CN102809564B - 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
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可连续改变所述法布里-珀罗干涉效应器件的可实现扫描红外光或透射光波长的参数且能同时记录红外探测器的电信号并生成透射光的波长与强度的二维曲线的控制系统，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，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，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3.13.6μm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v之间的关系为v＝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：采用非分散红外方法并利用法布里-珀罗干涉效应器件通过特征吸收峰鉴别翡翠A货和B货，具体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)，所述控制系统(17)可连续改变所述法布里-珀罗干涉效应器件的可实现扫描红外光(13)或透射光(15)波长的参数且能同时记录红外探测器(16)的电信号并生成透射光(15)的波长与强度的二维曲线。
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。
3.一种鉴别翡翠A货、B货的鉴别方法，其采用了权利要求1或2采用的系统，其特征在于，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，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以实现扫描红外光(13)或者透射光(15)的波长的改变， 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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