CN109580574A - 一种红宝石荧光检测系统及其红宝石荧光检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红宝石荧光检测系统及其红宝石荧光检测方法，包括激发光源、第一滤光片、样品台、三维电动操作系统、第二滤光片、滤光片转换装置、镜头、图像传感器以及显示屏，所述三维电动操作系统安装于样品台的底部，第一滤光片安装于激发光源的输出端，图像传感器安装于镜头的顶部，第二滤光片安装于镜头的镜头输入端，所述滤光片转换装置安装于第二滤光片的外部，镜头的镜头面底部正对着样品台上的样品。本发明可实现对直径0.5mm‑30mm各种琢型的天然红宝石和合成红宝石进行大批量快速区分鉴定。
Description
技术领域
本发明涉及宝石检测领域，特别涉及一种红宝石荧光检测系统及其红宝石荧光检测方法。
背景技术
近年来，荧光技术已经开始被广泛开发于各种材料检测领域。由于许多宝石矿物具有荧光性质，因此通过紫外光源激发该类宝石的荧光特征，通过观察宝石的荧光颜色和结构等特征可以对宝石进行鉴定。
目前国内外宝石检测机构使用的宝石荧光观察仪主要为钻石荧光观察仪，如DiamondView、SYNHdetect、GV5000等，上述仪器设备主要针对钻石的荧光性质，选取适合激发钻石荧光的紫外光源，通过高清相机捕捉钻石的荧光颜色、结构等图像特征，再由图像传感器传输至电脑软件对钻石样品进行观察。
以上的钻石荧光观察仪在对红宝石进行荧光检测时有如下问题：(1)由于上述仪器设备选择了以激发钻石荧光性质为主的光源，而该类光源无法较好地激发红宝石光源；(2)由于缺乏滤光片，上述仪器设备无法有效观察红宝石荧光结构特征，因为红宝石普遍荧光颜色呈不同程度的红色调，尤其合成红宝石具有强红色荧光性质，因此需要使用滤光片吸收红色，从而才能更好地观察红宝石的结构特征；(3)占用空间大，不易携带；(4)目前国内外尚未有通过荧光性质对天然红宝石和合成红宝石进行检测鉴定的仪器设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种红宝石荧光检测系统及其红宝石荧光检测方法，可实现对直径0.5mm-30mm各种琢型的天然红宝石和合成红宝石进行大批量快速区分鉴定，有效解决现有技术中的技术问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种红宝石荧光检测系统，包括激发光源、第一滤光片、样品台、三维电动操作系统、第二滤光片、滤光片转换装置、镜头、图像传感器以及显示屏，所述三维电动操作系统安装于样品台的底部，第一滤光片安装于激发光源的输出端，图像传感器安装于镜头的顶部，第二滤光片安装于镜头的镜头输入端，所述滤光片转换装置安装于第二滤光片的外部，镜头的镜头面底部正对着样品台上的样品。
作为优选的技术方案，所述激发光源以及第一滤光片设置有至少两组，激发光源以及第一滤光片呈一左一右的结构设置于镜头的两侧，激发光源的光源正对着中间的样品台上的样品。
作为优选的技术方案，激发光源为深紫外光源模块，由灯泡和电路控制电源板组成，用于发出具有频谱的散射紫外光源，激发红宝石的荧光性质。灯泡数量2个，45°对称准直入射。
作为优选的技术方案，滤光片用于限制激发光源通过波长，仅220nm以下波段的紫外光通过，该滤光片置于光源下方位置。
作为优选的技术方案，三维电动操作系统用于移动样品和调整样品焦距，实现X、Y方向的水平移动调节，以及Z方向的升降调节。
作为优选的技术方案，第二滤光片用于吸收红色荧光，更好地观察红宝石生长结构特征，第二滤光片置于摄像头下方位置，并插在滤光片转换装置中。
作为优选的技术方案，图像传感器用于将高清成像信息传输至电脑软件中，滤光片转换装置用于切换第二滤光片，实现选择切入观察有滤光片的荧光图像和无滤光片的荧光图像。
一种红宝石荧光检测方法，具体步骤如下：
一、对红宝石样品(天然红宝石、合成红宝石)进行检测；
二、打开样品舱门，将红宝石样品放入样品台上，并关上舱门；
三、打开软件，通过操作三维电动操作系统将样品调至居中位置并准焦样品，并开启荧光检测系统；
四、图像传感器采集样品的荧光颜色图像信息并传输至电脑软件中；
五、滤光片切换操作；
七、图像传感器采集样品的切换滤光片后的不均匀生长结构图像信息并传输至电脑软件中；
八、判断天然红宝石和合成红宝石；
九、当样品图像为弱荧光颜色，为天然红宝石；当样品图像为亮荧光颜色，通过切换滤光片转换装置进一步观察；切换滤光片后样品图像为不同程度蓝色且不均匀状生长结构特征，为天然红宝石；切换滤光片后样品图像为亮蓝色且无不均匀生长结构特征，同时可能见有弧形生长纹特征，为合成红宝石。
本发明的有益效果是：本发明可实现对直径0.5mm-30mm各种琢型的天然红宝石和合成红宝石进行大批量快速区分鉴定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的红宝石鉴定仪荧光检测系统示意图；
图2是本发明的立体图；
图3是本发明的正面结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
参见附图1，红宝石荧光检测仪器，它包括：激发光源1、第一滤光片2、样品台3、三维电动操作系统4、第二滤光片5、滤光片转换装置6、镜头7、图像传感器8，三维电动操作系统安装于样品台的底部，第一滤光片安装于激发光源的输出端，图像传感器安装于镜头的顶部，第二滤光片安装于镜头的镜头输出端，所述滤光片转换装置安装于第二滤光片的外部，镜头的镜头面底部正对着样品台上的样品。
本实施例中，激发光源1为深紫外光源模块，由灯泡和电路控制电源板组成，用于发出具有频谱的散射紫外光源，激发红宝石的荧光性质。灯泡数量2个，45°对称准直入射。滤光片2用于限制激发光源通过波长，仅220nm以下波段的紫外光通过，该滤光片置于光源下方位置，样品台3用于盛放待测样品，三维电动操作系统4用于移动样品和调整样品焦距，可实现X、Y方向的水平移动调节，以及Z方向的升降调节，滤光片5用于吸收红色荧光，以更好地观察红宝石生长结构特征，该滤光片置于摄像头下方位置，插在滤光片转换装置6中，滤光片转换装置6用于切换滤光片5，以实现选择是否切入观察有滤光片的荧光图像和无滤光片的荧光图像，镜头7用于调整图像大小，图像传感器8用于将高清成像信息传输至电脑软件中。
激发光源1发射出散射紫外光源，光源穿过第一滤光片2以低波段紫外光形式照射到样品台3上的样品中，镜头7和图像传感器8布置在样品上方位置，可以通过操作三维电动操作系统4来移动样品居中位置，并调整好焦距使图像清晰；第二滤光片5用于切换样品的红色荧光和非红色荧光的观察。
本发明的有益效果是：
(1)通过红宝石荧光颜色特征和荧光结构特征来判断天然红宝石和合成红宝石；
(2)利用可转换装置滤光片吸收红色荧光，以更好地观察红宝石荧光结构特征；
(3)运用低波段深紫外激发光源和高灵敏度的图像传感器，可以产生最佳红宝石荧光效果，以增强系统地检测能力；
(4)样品舱平台为宽敞型平面设计，可放入大批量红宝石样品，以提高检测效率；
(5)高清镜头可对小颗粒红宝石样品进行放大观察荧光图像和结构特征，可实现最小对直径0.5mm的红宝石样品进行检测鉴定；
(6)本发明可实现对直径0.5mm-30mm、各种切工琢型的红宝石样品进行检测鉴定。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种红宝石荧光检测系统，其特征在于：包括激发光源、第一滤光片、样品台、三维电动操作系统、第二滤光片、滤光片转换装置、镜头、图像传感器以及显示屏，所述三维电动操作系统安装于样品台的底部，第一滤光片安装于激发光源的输出端，图像传感器安装于镜头的顶部，第二滤光片安装于镜头的镜头输入端，所述滤光片转换装置安装于第二滤光片的外部，镜头的镜头面底部正对着样品台上的样品。
2.如权利要求1所述的红宝石荧光检测系统，其特征在于：所述激发光源以及第一滤光片设置有至少两组，激发光源以及第一滤光片呈一左一右的结构设置于镜头的两侧，激发光源的光源正对着中间的样品台上的样品。
3.如权利要求1所述的红宝石荧光检测系统，其特征在于：激发光源为深紫外光源模块，由灯泡和电路控制电源板组成，用于发出具有频谱的散射紫外光源，激发红宝石的荧光性质，灯泡数量2个，45°对称准直入射。
4.如权利要求1所述的红宝石荧光检测系统，其特征在于：第一滤光片用于限制激发光源通过波长，仅220nm以下波段的紫外光通过，该滤光片置于激发光源下方位置。
5.如权利要求1所述的红宝石荧光检测系统，其特征在于：三维电动操作系统用于移动样品和调整样品焦距，实现X、Y方向的水平移动调节，以及Z方向的升降调节。
6.如权利要求1所述的红宝石荧光检测系统，其特征在于：第二滤光片用于吸收红色荧光，更好地观察红宝石结构，第二滤光片置于摄像头下方位置，并插在滤光片转换装置中。
7.如权利要求1所述的红宝石荧光检测系统，其特征在于：图像传感器用于将高清成像信息传输至电脑软件中，滤光片转换装置用于切换第二滤光片，实现选择切入观察有滤光片的荧光图像和无滤光片的荧光图像。
8.一种红宝石荧光检测方法，其特征在于，具体步骤如下：
一、对红宝石样品(天然红宝石、合成红宝石)进行检测；
二、打开样品舱门，将红宝石样品放入样品台上，并关上舱门；
三、打开软件，通过操作三维电动操作系统将样品调至居中位置并准焦样品，并开启荧光检测系统；
四、图像传感器采集样品的荧光颜色图像信息并传输至电脑软件中；
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七、图像传感器采集样品的切换滤光片后的不均匀生长结构图像信息并传输至电脑软件中；
八、判断天然红宝石和合成红宝石；
九、当样品图像为弱荧光颜色，为天然红宝石；当样品图像为亮荧光颜色，通过切换滤光片转换装置进一步观察；切换滤光片后样品图像为不同程度蓝色且不均匀状生长结构特征，为天然红宝石；切换滤光片后样品图像为亮蓝色且无不均匀生长结构特征，同时可能见有弧形生长纹特征，为合成红宝石。
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