CN110779924B - 一种翡翠鉴定的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种翡翠鉴定系统及方法。本发明的系统采用驱动电机改变反射镜的状态,当反射镜处于待鉴定翡翠的出射光路上时,通过摄像系统获取待鉴定翡翠的图像信息,对翡翠进行经验鉴定;当反射镜偏离待鉴定翡翠的出射光路时,通过可以分析荧光和拉曼光的第一拉曼光谱仪和第二拉曼光谱仪获得第一光谱和第二光谱,通过第一光谱和第二光谱中的荧光和拉曼光对翡翠进行鉴定。实现了集人工经验、荧光光谱分析和拉曼光谱分析为一体的鉴定,避免了对翡翠综合鉴定过程中,需要更换鉴定仪器的技术缺陷,缩短鉴定时间,提高鉴定效率,并解决了拉曼光谱分析时受荧光干扰的问题。
Description
技术领域
本发明涉及翡翠鉴定领域,特别是涉及一种翡翠鉴定的系统及方法。
背景技术
目前常规翡翠的鉴定一般依靠经验和仪器,《珠宝玉石及贵金属产品抽样检验合格判定准则》中,经验鉴定法是一项非常重要的翡翠鉴定手段,也是目前最为常见的鉴定方法,经验鉴定方法主要通过有经验的人员观察翡翠的外观,包括透明度、颜色、光泽度等,一般A类、B类翡翠透明度较为理想,颜色自然、光泽比较柔和,C类、D类品相较差。然而随着翡翠处理技术的不断提升,在传统的天然翡翠的基础上,增加了合成及人造翡翠,及对天然翡翠优化处理后的翡翠。而合成翡翠与天然翡翠之间的差别日趋缩小,优化处理的翡翠的表面及内部特征与天然翡翠也相差无几。而且即使是天然翡翠的分级在一些条件下,仅采用经验鉴定法也很难实现,使得经验鉴定法挑战越来越大,而且经验鉴定法主观性比较大,相同的翡翠,不同的人员观察,主观感受也会不同,得出的鉴定结果也会不同。
现有的仪器鉴定,一般鉴定那些依靠人工经验观察不到的指标,如翡翠的折射率鉴定,翡翠的结构鉴定,翡翠的拉曼光谱以及翡翠的荧光表现鉴定等,实验室或珠宝玉石鉴定机构多用显微镜、红外光谱仪、宝石光谱仪等,特别是显微镜和光谱仪器两大类仪器,已经成为常规翡翠鉴定机构的基本配置。
在鉴定翡翠的荧光表现时,宝石光谱仪是翡翠鉴定的一种重要工具,它主要依靠光致发光的原理,用特定光源照射翡翠,翡翠会发出荧光,不同翡翠其荧光表现会有不同,因宝石光谱仪的分辨率低的局限,仍然存在无法对翡翠成分进行有效鉴定的问题,而且单凭荧光表现一种指标也不能完成对翡翠的鉴定。拉曼光谱技术作为一种微区无损分析技术,已被成功地应用于珠宝玉石学研究和珠宝玉石鉴定领域,更因其无需制备样品、方便快捷的优势获得珠宝鉴定专家的肯定,但是拉曼光谱分析中,会受到翡翠荧光成分的干扰,荧光既是翡翠的特征光谱,也会干扰到翡翠的拉曼光谱,并且这种荧光谱段根据翡翠的种类不同而不同,甚至同一类翡翠荧光表现也不一样,所以如果采用单一的激发光源,并不能很好的避开荧光干扰。
综上所述,翡翠的鉴定是一项复杂而专业的工作,人工经验和专业仪器等在翡翠鉴定中都起了重要的作用,但是每种检验手段都只能在某一个方面鉴定翡翠,想要对翡翠进行正规而准确的鉴定,需要结合各种手段和仪器,综合起来鉴定。
然而,目前还没有将人工经验和专业仪器结合的翡翠鉴定仪器,都是人工经验鉴定完毕,再转到专业仪器来鉴定,在专业仪器鉴定过程中,还会出现显微镜观察之后,再换荧光光谱仪鉴定,荧光光谱仪鉴定之后再用拉曼光谱仪观察的局面,鉴定人员不停变更鉴定仪器,由于专业鉴定仪器价格较高,有的鉴定机构甚至无法将专业仪器配备齐全。
如何提供一种集人工经验、荧光光谱分析和拉曼光谱分析为一体的鉴定系统,以避免对翡翠综合鉴定过程中,需要更换鉴定仪器的技术缺陷,缩短鉴定时间,提高鉴定效率,并解决拉曼光谱分析时受荧光干扰的问题,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种翡翠鉴定的系统及方法,以提供一种集人工经验、荧光光谱分析和拉曼光谱分析为一体的鉴定系统,避免对翡翠综合鉴定过程中,需要更换鉴定仪器的技术缺陷,缩短鉴定时间,提高鉴定效率,并解决拉曼光谱分析时受荧光干扰的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种翡翠鉴定系统,所述翡翠鉴定系统包括:
三维位移平台、驱动电机、光源、第一聚光透镜、反射镜、第二聚光透镜、摄像系统、二向色镜、第三聚光透镜、第一拉曼光谱仪、第四聚光透镜、第二拉曼光谱仪和鉴定分析系统;所述光源包括照明光源、第一拉曼光源、第二拉曼光源;所述第一拉曼光谱仪和所述第二拉曼光谱仪为可分析拉曼光和荧光的宽频带拉曼光谱仪;
待鉴定翡翠固定设置在三维位移平台的载物台上;
所述待鉴定翡翠在所述光源的照射下产生出射光;
所述第一聚光透镜、所述反射镜、所述二向色镜、第四聚光透镜和所述第二拉曼光谱仪沿所述出射光的方向依次设置在所述出射光路上;
所述第二聚光透镜和所述摄像系统沿所述反射镜的反射方向依次设置在所述反射镜的反射光路上;
所述第三聚光透镜和所述第一拉曼光谱仪沿所述二向色镜的反射方向依次设置在所述二色透镜的反射光路上;
所述驱动电机的输出轴与所述反射镜的轴连接;
所述摄像系统的输出端、所述第一拉曼光谱仪的输出端和所述第二拉曼光谱仪的输出端与所述鉴定分析系统连接,分别用于获取待鉴定翡翠的图像信息、待鉴定翡翠激发的第一光谱和待鉴定翡翠激发的第二光谱,并发送给所述鉴定分析系统,所述鉴定分析系统用于根据所述图像信息、所述第一光谱和所述第二光谱对待鉴定翡翠进行鉴定。
可选的,所述翡翠鉴定系统还包括第一高反滤镜和第二高反滤镜;
所述第一高反滤镜设置在所述第一拉曼光源的出射光路上,所述第一高反滤镜与所述第一拉曼光源的出射光的方向成45°夹角,所述第一高反滤镜反射的第一拉曼光平行射入所述第一聚光透镜,经所述第一聚光透镜聚光后照射在所述待鉴定翡翠上;
所述第二高反滤镜设置在所述第二拉曼光源的出射光路上,所述第二高反滤镜与所述第二拉曼光源的出射光的方向成45°夹角,所述第二高反滤镜反射的第二拉曼光平行射入所述第一聚光透镜,经所述第一聚光透镜聚光后照射在所述待鉴定翡翠上。
可选的,所述翡翠鉴定系统还包括分束镜;
所述分束镜设置在所述第一拉曼光源和所述第二拉曼光源的出射光路上;
所述第一拉曼光源发出的第一拉曼光透过所述分束镜射入所述第一聚光透镜,经所述第一聚光透镜聚光后照射在所述待鉴定翡翠上;
所述第二拉曼光源发出的第二拉曼光经所述分束镜反射射入所述第一聚光透镜,经所述第一聚光透镜聚光后照射在所述待鉴定翡翠上。
可选的,所述翡翠鉴定系统还包括、第一窄带滤光片和第二窄带滤光片;
所述第一窄带滤光片设置在所述二色镜和所述第三聚光透镜之间,所述第二窄带滤光片设置在所述二色镜和所述第四聚光透镜之间。
可选的,所述宽频带拉曼光谱仪为通过对拉曼光谱仪进行缩小数值孔径,增大成像镜焦距的调整,得到的可分析拉曼光和荧光的拉曼光谱仪。
可选的,第一拉曼光源和第二拉曼光源分别为532nm拉曼光激发光源和785nm拉曼光激发光源。
可选的,第一拉曼光源和第二拉曼光源分别为435nm拉曼光激发光源和785nm拉曼光激发光源。
一种翡翠鉴定方法,所述鉴定方法应用于本发明的鉴定系统,所述翡翠鉴定方法包括如下步骤:
打开照明光源;
控制驱动电机,驱动所述反射镜至待鉴定翡翠的出射光路上,通过摄像系统获取待鉴定翡翠的图像信息;
对所述图像信息进行分析获取待鉴定翡翠的透明度、颜色和光泽信息;
控制驱动电机,驱动所述反射镜偏离所述待鉴定翡翠的出射光路;
关闭照明光源,打开第一拉曼光源和第二拉曼光源;
通过第一拉曼光谱仪和第二拉曼光谱仪获取待鉴定翡翠激发的第一光谱和待鉴定翡翠激发的第二光谱;所述第一光谱和所述第二光谱均包括荧光光谱和拉曼光谱;
利用第一光谱中的拉曼光谱和荧光光谱和第二光谱中的拉曼光谱和荧光光谱分别与标准翡翠光谱库中的光谱对比,对翡翠进行鉴定。
可选的,所述利用第一光谱中的拉曼光谱和荧光光谱和第二光谱中的拉曼光谱和荧光光谱分别与标准翡翠光谱库中的光谱对比,对翡翠进行鉴定,之后还包括:
判断所述第一光谱中的荧光光谱是否小于强度阈值;
若所述第一光谱中的荧光光谱不小于强度阈值,则关闭第一拉曼光源,通过所述第一拉曼光谱仪获取单一荧光光谱的第一光谱,利用第一光谱中的荧光光谱和第二光谱中的拉曼光谱和荧光光谱分别与标准翡翠光谱库中的光谱对比,对翡翠进行鉴定。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明提出了一种翡翠鉴定系统,所述翡翠鉴定系统包括:三维位移平台、驱动电机、光源、第一聚光透镜、反射镜、第二聚光透镜、摄像系统、二向色镜、第三聚光透镜、第一拉曼光谱仪、第四聚光透镜、第二拉曼光谱仪和鉴定分析系统;所述光源包括照明光源、第一拉曼光源、第二拉曼光源。本发明采用驱动电机改变反射镜的状态,当反射镜处于待鉴定翡翠的出射光路上时,通过摄像系统获取待鉴定翡翠的图像信息,对翡翠进行经验鉴定;当反射镜偏离待鉴定翡翠的出射光路时,通过可以分析荧光和拉曼光的第一拉曼光谱仪和第二拉曼光谱仪获得第一光谱和第二光谱,通过第一光谱和第二光谱中的荧光和拉曼光对翡翠进行鉴定。实现了集人工经验、荧光光谱分析和拉曼光谱分析为一体的鉴定,避免了对翡翠综合鉴定过程中,需要更换鉴定仪器的技术缺陷,缩短鉴定时间,提高鉴定效率,并解决了拉曼光谱分析时受荧光干扰的问题。
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种翡翠鉴定系统的一种实施方式的结构图;
图2为本发明提供的一种翡翠鉴定系统的另一种实施方式的结构图;
图3为本发明提供的一种翡翠鉴定系统的经验鉴定时的状态图;
图4为本发明提供的一种翡翠鉴定系统的荧光光谱和拉曼光谱分析鉴定时的状态图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种翡翠鉴定的系统及方法,以提供一种集人工经验、荧光光谱分析和拉曼光谱分析为一体的鉴定系统,避免对翡翠综合鉴定过程中,需要更换鉴定仪器的技术缺陷,缩短鉴定时间,提高鉴定效率,并解决拉曼光谱分析时受荧光干扰的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
如图1和2所示,本发明提供一种翡翠鉴定系统,所述翡翠鉴定系统包括:
三维位移平台7、驱动电机9、光源(图1和图2中未示出)、第一聚光透镜5、反射镜8、第二聚光透镜10、摄像系统11、二向色镜12、第三聚光透镜14、第一拉曼光谱仪15、第四聚光透镜17、第二拉曼光谱仪18和鉴定分析系统(图1和图2中未示出);所述光源包括照明光源19、第一拉曼光源1、第二拉曼光源2;所述第一拉曼光谱仪15和所述第二拉曼光谱仪18为可分析拉曼光和荧光的宽频带拉曼光谱仪。本发明的第一拉曼光源和第二拉曼光源可以设置为不同频率的光源的组合,不限于本发明提供的两种组合方式:第一拉曼光源和第二拉曼光源分别为532nm拉曼光激发光源和785nm拉曼光激发光源。和第一拉曼光源和第二拉曼光源分别为435nm拉曼光激发光源和785nm拉曼光激发光源。现在以532nm拉曼光激发光源和785nm拉曼光激发光源为例对本发明进行进一步的说明。
待鉴定翡翠20固定设置在三维位移平台7的载物台6上;待鉴定翡翠20置于载物台6上,载物台由三维位移平台7控制,便于寻找待鉴定翡翠的探测位置和光路对焦。
所述待鉴定翡翠在所述光源的照射下产生出射光;
所述第一聚光透镜5、所述反射镜8、所述二向色镜12、第四聚光透镜17和所述第二拉曼光谱仪18沿所述出射光的方向依次设置在所述出射光路上;第一聚光透镜5起准直镜的作用,光源激发的拉曼散射信号由第一聚光透镜5准直。
所述第二聚光透镜10和所述摄像系统11沿所述反射镜8的反射方向依次设置在所述反射镜8的反射光路上;反射镜8为普通的反射镜,由驱动电机9控制,根据不同的用途,决定其开启或关闭,第二聚光透镜10和第一聚光透镜5共同决定光学放大倍率,摄像系统11获取的图像信息用来观察翡翠的色泽、透明度、裂纹等指标。
所述第三聚光透镜14和所述第一拉曼光谱仪15沿所述二向色镜12的反射方向依次设置在所述二色透镜12的反射光路上;,785nm光源即第二拉曼光源2激发的翡翠拉曼散射信号,由二向色镜12高通,532nm光源即第一拉曼光源1激发的翡翠拉曼散射信号,由二向色镜12高反,第三聚光透镜14和第四聚光透镜17则分别对应不同光源的聚光透镜,负责将拉曼散射信号会聚至对应的光谱仪,15表示532nm拉曼光谱仪,18表示785nm拉曼光谱仪。
本发明的拉曼光谱仪为宽频带拉曼光谱仪,该宽频带拉曼光谱仪既可以接收拉曼光谱信号,还可以接收荧光光谱信号,在光学设计中,在现有的拉曼光谱仪的基础上,通过适当缩小数值孔径和增大成像镜焦距来保证拉曼光谱波段拥有高光谱分辨率,而在拉曼光谱波段外,牺牲高分辨率来实现宽光谱范围。
所述驱动电机的9输出轴与所述反射镜8的轴连接。
所述摄像系统11的输出端、所述第一拉曼光谱仪15的输出端和所述第二拉曼光谱仪18的输出端与所述鉴定分析系统连接,分别用于获取待鉴定翡翠的图像信息、待鉴定翡翠激发的第一光谱和待鉴定翡翠激发的第二光谱,并发送给所述鉴定分析系统,所述鉴定分析系统用于根据所述图像信息、所述第一光谱和所述第二光谱对待鉴定翡翠20进行鉴定。
如图1所示,作为一种实施方式,所述翡翠鉴定系统还包括第一高反滤镜3和第二高反滤镜4;第一高反滤镜3和第二高反滤镜4分别对应不同激发光源的高反滤镜。所述第一高反滤镜3设置在所述第一拉曼光源1的出射光路上,所述第一高反滤镜3与所述第一拉曼光源1的出射光的方向成45°夹角,所述第一高反滤镜3反射的第一拉曼光平行射入所述第一聚光透镜5,经所述第一聚光透镜聚5光后照射在所述待鉴定翡翠上;所述第二高反滤镜4设置在所述第二拉曼光源2的出射光路上,所述第二高反滤镜4与所述第二拉曼光源2的出射光的方向成45°夹角,所述第二高反滤镜4反射的第二拉曼光平行射入所述第一聚光透镜5,经所述第一聚光透镜5聚光后照射在所述待鉴定翡翠上。第一聚光透镜5将第一高反滤镜3和第二高反滤镜4高反的激发光汇聚至待鉴定翡翠上。
如图2所示,作为另一种实施方式,所述翡翠鉴定系统还包括分束镜21;
所述分束镜21设置在所述第一拉曼光源1和所述第二拉曼光源2的出射光路上;
所述第一拉曼光源1发出的第一拉曼光透过所述分束镜21射入所述第一聚光透镜5,经所述第一聚光透镜5聚光后照射在所述待鉴定翡翠上;
所述第二拉曼光源2发出的第二拉曼光经所述分束镜21反射射入所述第一聚光透镜5,经所述第一聚光透镜5聚光后照射在所述待鉴定翡翠上。
作为前两种实施方式的一种优选的实施方式,所述翡翠鉴定系统还包括、第一窄带滤光片13和第二窄带滤光片17;所述第一窄带滤光片13设置在所述二色镜12和所述第三聚光透镜14之间,所述第二窄带滤光片16设置在所述二色镜12和所述第四聚光透镜17之间。第一窄带滤光片13和第二窄带滤光片16分别对应不同光源的窄带滤光片,即滤除532nm或785nm的激发光。
本发明两种实施方式均采用激发光路和信号收集光路共光路的光学设计方法。
本发明还提供一种翡翠鉴定方法,所述鉴定方法应用于本发明提供的鉴定系统,所述翡翠鉴定方法包括如下步骤:
打开照明光源;控制驱动电机,驱动所述反射镜至待鉴定翡翠的出射光路上(如图3所示),通过摄像系统获取待鉴定翡翠的图像信息;对所述图像信息进行分析获取待鉴定翡翠的透明度、颜色和光泽信息;控制驱动电机,驱动所述反射镜偏离所述待鉴定翡翠的出射光路(如图4所示);关闭照明光源,打开第一拉曼光源和第二拉曼光源;通过第一拉曼光谱仪和第二拉曼光谱仪获取待鉴定翡翠激发的第一光谱和待鉴定翡翠激发的第二光谱;所述第一光谱和所述第二光谱均包括荧光光谱和拉曼光谱;利用第一光谱中的拉曼光谱和荧光光谱和第二光谱中的拉曼光谱和荧光光谱分别与标准翡翠光谱库中的光谱对比,对翡翠进行鉴定。
作为一种优选的实施方式,所述利用第一光谱中的拉曼光谱和荧光光谱和第二光谱中的拉曼光谱和荧光光谱分别与标准翡翠光谱库中的光谱对比,对翡翠进行鉴定,之后还包括:判断所述第一光谱中的荧光光谱是否小于强度阈值;所述第一光谱中的荧光光谱不小于强度阈值,则关闭第一拉曼光源,通过所述第一拉曼光谱仪获取单一荧光光谱的第一光谱,利用第一光谱中的荧光光谱和第二光谱中的拉曼光谱和荧光光谱分别与标准翡翠光谱库中的光谱对比,对翡翠进行鉴定。
即,当需要人工观察翡翠的透明度、颜色、光泽度等指标时,如图3所示,此时驱动电机9将反射镜8开启,此时785nm光源1和532nm光源2都关闭,打开旁轴照明光源19,第一聚光透镜5、反射镜8、第二聚光透镜10和摄像系统11共同构成一套显微光路,第一聚光透镜5和第二聚光透镜10的焦距决定了该显微光学系统的光学放大倍率,利用摄像系统11可以很容易观察、放大待鉴定翡翠,根据需求,自行设置放大倍率,起传统翡翠鉴定设备的显微镜的作用。
当不需要人工观察翡翠时,即观察翡翠的荧光特性和拉曼光谱特性时,通过驱动电机9关闭反射镜8,此时鉴定系统如图4所示,当要测试待鉴定翡翠的荧光和拉曼光谱特性时,同时打开第一拉曼光源1、第二拉曼光源2,激发光通过各自相应的高反滤镜,由第一聚光透镜5,会聚至待鉴定翡翠,由于受到激发光的激发,此时翡翠将同时发出拉曼散射信号和荧光信号((标准样本库对比)),如(1)所示,式中S表示翡翠被第一拉曼光源1和第二拉曼光源2激发之后发出的总荧光信号和拉曼信号以及噪声,S1表示第一拉曼光源1激发的荧光信号,S2表示第一拉曼光源1激发的拉曼信号,S3表示被第二拉曼光源2激发的荧光信号,S4表示被第二拉曼光源2激发的拉曼信号,S5表示噪声干扰。
S=S1+S2+S3+S4+S5 (1)
信号S由二向色镜分束,S1和S2进入第一拉曼光谱仪15,由15对荧光信号和拉曼信号进行光谱分析,S3和S4进入第二拉曼光谱仪18,由18对荧光信号和拉曼信号进行光谱分析,S5在光谱预处理阶段,会被滤除。
当第一拉曼光源1激发待鉴定翡翠,遇到强荧光干扰时,可以只观察翡翠的荧光表现,此时可以再观察激发光源2激发的翡翠拉曼散射信号,由于第一拉曼光源1和第二拉曼光源2是同时激发,所以检测效率会比单独分开激发要高。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明提出了一种翡翠鉴定系统,所述翡翠鉴定系统包括:三维位移平台、驱动电机、光源、第一聚光透镜、反射镜、第二聚光透镜、摄像系统、二向色镜、第三聚光透镜、第一拉曼光谱仪、第四聚光透镜、第二拉曼光谱仪和鉴定分析系统;所述光源包括照明光源、第一拉曼光源、第二拉曼光源。本发明采用驱动电机改变反射镜的状态,当反射镜处于待鉴定翡翠的出射光路上时,通过摄像系统获取待鉴定翡翠的图像信息,对翡翠进行经验鉴定;当反射镜偏离待鉴定翡翠的出射光路时,通过可以分析荧光和拉曼光的第一拉曼光谱仪和第二拉曼光谱仪获得第一光谱和第二光谱,通过第一光谱和第二光谱中的荧光和拉曼光对翡翠进行鉴定。实现了集人工经验、荧光光谱分析和拉曼光谱分析为一体的鉴定,避免了对翡翠综合鉴定过程中,需要更换鉴定仪器的技术缺陷,缩短鉴定时间,提高鉴定效率,并解决了拉曼光谱分析时受荧光干扰的问题。
本说明书中等效实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,等效实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种翡翠鉴定系统,其特征在于,所述翡翠鉴定系统包括:
三维位移平台、驱动电机、光源、第一聚光透镜、反射镜、第二聚光透镜、摄像系统、二向色镜、第三聚光透镜、第一拉曼光谱仪、第四聚光透镜、第二拉曼光谱仪和鉴定分析系统;所述光源包括照明光源、第一拉曼光源、第二拉曼光源;所述第一拉曼光谱仪和所述第二拉曼光谱仪为可分析拉曼光和荧光的宽频带拉曼光谱仪;
待鉴定翡翠固定设置在三维位移平台的载物台上;
所述待鉴定翡翠在所述光源的照射下产生出射光;
所述第一聚光透镜、所述反射镜、所述二向色镜、第四聚光透镜和所述第二拉曼光谱仪沿所述出射光的方向依次设置在所述出射光路上;
所述第二聚光透镜和所述摄像系统沿所述反射镜的反射方向依次设置在所述反射镜的反射光路上;
所述第三聚光透镜和所述第一拉曼光谱仪沿所述二向色镜的反射方向依次设置在所述二向色镜的反射光路上;
所述驱动电机的输出轴与所述反射镜的轴连接;
所述摄像系统的输出端、所述第一拉曼光谱仪的输出端和所述第二拉曼光谱仪的输出端与所述鉴定分析系统连接,分别用于获取待鉴定翡翠的图像信息、待鉴定翡翠激发的第一光谱和待鉴定翡翠激发的第二光谱,并发送给所述鉴定分析系统,所述鉴定分析系统用于根据所述图像信息、所述第一光谱和所述第二光谱对待鉴定翡翠进行鉴定;
所述翡翠鉴定系统还包括第一高反滤镜和第二高反滤镜;
所述第一高反滤镜设置在所述第一拉曼光源的出射光路上,所述第一高反滤镜与所述第一拉曼光源的出射光的方向成45°夹角,所述第一高反滤镜反射的第一拉曼光平行射入所述第一聚光透镜,经所述第一聚光透镜聚光后照射在所述待鉴定翡翠上;
所述第二高反滤镜设置在所述第二拉曼光源的出射光路上,所述第二高反滤镜与所述第二拉曼光源的出射光的方向成45°夹角,所述第二高反滤镜反射的第二拉曼光平行射入所述第一聚光透镜,经所述第一聚光透镜聚光后照射在所述待鉴定翡翠上。
2.根据权利要求1所述的翡翠鉴定系统,其特征在于,所述翡翠鉴定系统还包括分束镜;
所述分束镜设置在所述第一拉曼光源和所述第二拉曼光源的出射光路上;
所述第一拉曼光源发出的第一拉曼光透过所述分束镜射入所述第一聚光透镜,经所述第一聚光透镜聚光后照射在所述待鉴定翡翠上;
所述第二拉曼光源发出的第二拉曼光经所述分束镜反射射入所述第一聚光透镜,经所述第一聚光透镜聚光后照射在所述待鉴定翡翠上。
3.根据权利要求1所述的翡翠鉴定系统,其特征在于,所述翡翠鉴定系统还包括: 第一窄带滤光片和第二窄带滤光片;
所述第一窄带滤光片设置在所述二向色镜和所述第三聚光透镜之间,所述第二窄带滤光片设置在所述二向色镜和所述第四聚光透镜之间。
4.根据权利要求1所述的翡翠鉴定系统,其特征在于,所述宽频带拉曼光谱仪为通过对拉曼光谱仪进行缩小数值孔径,增大成像镜焦距的调整,得到的可分析拉曼光和荧光的拉曼光谱仪。
5.根据权利要求1所述的翡翠鉴定系统,其特征在于,第一拉曼光源和第二拉曼光源分别为532nm拉曼光激发光源和785nm拉曼光激发光源。
6.根据权利要求1所述的翡翠鉴定系统,其特征在于,第一拉曼光源和第二拉曼光源分别为435nm拉曼光激发光源和785nm拉曼光激发光源。
7.一种翡翠鉴定方法,其特征在于,所述鉴定方法应用于权利要求1-6任意一项所述的鉴定系统,所述翡翠鉴定方法包括如下步骤:
打开照明光源;
控制驱动电机,驱动所述反射镜至待鉴定翡翠的出射光路上,通过摄像系统获取待鉴定翡翠的图像信息;
对所述图像信息进行分析获取待鉴定翡翠的透明度、颜色和光泽信息;
控制驱动电机,驱动所述反射镜偏离所述待鉴定翡翠的出射光路;
关闭照明光源,打开第一拉曼光源和第二拉曼光源;
通过第一拉曼光谱仪和第二拉曼光谱仪获取待鉴定翡翠激发的第一光谱和待鉴定翡翠激发的第二光谱;所述第一光谱和所述第二光谱均包括荧光光谱和拉曼光谱;
利用第一光谱中的拉曼光谱和荧光光谱和第二光谱中的拉曼光谱和荧光光谱分别与标准翡翠光谱库中的光谱对比,对翡翠进行鉴定。
8.根据权利要求7所述的翡翠鉴定方法,其特征在于,所述利用第一光谱中的拉曼光谱和荧光光谱和第二光谱中的拉曼光谱和荧光光谱分别与标准翡翠光谱库中的光谱对比,对翡翠进行鉴定,之后还包括:
判断所述第一光谱中的荧光光谱是否小于强度阈值;
若所述第一光谱中的荧光光谱不小于强度阈值,则关闭第一拉曼光源,通过所述第一拉曼光谱仪获取单一荧光光谱的第一光谱,利用第一光谱中的荧光光谱和第二光谱中的拉曼光谱和荧光光谱分别与标准翡翠光谱库中的光谱对比,对翡翠进行鉴定。
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