CN211148438U - 莫桑宝石真伪鉴定装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种莫桑宝石真伪鉴定装置，包括鉴定光源和紫外光检测器，使鉴定光源发出的光束照射向待鉴定莫桑宝石，且该鉴定光源发出的光束中包含波长范围处于250～380nm的紫外光。由于莫桑石是一种半导体材料，其禁带宽度约3.0～3.25eV，对应的带边吸收波长约为400～380nm，即低于带边吸收波长的紫外光可以被莫桑钻完全吸收，而对于其它宝石材料，由于其带边吸收波长均小于250nm。因此，上述波长范围的紫外光，通过待鉴定莫桑宝石后，可以被莫桑石吸收且不被其它宝石材料吸收，进而利用上述装置可以快速准确的鉴别莫桑钻。并且，该装置只需一个包含紫外光的光源和紫外光探测器，具有结构简单、成本低的特点。

Description

莫桑宝石真伪鉴定装置

技术领域

本申请涉及宝石鉴定技术领域，尤其涉及一种莫桑宝石真伪鉴定装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，宝石市场也在快速扩大，其中，由于莫桑宝石(又称莫桑石，化学名称叫合成碳化硅)的折射率高达2.65～2.68，比钻石更闪耀，并且其色散度约为钻石的2.4倍，可以折射光芒并形成彩虹般七彩的颜色，因此其深受广大消费者的喜爱。然而，由于很多其它材料的宝石(例如锆石、水晶、蓝宝石等)与莫桑石外观颜色较为相近，用于肉眼很难区别，所以目前市场上会存在用其它材料的宝石充当莫桑石的现象，严重扰乱了莫桑石市场的正常发展。为对莫桑宝石的真伪性进行鉴定，目前其鉴定工作一般依靠专业鉴定人员的知识积累与经验，并通过测定宝石的物理性质及显微镜观测等方法来鉴定无色莫桑钻的真伪。

例如，利用拉曼光谱仪对宝石进行鉴定，其鉴定过程包括：将待检测的宝石放置在出光板上,然后启动拉曼光谱处理器和拉曼光探头,拉曼光探头发出的激光并收集来自待检测宝石的拉曼光，并通过设备内部数据处理单元处理出该宝石的拉曼光谱曲线,最后与预存的宝石的标准拉曼光谱图库进行对比，即可鉴定宝石真伪。但是，该鉴定方法存在拉曼光谱仪设备价格昂贵且检测过程复杂，所以检测成本较高。还有一种借助紫外荧光的方式进行宝石鉴定，其鉴定过程包括：将宝石放入暗室中，通过观察宝石在紫外光源下产生的荧光，对宝石进行初步鉴定，但是在鉴定鉴定莫桑钻等透明宝石，由于荧光度低，存在荧光强度较低，肉眼分辨差等问题。

因此，亟待提出一种简便且有效的莫桑宝石真伪鉴定方法。

实用新型内容

基于上述问题，本申请实施例提供了一种莫桑宝石真伪鉴定装置。

本申请实施例提供的莫桑宝石真伪鉴定装置，主要包括鉴定光源和紫外光检测器，其中：

所述鉴定光源，用于发出包含紫外光的光束，所述光束用于照射向待鉴定莫桑宝石，其中，所述光束中包含紫外光，所述紫外光的波长范围为250～380nm；

所述紫外光检测器，设置在待鉴定莫桑宝石的出光侧，用于检测所述光束通过所述待鉴定莫桑宝石后，所述紫外光是否被所述待鉴定莫桑宝石吸收，其中，如果所述紫外光被所述待鉴定莫桑宝石吸收，则判定所述待鉴定莫桑宝石为真莫桑宝石。

可选地，所述装置还包括宝石支撑件，其中：所述宝石支撑件为两端开口的中空结构；

所述宝石支撑件的第一端口与所述鉴定光源相连接，用于使所述鉴定光源发出的光束通过所述第一端口进入所述宝石支撑件内部、并照射向放置在所述宝石支撑件中的待鉴定莫桑宝石；

所述宝石支撑件的第二端口，用于通过所述待鉴定莫桑宝石的透射光，并使所述透射光照射向所述紫外光检测器。

可选地，所述第二端口的内径形状与所述待鉴定莫桑宝石的切割形状相匹配；所述第二端口的内径尺寸大于所述待鉴定莫桑宝石的最小外径、且小于所述待鉴定莫桑宝石的最大外径。

可选地，所述装置还包括收光光纤，其中：所述收光光纤与所述鉴定光源相连接，用于使鉴定光源发出的光束通过所述收光光纤照射向所述待鉴定莫桑宝石。

可选地，所述鉴定光源包括紫外荧光灯、紫外半导体发光二极管或紫外激光器。

可选地，所述紫外光的波长范围为250～360nm。可选地，所述紫外光检测器包括紫外感光器或紫外光强探测器。

由以上技术方案可见，本实施例提供的一种莫桑宝石真伪鉴定装置，包括鉴定光源和紫外光检测器，使鉴定光源发出的光束照射向待鉴定莫桑宝石，并且该鉴定光源发出的光束中包含波长范围处于250～380nm之间的紫外光。由于莫桑石是一种半导体材料，其禁带宽度约3.0～3.25eV，对应的带边吸收波长约为400～380nm，即低于带边吸收波长的紫外光可以被莫桑钻吸收，而对于锆石、金刚石以及蓝宝石等其它宝石材料，由于其带边吸收波长均小于250nm。因此，上述波长范围在250～380nm的紫外光，通过待鉴定莫桑宝石后，可以被莫桑石吸收且不被其它宝石材料吸收，进而利用本实施例提供的方法可以快速准确的鉴别莫桑钻。并且，该检测装置只需一个包含紫外光的光源和紫外光探测器，具有结构简单、成本低的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种莫桑宝石真伪鉴定装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的6H-SiC的吸收光谱示意图；

图3为本申请实施例提供的4H-SiC的吸收光谱示意图；

图4为本申请实施例提供的4H-SiC和锆石的吸收光谱示意图；

图5为本实施例提供的另一种莫桑宝石真伪鉴定装置的结构示意图；

图6为本实施例提供的一种莫桑宝石真伪鉴定方法的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请提供了一种操快速鉴定莫桑宝石的装置，其基本实现原理为：锆石、金刚石等其它宝石材料的带隙均大于莫桑宝石与的带隙，对应的其吸收波长要小于莫桑宝石波长，因此，选择特定波长的光照射向莫桑宝石便可以被其全部或部分吸收，且不会被其它宝石材料，进而通过该特定波长的光的吸收结果便可以鉴定莫桑宝石的真伪。

基于上述原理，下面将对本实施例提供的方法与装置进行详细介绍。图1为本申请实施例提供的一种莫桑宝石真伪鉴定装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括鉴定光源10和紫

外光检测器20。其中，该鉴定光源10用于发出包含紫外光的光束。

为了便于用户携带，本实施例将该鉴定光源10设计为便携式的结构。具体的，可以包括圆柱形的设备外壳、电池堵头、电池、驱动电路板、导电线路、紫外灯珠、灯珠堵头以及电源开关。

其中，电池、驱动电路板和紫外灯珠安装在设备外壳中。电池堵头安装在设备外壳顶部；电源开关通过导电线路一侧连接电源正极，另一测连接驱动电路板输入端正极；驱动电路板负极通过导线连接到驱动板输入端负极；紫外灯珠的正极、负极分别与驱动电路板输出端的正极和负极连接；灯珠堵头安装在设备外壳底部、并且其中部留有小孔来固定紫外灯珠。

为了进一步缩小该鉴定光源10的体积，本实施例还设计紫外灯珠为紫外LED灯珠或紫外 LD灯珠。电池可以设计为纽扣电池、锂电池或7号碱性电池。

需要说明的是，鉴定光源10的结构并不限于本实施所提供的结构形式，只要最终可以发出波长处于本实施例所限定的波长范围内的光，均属于本实施例所要保护的技术范围。例如，在上述结构的基础上，还可以将设备外壳形状设计为长方体形或者椭圆体形状；紫外灯珠还可以采用紫外荧光灯、紫外钨灯等等；另外，鉴定光源10的各部件的材质，可以根据需求自行选择，如将设备外壳、电池堵头以及灯珠堵头的材质可以为金属、合金或者塑料等；还可以在该鉴定光源10的基础上与其它功能相结合，例如添加半导体激光指示笔、白光LED照明灯等其他功能。

图2为本申请实施例提供的6H-SiC的吸收光谱示意图。图3为本申请实施例提供的4H-SiC的吸收光谱示意图。如图2和3所示，由于莫桑宝石属于半导体材料，其包括4H、6H 等同素异构体，其中，4H和6H是最常见的两种SiC同素异构体，禁带宽度分别约为3.25eV 和3eV，对应的带边吸收波长分别是380nm和400nm左右。因此，当鉴定光源10发出的光束中波长小于380nm的光，可以会被莫桑钻完全吸收。

进一步的，对于蓝宝石、锆石、金刚石等其它宝石材料，由于其带隙均大于莫桑宝石的带隙，对应的吸收波长便小于莫桑宝石的吸收波长，其中，吸收波长最长的为锆石，其它宝石一般小于220nm。图4为本申请实施例提供的4H-SiC和锆石的吸收光谱示意图。如图4所示，锆石的吸收峰约为250nm，而4H-SiC的吸收峰约为350nm，并且带边吸收波长约为380nm。

因此，为了使鉴定光源10发出的紫外光可以被莫桑宝石吸收且不被其它材料的宝石吸收，本实施例设计该鉴定光源10发出的紫外光的波长范围为250～380nm，即其发出的紫外光的波长可以为该波长范围中的任一值、任一波段值、或者其组合等。进一步的，基于4H-SiC 的吸收峰约为350nm，为了方便后续对待鉴定宝石对紫外光的吸收结果检测，本实施例设计鉴定光源10发出的紫外光的波长范围上限为360nm。为了更好的区分莫桑宝石和其它材料的宝石，本实施例设计其它材料的宝石鉴定光源10发出的紫外光的波长范围下限为260nm。

如图1所示，该鉴定装置中的紫外光检测器20，设置在待鉴定莫桑宝石30的出光侧，用于检测鉴定光源10发出的光束通待鉴定莫桑宝石30后，其中紫外光是否被待鉴定莫桑宝石30吸收，其中，如果紫外光被待鉴定莫桑宝石30全部或部分吸收，则判定该待鉴定莫桑宝石30为真莫桑宝石，否则说明其为其它材料的宝石。其中，紫外光检测器20可以采用紫外感光材料，例如，如人民币的防伪感光区，还可以使用紫外光强探测器等。

利用上述装置，将待鉴定宝石置于鉴定光源10和紫外光检测器20之间，使鉴定光源10 发出的光束照射向待鉴定宝石，如果待鉴定宝石为莫桑宝石，则紫外光检测器20可以检测出鉴定光源10发出的光束透过该待鉴定宝石后的透射光被其吸收。例如，如果紫外光检测器20采用紫外感光材料，则对应的紫外感光材料便不会产生荧光或者只产生微弱荧光；如果紫外光检测器20采用紫外光强探测器，则对应的紫外光强探测器检测到的紫外光强，与光束通过待鉴定宝石之前相比，紫外光强度降低。否则，则紫外光会透过宝石，在并在紫外光检测器20处产生荧光或探测器有光电流产生。因此，利用本实施例提供的方法可以快速准确的鉴别莫桑钻，并且，该检测装置只需一个包含紫外光的光源和紫外光探测器，具有结构简单、成本低的特点。

进一步的，为了保证鉴定光源10可以发出的光束可以准确照射至待鉴定宝石上。本实施例还提供了另一种鉴定装置。图5为本实施例提供的另一种莫桑宝石真伪鉴定装置的结构示意图。如图5所示，该装置除了鉴定光源10和紫外光检测器20外，还包括宝石支撑件40。

其中，宝石支撑件40设计为两端开口的中空结构；宝石支撑件40的第一端口与鉴定光源10相连接，用于使鉴定光源10发出的光束通过第一端口进入宝石支撑件40内部、并照射向放置在宝石支撑件40中的待鉴定莫桑宝石30；宝石支撑件40的第二端口，用于通过所述待鉴定莫桑宝石30的透射光，并使所述透射光照射向紫外光检测器20。

其中，宝石支撑件40的第一端口与鉴定光源10相连接方式，可以设计其与鉴定光源10 活动连接、如螺纹连接、卡扣连接或者通过过盈配合相连接等方式。使用时，可以先将宝石支撑件40从鉴定光源10取下，将待鉴定宝石从第一端口放入宝石支撑件40中后，再将宝石支撑件40连接至鉴定光源10上。当前，除了上述活动连接外，还可以设计两者固定连接，对应的，可以在宝石支撑件40设置宝石放入口或者在第二端口放入宝石。

进一步的，为了使宝石支撑件40的第二端口只通过鉴定光源10发出的光束照射向放置在宝石支撑件40中的待鉴定莫桑宝石30后的透射光，可以对宝石支撑件40的内径和/或第二端口等方面进行设计。具体的，可以设计宝石支撑件40的内径形状与待鉴定莫桑宝石30 的形状相适应，并且设计其内径尺寸，使待鉴定宝石放入宝石支撑件40中后，宝石的最大外径处对应的外壁与宝石支撑件40的内壁相接触，这样宝石支撑件40的第二端口通过的光束便只包含透射光，而不会包含鉴定光源10直接发出的光。

为了方便待鉴定宝石从宝石支撑件40中取出、以及使该宝石支撑件40能够适应于更多尺寸的宝石，如图5所示，本实施例设计宝石支撑件40的第二端口的内径形状与待鉴定莫桑宝石30的切割形状相匹配，同时，设计第二端口的内径尺寸大于待鉴定莫桑宝石30的最小外径、且小于所述待鉴定莫桑宝石30的最大外径。这样，鉴定宝石放入宝石支撑件40中后，便会卡在第二端口上。

进一步的，为了防止鉴定光源10发出的光束透过宝石支撑件40的侧壁照射向紫外光检测器20，影响检测效果，本实施例还可以宝石支撑件40的侧壁进行设计，例如，在宝石支撑件40的侧壁上设有不透光层或所述宝石支撑件40的侧壁由不透光材料制成，其中不透光层可以布设整个宝石支撑件40侧壁还可以设置在部分区域，只要起到防止鉴定光源10发出的光束透过宝石支撑件40的侧壁照射向紫外光检测器20的需求即可；或者，还可以设计宝石支撑件40的侧壁由不透光材料制成。

当然，除了设计对宝石支撑件40进行结构设计，还可以使鉴定光源10连接光纤，使鉴定光源10发出的光先全部或部分进行光纤，光纤输出的光再用于照射向待鉴定宝石，同样可以起到防止鉴定光源10发出的光直接照射向紫外光检测器20的问题。

本实例还提供了莫桑宝石真伪鉴定方法。图6为本实施例提供的一种莫桑宝石真伪鉴定方法的流程示意图。如图6所示，该方法具体包括如下步骤：

S110：使鉴定光源发出的光束照射向待鉴定莫桑宝石，其中，所述鉴定光源发出的光束中包含紫外光，所述紫外光的波长范围为250～380nm。

打开鉴定光源，使其发出的鉴定光源发出的光束，照射向待鉴定莫桑宝石待鉴定莫桑宝石。其中，鉴定光源发出的光束除了紫外光还可以包含其他波段的光，当然为了保证鉴定结果的准确性，可以使鉴定光源发出的光束只有紫外光。

S120：判断所述光束通过所述待鉴定莫桑宝石后，所述紫外光是否被所述待鉴定莫桑宝石吸收。

其中，本实施例中紫外光被待鉴定莫桑宝石吸收，可以是全部吸收也可以是部分吸收，如果被吸收，则执行步骤S130，否则，则说明该待鉴定莫桑宝石为其它材料的宝石。

在检测紫外光是否被所述待鉴定莫桑宝石吸收时，本实施例提供了使用紫外感光材料和紫外光强探测器检测两种检测方式。

其中，使用紫外感光材料时，由于紫外光可使紫外感光材料产生荧光，进而该步骤120 可以包括如下步骤：

S121：使所述光束通过所述待鉴定莫桑宝石后，照射向紫外感光材料。

S122：根据所述紫外感光材料的荧光结果，判断所述紫外光是否被所述待鉴定莫桑宝石吸收。

例如，使用实施例二中提供的装置进行检测时，将待鉴定莫桑宝石放入宝石支撑件中后，再将宝石支撑件套在鉴定光源外壳上，使宝石支撑件的第二端口对准紫外感光材料后，按下鉴定光源的电源开关，如果感光材料没有被激发出荧光，说明待鉴定莫桑宝石吸收了鉴定光源发出的紫外光，可以鉴定此宝石为真莫桑宝石，或者，激发荧光与鉴定光源发出的光直接照射到紫外感光材料所激发的荧光相比，强度降低很多，也可以鉴定此宝石为真莫桑宝石；否则，则可以鉴定此宝石不是莫桑钻宝石。

其中，使用紫外光强探测器时，由于紫外光可使紫外光强探测器有光电流产生，进而该步骤120可以包括如下步骤：

S123：利用紫外光强探测器，检测所述光束通过所述待鉴定莫桑宝石后的紫外光光强值。

S124：根据所述紫外光光强值，判断所述紫外光是否被所述待鉴定莫桑宝石吸收。

检测时，使紫外光强探测器的感光探头对准待鉴定莫桑宝石的透光测，以检测鉴定光源发出的光束通过待鉴定莫桑宝石后的紫外光光强值，如果测试得到的紫外光光强值为零，则说明待鉴定莫桑宝石吸收了鉴定光源发出的紫外光，可以鉴定此宝石为真莫桑宝石，或者，当测试得到的紫外光光强值为较小的一个值，其中，对该数值阈值的具体限定，可以根据实际需求设定，则说明待鉴定莫桑宝石部分吸收了鉴定光源发出的紫外光，也可以鉴定此宝石为真莫桑宝石。

其中，当鉴定光源发出的紫外光处于设定的波长范围为250～380nm中的接近上限波长范围内时，由于对应的相对吸收率较低，因此，可能存在鉴定光源发出的紫外光被莫桑宝石部分吸收的情况。基于此，本实例还通过对比光束通过待鉴定莫桑宝石前/后对应的紫外光光强的差值，进行真伪鉴定，具体的，判断光束通过待鉴定莫桑宝石后对应的紫外光光强值、光束通过所述待鉴定莫桑宝石前的紫外光强值之前，两者差值是否大于预设阈值，如果大于预设阈值，则判断紫外光被所述待鉴定莫桑宝石部分或全部吸收。

S130：如果是，则判定所述待鉴定莫桑宝石为真莫桑宝石。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种莫桑宝石真伪鉴定装置，其特征在于，所述装置包括鉴定光源(10)和紫外光检测器(20)，其中：

所述鉴定光源(10)，用于发出包含紫外光的光束，所述光束用于照射向待鉴定莫桑宝石(30)，其中，所述光束中包含紫外光，所述紫外光的波长范围为250～380nm；

所述紫外光检测器(20)，设置在待鉴定莫桑宝石(30)的出光侧，用于检测所述光束通过所述待鉴定莫桑宝石后，所述紫外光是否被所述待鉴定莫桑宝石吸收，其中，如果所述紫外光被所述待鉴定莫桑宝石吸收，则判定所述待鉴定莫桑宝石(30)为真莫桑宝石。

2.根据权利要求1所述的莫桑宝石真伪鉴定装置，其特征在于，所述装置还包括宝石支撑件(40)，其中：

所述宝石支撑件(40)为两端开口的中空结构；

所述宝石支撑件(40)的第一端口与所述鉴定光源(10)相连接，用于使所述鉴定光源(10)发出的光束通过所述第一端口进入所述宝石支撑件(40)内部、并照射向放置在所述宝石支撑件(40)中的待鉴定莫桑宝石(30)；

所述宝石支撑件(40)的第二端口，用于通过所述待鉴定莫桑宝石的透射光，并使所述透射光照射向所述紫外光检测器(20)。

3.根据权利要求2所述的莫桑宝石真伪鉴定装置，其特征在于，所述第二端口的内径形状与所述待鉴定莫桑宝石(30)的切割形状相匹配；

所述第二端口的内径尺寸大于所述待鉴定莫桑宝石(30)的最小外径、且小于所述待鉴定莫桑宝石(30)的最大外径。

4.根据权利要求2所述的莫桑宝石真伪鉴定装置，其特征在于，所述宝石支撑件(40)的侧壁上设有不透光层或所述宝石支撑件(40)的侧壁由不透光材料制成。

5.根据权利要求1所述的莫桑宝石真伪鉴定装置，其特征在于，所述鉴定光源(10)包括紫外荧光灯、紫外半导体发光二极管或紫外激光器。

6.根据权利要求1所述的莫桑宝石真伪鉴定装置，其特征在于，所述紫外光的波长范围为250～360nm。

7.根据权利要求1所述的莫桑宝石真伪鉴定装置，其特征在于，所述紫外光检测器(20)包括紫外感光器或紫外光强探测器。

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