这个作用力将会引起宝石产生加速度,并导致宝石与秤盘之间发生位移。
为了恢复平衡,宝石秤的秤盘会发生位移,直到宝石秤达到平衡状态,即重力作用力与秤盘的弹性力相等。
宝石秤在实际应用中具有广泛的领域。
其中一个主要的应用是宝石和珠宝行业中的重量测量。
由于宝石和珠宝的价值往往与其重量成正比,准确测量重量对于行业内的交易和评估非常重要。
宝石秤的高精确度和稳定性使其成为宝石和珠宝商用于测量宝石重量的首选工具。
除了珠宝行业,宝石秤还在实验室和科学研究领域得到广泛应用。
在实验室中,宝石秤常用于测量微小物体的质量。
由于其高精度和准确性,宝石秤能够用于测量微量化学试剂、药物和天然产物等微粒的重量。
在科学研究领域,宝石秤也经常用于微重力实验和纳米材料研究等领域。
另外,宝石秤还在贸易和金融行业中发挥着重要的作用。
在贵金属交易中,宝石秤常用于测量黄金、白银和铂金等贵金属的重量。
而在金融领域,宝石秤则被用于衡量货币的重量,确保发行的硬币满足标准。
总结而言,宝石秤是一种基于宝石的物理特性和物体之间的作用力原理设计的称重工具。
它利用牛顿第二定律和胡克定律,通过测量宝石与物体之间的相互作用力来实现重量的测量。
宝石秤在宝石和珠宝行业、实验室、科学研究以及贸易和金融行业等领域有着广泛的应用。
其高精确度和稳定性使其成为重要的测量工具,为这些领域的交易、评估和研究提供了重要支持。
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各大纲要求的大型仪器的原理及应用:
1、紫外-可见光分光光度计:测定宝石对可见光的吸收特征,由电子跃迁引起。
根据材料在紫外,可见光区的吸收光谱,可测定样品吸收波长或波长范围及吸收程度,对样品中组成成分进行定性或定量分析。
如:宝石颜色成因的研究和鉴定;黄色钻石595nm指示颜色为辐照+退火处理成因。
2、X射线衍射分析:晶体中原子层相互间隔与X射线的波长相近,X射线在这些原理层间产生衍射,衍射后产生的X光图像不同,据此可以进行晶体结构、物像等分析
3、x-荧光分析(光谱)仪:利用高能的射线(X-光、伽玛射线等)激发样品的X-荧光,测定样品的化学成分,优点是准确度比较高,例如根据钻石样品含有Ni,Fe等化学元素判断样品为HPHT的合成钻石。
4、红外光谱仪:测定宝石对红外光的吸收特征,由分子振动引起。
物质的分子在红外线的照射下,吸收与其分子振动、转动频率一致的红外光,利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收,对珠宝玉石的组成或结构进行定性或定量分析。
如:鉴定合成、优化处理、宝石品种等,翡翠B货具有强的2850,2920,2980、3050波数的红外吸收,未经处理的则没有。
5、电子探针:高能聚焦的电子束激发出样品微区的X-荧光. 测定样品的化学成分,优点是可以测定微区的化学成分,鉴定出露到表面的包裹体。
例如根据样品含有Pb,Mo等化学元素判断样品为助溶剂合成的红宝石。
6、电子显微镜:聚焦的高能电子束扫描样品的表面,被样品反射,或者透射样品.观察样品的超显微结构,用来研究宝石的结构特征,例如欧泊具有的球状结构,这种结构导致了欧泊的变彩。
7、拉曼光谱仪:光子与分子振动的能量交换形成的非弹性散射。
通过测定出分子振动的固有频率,判断分子的对称性,分子内部作用力的大小及一般分子动力学的性质,能无损快速地鉴定珠宝玉石及其内部包体或填充物。
测定微区的物相鉴定,内部的包裹体的物相鉴定,在鉴定合成、优化处理、宝石品种,尤其是宝石产地的鉴定上可以发挥重要的作用。
8、阴极发光仪:高能电子束激发样品的可见光荧光。
不同种类的珠宝玉石矿物或相同种类不同成因的珠宝玉石矿物,在电子束的轰击下,会发出不同颜色或不同强度的光,同时能显示晶体生长环境有关的晶体结构或生长纹,可辅助珠宝玉石鉴定。
激发样品的荧光,具有亮度高、适用性广的特点。
主要用来鉴定合成钻石,HPHT合成钻石具有沙钟状的发光区,黄绿色荧光,CVD合成钻石具有橙色荧光,细层状纹理。
注意:大型仪器在宝石中的应用都可以概括为1.鉴定宝石种;2.区分某些天然和合成宝石;3.区分某些天然和人工处理宝石;4.区分某些相似宝石品种共4种基本的,其他的应用根据具体的仪器可以添加进去(如致色机理的研究、生长结构的研究、仿古的研究等)
发光性:宝石材料在外来刺激源的激发下发出可见光的现象。
它的实质是宝石晶体结构吸收了较高的外加能量,然后以较低的能量(可见光)放射出来。