作者单位
摘要
1 浙江方圆检测集团股份有限公司, 浙江 杭州 310013
2 浙江科技学院信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310023
应用紫外-可见(UV-Vis)漫反射、 拉曼(Raman)与光致发光(PL)光谱就当前市售的大小各异、 金色饱和度深浅不一的珍珠其致色属性予以对比分析。 结果表明: 基于珍珠UV-Vis漫反射光谱特征的差异将金黄色珍珠初分为两种类型: Ⅰ型珍珠其谱图在(360±5) nm处存在吸收带、 在(420±10) nm处存在较弱的吸收峰或肩, 该类珍珠为当前珍珠销售市场较为常见的自身致色珍珠; 除Ⅰ型珍珠外, 将其他金黄色系珍珠归属为Ⅱ型, 其对应的UV-Vis反射光谱主吸收峰可位于340~430 nm区间, 部分Ⅱ型样品在280~600 nm无明显吸收或仅存在较弱的吸收肩。 进一步就Ⅱ型珍珠予以Raman光谱检测, 在激发强度较低时经处理的Ⅱ型黄色珍珠在150~1 000 cm-1区间可产生较强的荧光峰, 且荧光峰的强度明显高于文石约1 086 cm-1处的特征峰。 同时, 上述经处理的Ⅱ型珍珠对应的PL光谱同样表明在500~600 nm区间的荧光强度显著增大。 此外, 部分经处理的珍珠其Raman 或PL光谱中可见与珍珠组成成分无关的特征峰位。 上述珍珠的Raman与PL光谱中出现的异常荧光与外来特征峰可作为珍珠经处理的佐证依据。 课题工作为当前金黄色珍珠颜色的形成属性及仿珍珠的鉴定提供理论与技术支撑, 同时对于Raman光谱在其他类宝玉石、 特别是有机宝石的检测鉴定中具有重要的借鉴意义。
黄色珍珠 天然色 处理色 紫外-可见漫反射光谱 拉曼光谱 光致发光光谱 Yellow pearl Natural-color Treated-color UV-Vis diffuse reflectance spectrum Raman spectroscopy Photoluminescence spectroscopy 
光谱学与光谱分析
2023, 43(6): 1703
作者单位
摘要
1 中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
2 湖北省珠宝工程技术研究中心, 湖北 武汉 430074
近年来因为高品质银灰色Akoya珍珠备受青睐, 大量改色处理的银灰色珍珠涌入市场, 造成混乱, 其中辐照处理改色的珍珠很难鉴别, 成为检测难题。 对一批白色和浅黄色Akoya珍珠进行了不同剂量的γ射线辐照改色实验, 并对辐照前后的样品和天然呈银灰色的Akoya珍珠进行放大观察及光致发光光谱、 紫外可见光光谱和三维荧光光谱等无损谱学测试。 实验结果表明: 浅黄色Akoya辐照的改色效果明显好于白色者, 随辐照剂量的加大, 改变的颜色加深。 通过对比辐照改色前后的样品与天然呈银灰色Akoya珍珠样品的镜下特征, 发现: 辐照改色者具有浅色珠层和带有深褐色条纹的褐色珠核, 天然呈色者则在浅色珠层和白色珠核间有一褐色有机质夹层, 有机质不均匀的地方在珍珠表面形成“黑斑”。 对比辐照前后样品与天然呈银灰色Akoya珍珠样品的谱学特征发现: 辐照改色者较改色前及天然呈色者的光致发光光谱的荧光背景更高, 但背景峰与文石主峰强度比值F/A值(1.34~1.98)比天然呈色者(0.52~1.12)略高; 辐照改色者较改色前紫外可见光谱反射率明显降低, 在紫外光区的360 nm处出现宽缓吸收, 而天然呈色者在430~530 nm范围内有宽缓吸收, 且随伴色不同位置发生改变, 有时在750~800 nm也可以有弱的宽缓吸收; 辐照改色者三维荧光光谱与改色前样品的发光中心一致, 只是荧光强度较改色前降低了一半, 但改色者与天然呈色者的主要发光中心完全不同, 辐照改色者三维荧光光谱显示两个最高强度的发光中心于Ex/Em为374/449和463 nm处, 而天然呈色者的最强发光中心在Ex/Em为280/340 nm处。 研究结果表明, 珍珠孔眼及表面特征和三维荧光光谱的测试结果, 可以很好地鉴别天然呈色和γ射线辐照改色的银灰色Akoya珍珠, 光致发光光谱和紫外可见光光谱可以作为辅助鉴定依据。
银灰色Akoya珍珠 γ射线辐照 三维荧光光谱 鉴别特征 Gray Akoya pearls γ-ray irradiation treatment 3D fluorescence spectrum Identify characteristics 
光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1056
方诗彬 1,*蒋扬名 1严俊 1,2严雪俊 1[ ... ]张俭 2
作者单位
摘要
1 浙江方圆检测集团股份有限公司, 浙江 杭州 310013
2 浙江工业大学材料科学与工程学院, 浙江 杭州 310014
3 浙江科技学院信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310023
基于紫外可见(UV-Vis)漫反射光谱就当前市售流通领域常见的灰色珍珠品类进行表征并依据样品的反射谱图的类同特征予以分类, 并初步探究了灰色珍珠的颜色成因。 研究表明: (1)基于灰色珍珠的UV-Vis 漫反射光谱中约280 nm 处吸收峰的有无, 首次将灰色珍珠分为Ⅰ型(存在明显的吸收)与Ⅱ型(无吸收或仅存在较弱的吸收)。 并据Ⅰ型珍珠在其紫外可见光区的反射峰形与其反射主波长位置的差异进一步分为Ⅰn, Ⅰp与Ⅰf三个亚型, 上述Ⅰ型珍珠均为有核珍珠。 其中Ⅰp型珍珠的内核为白色、 内核与珍珠层之间较多存在褐色、 黑褐色的过渡层, 该过渡层可能是导致珍珠呈灰色的直接原因。 与此同时, 上述Ⅰp型珍珠在宝玉石鉴定领域一般认为是未经处理的。 (2)结合前人就珍珠辐照的相关工作及本工作中贝壳珍珠层辐照前后颜色的改变及UV-Vis反射光谱的变化特征, 推断辐照仍是人工处理导致珍珠呈现灰色主要原因之一。 基于样品对应的UV-Vis反射光谱中约280 nm吸收峰的消失或仅呈现一吸收肩可初步定性该类珍珠经优化处理。 同时, 从Ⅱ类灰色珍珠的断面结构看, 当前灰色珍珠并不仅局限于有核珍珠, 无核灰色珍珠同样存在于流通领域。 课题研究工作可为灰色珍珠及其优化处理品的鉴定提供理论与技术支撑。
灰色珍珠 珍珠 紫外可见漫反射光谱 辐照 Gray pearl Nacre UV-Vis diffuse reflectance spectrum Irradiation 
光谱学与光谱分析
2022, 42(12): 3703
作者单位
摘要
1 浙江方圆检测集团股份有限公司, 浙江 杭州 310013
2 浙江工业大学材料科学与工程学院, 浙江 杭州 310014
3 诸暨市产品质量计量检验检测所, 浙江 诸暨 311800
主要基于紫外可见(UV-Vis)漫反射光谱首次对比研究了经过热处理、 有机或无机染料改色或钴-60产生的γ射线辐照三种不同处理工艺对同为珍珠质的淡水与海水珍珠及贝壳珍珠层的漫反射光谱的影响机制。 结果表明: (1)在不同颜色、 淡海水属性的珍珠与贝壳珍珠层的UV-Vis反射光谱的紫外区皆存在约280 nm 处的吸收峰, 上述吸收峰位归属于珍珠层中自身存在的有机质所致, 而非珍珠的致色色素。 (2)以上三种不同的处理工艺对上述280 nm处的吸收峰位存在一致的影响行为, 即随着不同的处理工艺强度的增大, 处理样品对应的反射谱图中约280 nm处吸收峰的强度逐渐降低直至消失。 与此同时, 珍珠的反射谱图中紫外区的反射主波长的反射强度也随之减弱, 且反射主波长的峰位向可见光区发生显著红移。 研究工作可为珍珠及珍珠的优化处理的鉴定筛选及其珍珠颜色的形成属性判定提供检测依据与理论支撑。
珍珠 珍珠 热处理 染色处理 辐照 紫外可见漫反射光谱 Pearl Nacre Heated treated Dyed treated Irradiation UV-Vis reflectance spectra 
光谱学与光谱分析
2022, 42(12): 3697
作者单位
摘要
1 昆明理工大学材料科学与工程学院, 云南 昆明 650093
2 昆明海关技术中心, 云南 昆明 650228
珍珠的颜色是影响其品质最关键因素之一。 目前珍珠颜色的研究大多集中在不同颜色珍珠的组成元素、 致色机理及结构差异, 但对于如何直观分辨同种颜色珍珠的研究却很少。 选用三批产自安徽不同时期的淡水养殖白色珍珠, 对其进行色度学、 激光拉曼光谱测试及宝石显微镜观察, 建立白色系淡水养殖珍珠的白度值与拉曼光谱的关系并结合宝石显微镜的观察对其颜色等级的划分提供依据。 运用亨特白度公式, WHT=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2计算出不同珍珠样品的白度值, 再与拉曼光谱中由C—C伸缩振动引起的1 132 cm-1峰的峰面积和由[CO3]2-对称伸缩振动引起的文石峰面积的比值即R值进行对比发现, 淡水养殖白色珍珠的白度值与拉曼光谱中的R值成反比。 运用SPSS聚类分析对安徽产淡水养殖白色珍珠进行颜色分级, 可将其白度值划分为85以上, 85~80, 80~75和75以下四个区间, 白度值在85以上为最白, 85~80之间为较白, 80~75之间为中等白度, 75以下为最差。 安徽产淡水养殖白色珍珠的表面形貌观察发现, 白度值在85以上的珍珠表面较光滑且光泽度很强, 白度值在85~80之间的珍珠表面有一部分缺陷但光泽度较强, 白度值在80~75之间的珍珠则有较明显的缺陷光泽度也一般, 而白度值在75以下的珍珠表面则缺陷较多且光泽度较差。 珍珠表面的光滑度和光泽度会影响珍珠白度。 白度值和拉曼光谱中R值的大小均可定量表示安徽产淡水养殖白色珍珠的洁白程度, 两者之间存在一定的对应关系, 即白度值越大, 拉曼光谱中的R值越小, 珍珠越白; 珍珠表面的光滑度和光泽度可以作为评判珍珠洁白程度的辅助依据。 综合利用淡水养殖白色珍珠的色度学参数和拉曼光谱, 再结合显微结构观察对其洁白程度进行区分这也可以为淡水养殖白色珍珠颜色等级的划分提供理论依据。
安徽 淡水养殖 白色珍珠 拉曼光谱 色度学 Anhui Freshwater cultured White pearls Raman spectra Chromaticity 
光谱学与光谱分析
2022, 42(5): 1504
方诗彬 1严雪俊 1孔烨 1郑韬静 1[ ... ]严俊 1,2,*
作者单位
摘要
1 浙江方圆检测集团股份有限公司,浙江 杭州 310013
2 浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江 杭州 310014
3 浙江科技学院信息与电子工程学院,浙江 杭州 310023
应用紫外-可见光(UV-Vis)漫反射光谱与拉曼光谱对海水大珠母贝养殖的具有不同金色深浅的珍珠(以下简称“金珠”)的光谱特征进行研究。结果表明,金珠对应的UV-Vis 漫反射光谱中在约360 nm、280 nm 处存在特征吸收峰,且360 nm处吸收强度与金珠的金色饱和度呈正相关性,360 nm与280 nm 两处的吸收强度存在负相关性,即:珍珠表面呈现的金色越深,360 nm 处吸收越强,280 nm处吸收越弱;反之,金色越弱,360 nm 处吸收越弱,而280 nm处吸收越强。其次,分别以405、532、785 nm波长的激发光源进行珍珠拉曼光谱检测。在同一激光波长下,随着激光能量的增加(0.05%~100%),谱图中约1086、705 cm-1处,特别是100~300 cm-1区间归属珍珠中生物文石的特征峰位渐显且峰强渐增。同时,在405 nm与532 nm 激光光源下,珍珠的拉曼光谱中约1300~1600 cm-1区间可见两处较宽的拉曼峰。上述两处特征峰随着激光能量的增大,拉曼峰的强度也随之增大且发生定向的频率位移。此外,在激光能量较低时,拉曼谱图中约1086 cm-1处文石的特征拉曼峰强度明显高于珍珠中自身有机质导致的荧光峰强。随着激光能量的提升,激光束对珍珠样品表面的辐照破坏愈加明显。该研究工作可为当前金珠颜色的形成属性及仿金珠的鉴定提供理论与技术支撑,同时对于拉曼光谱在其他类宝玉石的检测鉴定中具有一定的借鉴意义。
光谱学 海水养殖金色珍珠 紫外可见漫反射光谱 拉曼光谱 频率位移 激光辐照 
激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1930004
作者单位
摘要
中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
爱迪生珍珠和珈百丽珍珠为近年来相继问世的优质淡水有核珍珠, 分别酷似南洋珠和AKOYA珍珠, 如何区分白色珍珠、 金色珍珠、 黑色珍珠及银灰色珍珠的类型和颜色成因, 成为目前检测机构棘手的难题。 对132颗不同类型的白色系、 黄色系、 黑色系、 灰色系天然呈色珍珠与染色或辐照改色的各类珍珠进行了系统的PL光谱测试分析, 结果表明不同类型的珍珠PL光谱有重要鉴别特征, 尤其是PL光谱中荧光背景强度(F)与565 nm文石主峰强度(A)比值F/A, 可有效区分不同类型白色珍珠以及黑色、 金色银灰色珍珠的颜色成因。 (1)白色南洋珠F/A值多集中于1附近, 白色爱迪生珍珠与白色珈百丽珍珠具有类似的PL光谱与F/A值变化范围, 但大部分样品出现631 nm发光峰, F/A值多集中于2; 白色AKOYA珍珠的F/A值大于10。 (2)金色南洋珠的F/A值多集中于1.6, 变化范围较小, 染金色南洋珠与染金色爱迪生珍珠F/A值基本都大于4。 (3)深灰色体色Tahiti黑珍珠没有特征的发光峰, 但随着颜色加深, 逐渐出现617 nm处发光峰, 黑色体色Tahiti黑珍珠具有稳定的有机卟啉相关的617和650 nm处发光峰; 而绝大部分染色、 辐照的黑色珍珠样品并未出现明显的荧光背景增强现象, 但缺失617和650 nm处发光峰。 (4)天然呈色银灰色AKOYA样品F/A值都小于3, 而染色和辐照成因的银灰色AKOYA的F/A值都明显高(1.79~144), 并且因改色方式不同, 存在一定的变化范围。
光致发光光谱 珍珠 南洋珠 AKOYA珍珠 淡水珍珠 Photoluminescence spectra Pearl South Sea cultured pearl AKOYA pearl Freshwater nucleated cultured pearl 
光谱学与光谱分析
2022, 42(1): 20
作者单位
摘要
1 同济大学海洋地质国家重点实验室, 上海 200092
2 同济大学宝石及工艺材料实验室, 上海 200092
3 浙江天使之泪珍珠股份有限公司, 浙江 诸暨 311800
4 国家珠宝玉石质量监督检验中心, 上海 200122
珈白丽珍珠属于近年来研发出的三角帆蚌外套膜位淡水有核珍珠。本文以该类珍珠为研究对象,辅以类胡萝卜标样(β-胡萝卜素和虾青素)为参照物,采用激光拉曼光谱仪及显微红外光谱仪重点针对该类珍珠的致色机理进行研究,旨在为该类珍珠的品质评价和养殖技术提供科学的理论依据。研究结果表明:对于淡水彩色有核珍珠的珍珠层,由类胡萝卜素结合蛋白的ν1(C=C)和ν2(C—C)伸缩振动引起的拉曼较强锐峰分别出现在1509 cm -1和1126 cm -1附近,1017 cm -1处的拉曼弱峰与CH3的平面摆动振动(ν3)有关,在2100~3800 cm -1拉曼位移范围内出现的强弱不等的5组拉曼峰是由ν1ν2ν3的倍频和组合频振动引起的。类胡萝卜素分子中共轭双键的数量及其结合蛋白复合体与淡水有核珍珠颜色之间存在一定的关系,是导致该类有核珍珠颜色多样性的缘由之一。
光谱学 激光拉曼光谱 淡水有核珍珠 三角帆蚌 类胡萝卜素结合蛋白 致色机理 
激光与光电子学进展
2021, 58(24): 2430001
作者单位
摘要
中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
颗粒大、 圆度高并具有浓郁颜色的淡水有核养殖珍珠(商贸名称为“爱迪生”珍珠)为珍珠市场提供了更高的品质与价值, 然而受利益的驱使, 染色的有核养殖珍珠也逐渐流入市场, 扰乱了消费者的健康消费, 在一定程度上阻碍了“爱迪生”珍珠产业的良性发展。 本文利用红外光谱仪、 紫外—可见分光光度计和光致发光光谱仪对养殖和染色“爱迪生”珍珠进行了系统的谱学研究, 并将其与海水珍珠、 染色海水珍珠进行了比较。 结果表明: (1)染色与养殖“爱迪生”珍珠在红外光谱上均显示1 445, 882和725 cm-1处的文石振动峰, 其中染色“爱迪生”珍珠在3 800 cm-1处均出现宽缓的弱吸收峰; (2)染色“爱迪生”珍珠的紫外可见光光谱中280 nm处的吸收峰明显弱于养殖“爱迪生”珍珠, 染色后的“爱迪生”珍珠整体反射率降低, 可能与染剂使珍珠中的蛋白质分子受损有关。 染黄色“爱迪生”珍珠缺失养殖橙黄色“爱迪生”珍珠在360~380 nm处的吸收峰, 而与染色海水金珠430 nm处的强吸收峰相似。 染黑色“爱迪生”珍珠在425 nm处有吸收峰, 染色海水黑珍珠在480和645 nm处有吸收峰, 养殖海水黑珍珠在702 nm处有吸收峰, 三者图谱的差异可能为各自的染料不同所致; (3)养殖“爱迪生”珍珠在光致发光光谱中450~550 nm范围内可见一组吸收峰, 染色“爱迪生”珍珠的发光中心向红区偏移且在650 nm附近出现强度不等的与染色剂相关的吸收峰, 染色海水金珠也在600 nm处有和染色剂有关的吸收峰。
“爱迪生”珍珠 有核养殖 染色处理 光谱学特征 “Edison” pearl Nucleated culture Dyeing treatment Spectroscopic characteristics 
光谱学与光谱分析
2021, 41(8): 2626
作者单位
摘要
针对常规珍珠检测方法需要检测者具有丰富的经验、 样品预处理、 破坏样品、 检测时间长等问题, 设计了一种基于X射线透射成像及荧光双模式的珍珠检测系统。 该系统首先通过在X射线透射成像系统上加入测厚系统, 引入样品厚度进行修正, 可以计算X射线在物质中的衰减系数, 这就使得对于X射线吸收相同, 厚度不同, 衰减系数相近的样品也可以分辨出来, 提高了成像系统的分辨, 通过大量样品的测量建立衰减系数阈值数据库, 根据衰减系数与阈值的对比, 实现不同仿珍珠之间、 珍珠与仿珍珠之间的鉴别; 然后利用衰减系数相近的淡水和海水珍珠Ca元素含量远大于Sr元素, 且淡水和海水珍珠中Sr含量不同, 可以使用Sr和Ca元素含量的比值不同来区分淡水和海水珍珠, 因此引入X射线荧光分析系统测量淡水和海水珍珠中Sr和Ca的荧光强度比, 通过大量样品测量计算区分淡水和海水珍珠的荧光强度比的阈值, 根据测量值和阈值的对比, 从而进行淡水和海水珍珠的鉴别。 引入测厚系统的X射线透射成像系统和X射线荧光检测系统协同运行, 构成了鉴定珍珠的双模式系统。 实验结果证明: 该双模式系统可以在不破坏样品的前提下对不同仿珍珠之间、 珍珠与仿珍珠、 淡水与海水珍珠之间进行鉴别。 该双模式检测系统在配合分拣系统后可以实现对大量样品的在线检测, 带有分拣系统的双模式检测系统在珠宝鉴定、 矿石检测、 石制地板检测等领域具有潜在应用。
X射线荧光分析 X射线衰减系数 珍珠 双模式系统 X-ray fluorescence X-ray attenuation coefficient Pearl Dual-mode system 
光谱学与光谱分析
2020, 40(12): 3936

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