CN107305188A - 钻石颜色等级的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钻石颜色等级的检测方法，包括以下步骤：选用激光光源波长为785nm的拉曼光谱仪，激光总能量为450mW；以探头平均检测钻石表面；连续扫描3次，最后得到3次光谱的平均拉曼光谱；拉曼光谱仪的收集范围在1600~2300波数；及拉曼光谱数据收集后先经过强度校正标准化，以及去除背景的步骤，才能得到基线平坦且强度增强的拉曼光谱图，以校正标准化后的特征峰2030波数的拉曼峰强度作为钻石颜色等级的区分依据，其中强度越高、颜色越黄，代表等级越差的钻石。本发明具有非破坏、简单、快速、实用等优点，可准确以量化数据来区分钻石颜色的等级。

Description

钻石颜色等级的检测方法
技术领域
本发明是有关于一种区分钻石颜色等级的非破坏性检测技术与方法，特别是指一种利用拉曼光谱特征峰，校正标准化后信号强度作为钻石颜色快速检测的技术与方法。
背景技术
依照GIA(美国宝石研究院)的区分方法，将钻石颜色等级定为由无色到淡黄色(D到Z)共23级，钻石颜色等级与钻石价格息息相关，而传统的钻石颜色等级区分方法为比色石，其方法是利用各种等级颜色的钻石与样品比较，找出最相近的颜色即为样品钻石的颜色等级。比色石的鉴定方法端赖个人眼睛的鉴别能力，缺乏公正性与客观性，镶嵌好的钻石也不适合利用比色石进行比对。对区分钻石颜色等级如果能以数据加以量化，并能对镶嵌好的钻石进行颜色区分，是目前需要解决的技术问题的另一种创新突破方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在提供一种利用利用拉曼光谱特征峰，校正标准化后信号强度，且为非破坏性的钻石颜色快速检测的方法。
为达到前述目的，本发明的钻石颜色等级的检测方法包括以下步骤：选用激光光源波长为785nm的拉曼光谱仪，激光总能量为450mW；以探头平均检测钻石表面；连续扫描3次，最后得到3次光谱的平均拉曼光谱；拉曼光谱仪的收集范围在1600~2300波数；及拉曼光谱数据收集后必须先经过强度校正标准化，以及去除背景的步骤，才能得到基线平坦且强度增强的拉曼光谱图，以校正标准化后的特征峰2030波数的拉曼峰强度作为钻石颜色等级的区分依据，其中强度越高、颜色越黄，代表等级越差的钻石。
本发明的方法利用拉曼光谱仪的优点：非破坏性、无须前处理以及分析速度快，针对钻石颜色等级提供一种科学数据量化的区分方法，可以与一般传统的比色法来互相对照与客观量化比对。其特色如下：(a)利用钻石在2030波数的拉曼特征峰，经校正标准化后作为区分钻石颜色的方法，提供量化数据，建立科学且公正客观的鉴定方式。(b) 本方法可以对各种钻石裸石与已经镶嵌的钻石进行颜色区分，对于各种尺寸的钻石也都能进行区分。(c) 本方法利用特殊软件与标准样品进行校正标准化后与基线处理，降低每次分析时钻石拉曼峰强度些微差异，让每次分析时的数据都能一致。
附图说明
图1是颜色等级较高的钻石拉曼光谱叠图。
图2是颜色等级较低的钻石拉曼光谱叠图。
图示说明:D1为等级最好的钻石，D10为等级最差的钻石。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
为了对钻石颜色等级提供量化数据，本发明利用一种科学数据量化的拉曼光谱特征峰信号强度，提供做为钻石颜色等级区分的快速检测技术与方法。
本发明利用拉曼光谱特征峰，校正标准化后信号强度，作为钻石颜色等级区分的快速检测方法，其中所用技术方法包含以下步骤：选用激光光源波长为785nm的拉曼光谱仪(S/N >10,000)，激光总能量为450mW，以大光斑大面积探头，大面积平均检测钻石表面，连续扫描3次，最后得到3次光谱的平均拉曼光谱，拉曼光谱仪的收集范围在1600~2300波数（cm-1），拉曼光谱数据收集后必须先经过强度校正标准化，以及去除背景的两步骤，才能得到基线平坦且强度增强的拉曼光谱图。
一般钻石的拉曼特征峰在1332波数，此特征峰是碳碳键的拉张振动模，而钻石另一在2030波数的拉曼特征峰，目前对此特征峰尚无任何的研究与分析，本发明方法发现2030波数的拉曼特征峰，经校正标准化后，其强度与钻石颜色呈正相关，与等级呈反相关。本方法收集了十颗GIA不同等级的钻石拉曼光谱，建立了2030波数拉曼峰强度与钻石颜色的对照表，基本上，只要收集钻石的拉曼图谱即能了解判断区分钻石的颜色等级(强度越高，颜色越黄，等级越差)。
本发明的方法利用拉曼光谱仪的优点：非破坏性、无须前处理以及分析速度快，针对钻石颜色等级提供一种科学数据量化的区分方法，可以与一般传统的比色法来互相对照与客观量化比对。其特色如下：(a)利用钻石在2030波数的拉曼特征峰，经校正标准化后作为区分钻石颜色的方法，提供量化数据，建立科学且公正客观的鉴定方式。(b) 本方法可以对各种钻石裸石与已经镶嵌的钻石进行颜色区分，对于各种尺寸的钻石也都能进行区分。(c) 本方法利用特殊软件与标准样品进行校正标准化后与基线处理，降低每次分析时钻石拉曼峰强度些微差异，让每次分析时的数据都能一致。
如图1、图2所示，D1为等级最好的钻石，D10为等级最差的钻石。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (1)

1.一种钻石颜色等级的检测方法，包括以下步骤：
选用激光光源波长为785nm的拉曼光谱仪，激光总能量为450mW；
以探头平均检测钻石表面；
连续扫描3次，最后得到3次光谱的平均拉曼光谱；
拉曼光谱仪的收集范围在1600~2300波数；及
拉曼光谱数据收集后先经过强度校正标准化，以及去除背景的步骤，才能得到基线平坦且强度增强的拉曼光谱图，以校正标准化后的特征峰2030波数的拉曼峰强度作为钻石颜色等级的区分依据，其中强度越高、颜色越黄，代表等级越差的钻石。
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