CN102809564A - 一种鉴别翡翠a货、b货的系统及其鉴别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种鉴别翡翠A货、B货的系统及其鉴别方法，本发明的核心是采用非分散红外方法并巧妙地结合法布里-珀罗干涉效应通过特征吸收峰鉴别翡翠A货和B货，准确无误。本发明的鉴别方法是用红外光照射翡翠，用红外探测器测量透射光的强度；然后用法布里-珀罗干涉效应选择红外光或者透射光的波长，通过改变法布里-珀罗干涉效应的参数改变红外光或者投射光的波长，翡翠在不同的波长处吸收强度不一样；最后根据特征吸收峰鉴别翡翠A货和B货。其优点在于：无损检测，准确无误，而且实现简单，实现成本低，易于便携和快速检测。

Description

一种鉴别翡翠A货、B货的系统及其鉴别方法
技术领域
本发明涉及一种便携快速鉴别真假翡翠的方法，尤其涉及一种利用非分散红外便携快速鉴别翡翠A货和B货的方法。
背景技术
翡翠“A货”指的是未经任何人工化学处理的天然翡翠，其玉质、颜色、结构都是天然的。“B货”是指经过了酸浸漂白，墩蜡处理的翡翠，即经过经强酸浸泡处理后又用有机物加以固结的翡翠。这种处理用强酸浸泡翡翠以清除其中的褐黄色或灰色，再以真空注胶填充翡翠中经酸液侵蚀而出现的空间。根据国标GB T 16553-2003《珠宝玉石鉴定》，翡翠漂白填充处理后在红外光谱2400～2600cm-1和2800～3200cm-1(即3.8～4.2μm和3.1～3.6μm)有强吸收峰。
目前鉴定方法主要有两种，一种是依赖行家肉眼判断，观察是否有纤维交织结构、结构松散，表面是否呈桔皮状结构或沟渠状结构，抛光面是否见显微裂纹。这种方法完全依赖于经验，而且随着加工工艺的提高越来越难判断。第二种方法是采用傅里叶红外光谱测量翡翠的透射谱，根据吸收峰的位置可以有效提供聚合物结论性的证据，具有快速、无损的特点，能够较准确的鉴定天然翡翠和处理翡翠。缺点就是傅里叶红外光谱仪结构复杂、成本高、对工作条件的要求高、不便于携带，通常只有市级以上的宝玉石质量监督检验站才配备。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种别翡翠A货、B货的系统及其鉴别方法，旨在为了更简单且准确地实现翡翠A货和B货的鉴别，降低实现翡翠鉴别方法的成本，增强翡翠鉴别仪器的便携性，便于翡翠的现场准确检测，让更多的人能够拥有翡翠鉴别仪器。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
本发明的核心是采用非分散红外方法并结合法布里-珀罗干涉效应通过特征吸收峰鉴别翡翠A货和B货，具体的说，利用红外探测器测量透射光的强度；然后用法布里-珀罗干涉效应选择红外光或者透射光的波长，通过改变法布里-珀罗干涉效应的参数改变红外光或者投射光的波长，翡翠在不同的波长处吸收强度不一样；最后根据特征吸收峰鉴别翡翠A货和B货。
一种鉴别翡翠A货、B货的系统，其包括依次布置的红外光源，法布里-珀罗干涉效应器件和红外探测器，所述红外探测器连接一控制系统，所述控制系统连接所述法布里-珀罗干涉效应器件。
进一步的，所述法布里-珀罗干涉效应器件为法布里-珀罗干涉仪、法布里-珀罗干涉微机电系统或者法布里-珀罗干涉滤波片。
一种鉴别翡翠A货、B货的鉴别方法，其包括以下步骤：
步骤1)将待测翡翠置于法布里-珀罗干涉效应器件和红外探测器之间；或将待测翡翠置于红外光源和法布里-珀罗干涉效应器件之间；
步骤2)用红外光源发射的红外光13照射翡翠14，用红外探测器测量透射光的强度；
步骤3)通过控制系统连续改变所述法布里-珀罗干涉效应的参数实现扫描红外光或者透射光的波长，同时控制系统记录红外探测器的电信号，所述电信号与透射光的强度成正比；
步骤4)完成一次扫描即可获得透射光的波长与强度的二维曲线，即光谱图；
步骤5)根据特征吸收峰鉴别翡翠A货、B货，如果在3.1到3.6μm之间有明显的吸收峰则可判定为B货，否则为A货。
进一步的，所述红外光的中心波长在2到8μm之间；所述红外探测器的峰值响应波长在2到8μm之间；
进一步的，所述法布里-珀罗干涉效应通过法布里-珀罗干涉仪、法布里-珀罗干涉微机电系统或者法布里-珀罗干涉滤波片实现；
进一步的，所述法布里-珀罗干涉效应的参数特指法布里-珀罗干涉仪、法布里-珀罗干涉微机电系统或者法布里-珀罗干涉滤波片的腔长；所述腔长为1到4μm，且可以调节；所述法布里-珀罗干涉效应可以选择的波长范围为2到8μm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
a)通过红外光透射的方法，实现翡翠的无损检测；
b)利用B货翡翠填充物特有的吸收峰，实现准确无误的判定；
c)通过法布里-珀罗干涉效应实现非分散红外的光谱扫描方法，实现简单，实现成本低，易于便携和快速检测。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1(a)为本发明的一实施例的工作示意图；图1(b)为本发明的另一实施例的工作示意图。
图2为法布里-珀罗干涉效应示意图。
图3为通过本发明方法测得的翡翠透射光谱，其中曲线(a)为手镯1，曲线(b)为手镯2，曲线(c)为玉佩1。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
实施例1：
参见图1(a)、图1(b)所示，一种鉴别翡翠A货、B货的系统，其包括依次布置的红外光源11，法布里-珀罗干涉效应器件12和红外探测器16，所述红外探测器16连接一控制系统17，所述控制系统17连接所述法布里-珀罗干涉效应器件12。
进一步的，所述法布里-珀罗干涉效应器件12为法布里-珀罗干涉仪、法布里-珀罗干涉微机电系统或者法布里-珀罗干涉滤波片。
实施例2：
参照图1(a)所述，一种鉴别翡翠A货、B货的方法，包括以下步骤：
步骤1)将待测翡翠14置于红外光源11和法布里-珀罗干涉效应器件12之间，所述法布里-珀罗干涉效应器件12为法布里-珀罗干涉仪、法布里-珀罗干涉微机电系统或者法布里-珀罗干涉滤波片；
步骤2)用红外光13照射翡翠14，用红外探测器16测量透射光15的强度；红外光源11的中心波长和红外探测器16的峰值响应波长均应在2到8μm之间；
步骤3)用法布里-珀罗干涉仪、法布里-珀罗干涉微机电系统或者法布里-珀罗干涉滤波片12选择红外光13或者透射光15的波长；通过控制系统17连续改变法布里-珀罗干涉仪、法布里-珀罗干涉微机电系统或者法布里-珀罗干涉滤波片的腔长d实现扫描红外光13或者透射光15的波长，波长约等于两倍的腔长d；其中腔长d的可调节范围为1到4μm，相应的波长扫描范围为2到8μm；同时控制系统17记录红外探测器16的电信号，所述电信号与透射光15的强度成正比；
步骤4)完成一次扫描即可获得透射光15的波长与强度的二维曲线，即光谱图18；
步骤5)根据特征吸收峰鉴别翡翠A货和B货，如果在3.1-3.6μm之间有明显的吸收峰则可判定为B货，否则为A货。
实施例3：
参照图1(b)所示，一种鉴别翡翠A货、B货的方法，包括以下步骤：
步骤1)将法布里-珀罗干涉效应器件12(结合图2所示)置于红外光源11发射端，即将待测翡翠14置于法布里-珀罗干涉效应器件12和红外探测器16之间，改变法布里-珀罗干涉效应器件12的腔长d将会直接改变红外光13的波长，所述法布里-珀罗干涉效应器件12为法布里-珀罗干涉仪、法布里-珀罗干涉微机电系统或者法布里-珀罗干涉滤波片；
步骤2)用红外光13照射翡翠14，用红外探测器16测量透射光15的强度；
步骤3)通过控制系统17连续改变法布里-珀罗干涉滤波片12的腔长d实现扫描红外光13的波长，同时控制系统17记录红外探测器16的电信号，所述电信号与透射光15的强度成正比；
步骤4)完成一次扫描即可获得透射光15的波长与强度的二维曲线，即光谱图18；
步骤5)参见图3所示，其中曲线(a)、(b)和(c)分别是手镯1、手镯2和玉佩1的透射谱线；根据在3.45μm(2900cm-1，波长λ与波数ν之间的关系为ν＝1/λ)处的特征吸收峰可以鉴定三者分别为天然手镯(A货)、填充手镯(B货)和填充玉佩(B货)。
进一步的，红外光源11、红外探测器16、法布里-珀罗干涉滤波片12以及采用集成电路制作的控制系统17体积小巧，完全可以做成便携仪器，方便使用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种鉴别翡翠A货、B货的系统，其特征在于：包括依次布置的红外光源(11)，法布里-珀罗干涉效应器件(12)和红外探测器(16)，所述红外探测器(16)连接一控制系统(17)，所述控制系统(17)连接所述法布里-珀罗干涉效应器件(12)。
2.根据权利要求1所述的一种鉴别翡翠A货、B货的系统，其特征在于：所述法布里-珀罗干涉效应器件(12)为法布里-珀罗干涉仪、法布里-珀罗干涉微机电系统或者法布里-珀罗干涉滤波片。
3.根据权利要求1或2所述的鉴别翡翠A货、B货的系统的鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)将待测翡翠(14)置于法布里-珀罗干涉效应器件(12)和红外探测器(16)之间；或将待测翡翠(14)置于红外光源(11)和法布里-珀罗干涉效应器件(12)之间；
步骤2)用红外光源(11)发射的红外光13照射翡翠14，用红外探测器(16)测量透射光(15)的强度；
步骤3)通过控制系统(17)连续改变所述法布里-珀罗干涉效应的参数实现扫描红外光(13)或者透射光(15)的波长，同时控制系统(17)记录红外探测器(16)的电信号，所述电信号与透射光(15)的强度成正比；
步骤4)完成一次扫描即可获得透射光(15)的波长与强度的二维曲线，即光谱图(18)；
步骤5)根据特征吸收峰鉴别翡翠A货、B货，如果在3.1到3.6μm之间有明显的吸收峰则可判定为B货，否则为A货。
4.根据权利要求3所述的鉴别翡翠A货、B货的鉴别方法，其特征在于：所述红外光(13)的中心波长在2μm到8μm之间。
5.根据权利要求3所述的鉴别翡翠A货、B货的鉴别方法，其特征在于：所述红外探测器(16)的峰值响应波长在2μm到8μm之间。
6.根据权利要求3所述的鉴别翡翠A货、B货的鉴别方法，其特征在于：所述法布里-珀罗干涉效应的参数特指法布里-珀罗干涉效应器件(12)的腔长(d)。
7.根据权利要求6所述的鉴别翡翠A货、B货的鉴别方法，其特征在于：所述腔长(d)为1μm到4μm可以调节。
8.根据权利要求6所述的鉴别翡翠A货、B货的鉴别方法，其特征在于：所述法布里-珀罗干涉效应可以选择的波长范围为2μm到8μm。
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