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为快速鉴定高温高压(HPHT)合成钻石,前人已开展了系统的发光特征和谱学特征研究,但对比性分析较少,且对电学性质和磁学性质关注不多。本文结合常规宝石学观察、高精度谱学测试以及导电性和磁性测试,对49粒无色、黄色样品进行了深入研究和对比分析。结果表明:①铁、钴、镍等金属元素的触媒残余是HPHT合成钻石的磁性来源,测试样品均能被磁强达到12000Gs的磁棒吸引。②无色HPHT合成钻石为Ⅱa+Ⅱb型钻石,硼元素的存在导致其具有良好的导电能力,且随着硼含量的增多,导电能力逐渐增强;黄色样品为Ⅰb+ⅠaA型钻石,约三分之一的孤氮转化为A集合体,揭示合成钻石在生长完成后经过了高温退火处理。③硼元素的普遍存在,以及氮元素主要以孤氮原子和A集合体的方式存在,导致了HPHT合成钻石的特征红外光谱;HPHT合成钻石中常含有氮、镍、硅等杂质元素引起的晶格缺陷,导致了特征的光致发光光谱。④无色HPHT合成钻石具有强蓝绿色荧光和磷光,黄色HPHT合成钻石具有绿色荧光,可见明显的立方体-八面体分区现象。本研究表明:谱学特征和发光特征仍然是筛查鉴定HPHT合成钻石的重要依据。现生长技术下合成的HPHT合成钻石在导电性和磁性两方面也与天然钻石存在明显差异,可以作为快速鉴定合成钻石的辅助性依据。 相似文献
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无色-近无色高温高压合成钻石的谱图特征及其鉴别方法 总被引：4，自引：4，他引：0
实验室发现大量小颗粒的无色高温高压(HPHT)合成钻石与天然钻石混杂镶嵌在各种饰品中,前人提出荧光和磷光特征是主要的快速区分特征,然而荧光、磷光特征的差异并不能完全将HPHT合成钻石与天然钻石区分开来。本文将常规的宝石学观察分析与多种高精度谱学测试相结合,对五粒不同的无色-近无色HPHT合成钻石样品进行深入研究。结果表明,五粒钻石在紫外可见吸收光谱无270 nm吸收或是只有极弱的270 nm吸收,随着颜色级别的降低,270 nm吸收越明显。红外光谱测试显示,各粒样品中都含有不等量的硼元素。光致发光光谱测试表明,HPHT合成钻石含有与微量N、Ni、Si等相关的晶格缺陷。超短波紫外光源激发下,所有的HPHT合成钻石都有强磷光,在钻石观察仪下可以观测到清晰的八面体和立方体分区特征。显然,不同的合成钻石的特征略有差异,但综合其荧光及磷光特征以及红外、紫外、光致发光光谱特征,可以准确地将无色HPHT合成钻石与对应的天然钻石区分开来。 相似文献
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再生钻石是使用化学气相沉积法(CVD)以天然钻石为基底再生长合成钻石层,得到具有整体外观的钻石产品。由于再生钻石含有天然钻石的氮杂质信息,传统的合成钻石排查方法和检测流程已不再适用于再生钻石的检测。本文对实验室检出的一颗再生钻石进行了详尽的宝石学测试分析,以建立再生钻石的最佳检测方案。结果显示:常规的显微观察、钻石仪器排查以及红外光谱测试都不能将再生钻石检出。DiamondViewTM多方位发光图像观察该样品呈现清晰的发光分层现象,上层为红色荧光与蓝绿色磷光,下层为深蓝色荧光与惰性磷光;红外透射光谱分区域定点扫描样品上层为IIa型钻石,下层为Ia型钻石;紫外可见吸收光谱分析和光致发光光谱测试显示样品同时具有N3和高浓度[Si-V]-缺陷。综合判定该样品亭部的下半部分为天然钻石,亭部的上半部分和冠部为CVD合成钻石,CVD层厚度约740μm。作为我国首例报道的再生钻石,与国外已报道的同类型样品相比,该样品中分层界限不可见,且合成层厚度呈现明显增长。研究认为,应用多方位发光图像分析及光谱测试技术是再生钻石检测的关键。 相似文献
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利用常规宝石学测试、X射线荧光光谱仪（XRF）、激光诱导离解光谱仪（LIBS）、电子探针（EPMA）对近来在珠宝市场上的铅玻璃充填碧玺样品进行测试与分析,旨在探讨其鉴定特征。结果表明,该铅玻璃充填样品的充填特征不明显,与传统的有机物充填处理方法不同;X射线荧光光谱和激光诱导离解光谱的测试结果显示,该铅玻璃充填碧玺样品具有明显的Pb峰。铅玻璃充填碧玺样品中充填物的电子探针二次电子像及背散射电子像特征,可作为碧玺样品是否经过了铅玻璃充填的诊断性依据,其充填物的化学成分主要为Si和Pb,呈不规则斑块状分布于裂隙中。 相似文献
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三维荧光光谱是20世纪80年代发展起来的一种新的荧光分析技术,其与紫外荧光光谱相比,前者能获得激发波长和发射波长同时变化时的荧光强度信息,在多组分混合物的定性与定量分析、在环境、生物、化学等方面的应用较成熟,而在珠宝玉石的测试与研究中则应用较少。选取山东蒙阴矿区产出的25颗钻石样品作为研究对象,采用三维荧光和紫外荧光对其进行了测试与分析。结果表明,该钻石样品的三维荧光光谱特征可分为无荧光谱峰、单荧光谱峰、双荧光谱峰和3个荧光谱峰4种类型,与其紫外荧光特征呈一一对应关系。 相似文献
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Ⅱa型钻石的高温高压改色及褪色研究已开展了大量工作,然而对Ⅰa型Cape系列褐色钻石在高温高压处理条件下的行为尚不明确。为解析实验室钻石鉴定工作中遇到的黄色钻石颜色成因问题,本文选取了Ⅰa型Cape系列褐色钻石作为研究对象,进行高温高压改色处理实验,并对处理前后的样品的紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱以及光致发光光谱等谱学特征进行对比分析。结果表明:经高温高压改色处理后,钻石颜色由灰褐色变为褐黄色,钻石的紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和光致发光光谱也发生了很大改变。经处理的褐色钻石,其紫外可见吸收光谱中除原有的415nm和477nm吸收外,还产生503.2nm吸收,同时550nm至短波的吸收增强,钻石因此由原来的灰褐色变为褐黄色;红外吸收光谱中,1498、1520、1547cm~(-1)三个峰变为一个以1498cm~(-1)为中心的吸收宽峰;光致发光光谱中,产生了明显的H3(503.2nm)以及H2(986.2nm)缺陷。本研究获得的光谱变化特征为准确鉴定高温高压改色处理的Cape型钻石提供了依据,也为更好地理解晶格中氮、氢等相关的格子缺陷在高温高压条件下的变化机理提供了实验数据和分析。 相似文献
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近期,国家黄金钻石制品质量监督检验中心对一串具蓝色晕彩的长石手链样品进行常规检测时,在长波紫外灯下多数珠子发中等强度的蓝白色荧光,且荧光在珠子中呈线状分布。为了对该长石样品进行准确定名,并探究其紫外荧光产生的原因,对其进行了常规宝石学检测、电子探针和红外光谱测试与分析。结果显示,该样品的折射率约为1.53,在显微镜下具有层状结构和针片状包裹体,结合其电子探针的分析结果,确定该样品为晕长石,即具有蓝色晕彩的钠长石;基于样品表面具有典型的＂蚯蚓行踪＂纹路、沿裂隙发出的紫外荧光及红外光谱下3 053,3 038cm^-1处的吸收峰,确定其为注胶处理的晕长石。 相似文献
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便携式X射线荧光光谱仪应用于野外现场样品的检测[1-2],具有成本低、检测速度快的优点.但由于地质样品的复杂性,测定时存在严重的干扰,有时会导致数据严重失实,使便携式X射线荧光光谱仪的野外应用受到挑战.如使用XL3t-500型便携式X射线荧光光谱仪测试重晶石矿物的过程中,大部分元素的测试数据与实验室内检测数据符合较好,但发现钒被大量检出,而实际上该类样品的钒含量相对较低,可能是样品中存在的其他高含量元素使钒的结果受到了干扰.本文应用便携式X射线荧光光谱仪现场快速测定高含量钡(＞0.x％)地质样品中的钒,讨论了样品中钡对钒测定的影响,并提出数学校正模型,经校正后的测试数据可作为半定量甚至是定量结果,大大减少送回实验室的样品数量,节约了大量成本及时间. 相似文献
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为了从动态过程中更直观地研究黄色高温高压合成钻石的颜色成因和改色机理,本文对5颗黄色高温高压合成钻石进行高温高压改色实验,并对样品改色前后的红外光谱、光致发光光谱、DiamondViewTM图像进行了分析,发现受合成方法限制,高温高压法合成钻石所含缺陷较多,除应力缺陷外,还含有较多空穴和杂质元素,如N、Ni等,对合成钻石的品质和颜色有较大影响。同时,通过红外光谱和光致发光光谱测试得到,改色前、后合成钻石样品内的色心包括(N_V)-、(N_V)、H3、C心、(Ni_V)-、Ni_N复合体和Ni-。实验所提供的7 GPa高压及1 480℃高温条件有助于钻石晶体内部氮的聚集,从而改变合成钻石的类型,即由Ⅰb型(含少量A集合体)转变为Ⅰb+ⅠaA混合型,同时对合成钻石的颜色也产生了影响。 相似文献
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目前,在检测琥珀样品的过程中,我们发现了一种琥珀与塑料混合在一起的样品,与波罗的海琥珀尤其是蜜蜡非常相像.送检的琥珀塑料混合体样品主要为抛光或者亚光的圆珠散珠或圆珠手串,颜色为黄色或黄白交加,透明至不透明,树脂光泽.本文采用常规宝石学测试手段、红外光谱、拉曼光谱等方法对其进行了研究.结果表明,该样品为琥珀与塑料的熔合体,其中黄色部分为波罗的海琥珀,白色部分为醇酸树脂.该琥珀塑料混合体的鉴别特征如下:黄色、白色部分有些界限截然,有些界限不明;黄色部分常见特征的回旋纹,高倍镜下观察常见密集的微小气泡群,折射率为1.54,紫外灯下具有黄绿色的荧光,红外光谱具有2 927、1 737、1 451、1 380、1 257、1 159、983 cm-1吸收峰,拉曼光谱具有1 655、1 453 cm-1拉曼峰;白色塑料部分生硬呆板,放大观察常见大个气泡散布,折射率为1.60,紫外灯下具有蓝色的荧光,红外光谱具有3 061、1 728、1 600、1 580、1 493、1 453、1 282、1 123、1 067、745、701 cm-1吸收峰,拉曼光谱具有1 735、1 607、1 460、1 048、1 011 cm-1拉曼峰. 相似文献
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最近NGTC实验室检测出多批次CVD合成钻石,这些CVD合成钻石均具有明显的鉴定特征,使用钻石观测仪（DiamondViewTM）观察可见蓝色、橙红色荧光和蓝色磷光以及细密层状生长纹理,光致发光光谱中可见737 nm处的特征发光线.这些特征均与其生长结构及生长过程中进入钻石晶体中的杂质有关.笔者以最近检测过程中发现的一颗CVD合成钻石为例,使用高倍率显微技术对其层状结构的微细特征及其在钻石观测仪下的荧光特征的关系进行了详细观察和对比.结果显示,此样品与之前检测到的CVD合成钻石略有差异.此次检测到的样品在钻石观测仪（DiamondViewTM）下观察具有较宽的层状生长分区,层与层之间的分界线十分明显且在高倍显微镜下也可见到细微的生长特征.通过对样品特征的分析,了解了晶体生长过程中多阶段生长条件的变化,更直观的展现了CVD合成钻石的生长过程. 相似文献
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对采自我国3个商业性产地山东蒙阴、辽宁瓦房店、湖南常德地区的236片/颗天然钻石样品进行了系统的DiamondViewTM(DV)荧光图像分析,结合CL照相和FTIR的定量计算,探讨了钻石样品DV图像发光结构模式和荧光颜色方面的差异性及其原因。结果表明,3个产地钻石的DV图像和CL图像显示的钻石生长结构基本一致;钻石的发光结构模式与钻石内部氮、氢元素的种类和浓度分布趋势没有明显的一致性,DV图像模式并不完全受钻石类型控制,但DV图像的色调与钻石存在的杂质元素及晶体缺陷有关。钻石的DV图像特征受钻石的生长环境、结晶条件、后期熔蚀、辐照损伤等因素综合制约。从统计学的角度看,3个产地钻石的DV发光模式和荧光颜色有一定的差异,这种差异可以作为区分不同产地来源的钻石的宏观的统计学特征。DiamondViewTM技术在揭示天然钻石生长结构方面和CL发光照相技术效果近似,但更加便利。 相似文献
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The enigmatic appearance of cuboctahedral diamonds in ophiolitic and arc volcanic rocks with morphology and infrared characteristics similar to synthetic diamonds that were grown from metal solvent requires a critical reappraisal. We have studied 15 diamond crystals and fragments from Tolbachik volcano lava flows, using Fourier transform infrared spectrometry (FTIR), transmission electron microscopy (TEM), synchrotron X-ray fluorescence (SRXRF) and laser ablation inductively coupled plasma mass-spectrometry (LA-ICP-MS). FTIR spectra of Tolbachik diamonds correspond to typical type Ib patterns of synthetic diamonds. In TEM films prepared using focused ion beam technique, we find Mn-Ni and Mn-Si inclusions in Tolbachik diamonds. SRXRF spectra indicate the presence of Fe-Ni and Fe-Ni-Mn inclusions with Cr, Ti, Cu, and Zn impurities. LA-ICP-MS data show variable but significantly elevated concentrations of Mn, Fe, Ni, and Cu reaching up to 70 ppm. These transition metal concentration levels are comparable with those determined by LA-ICP-MS for similar diamonds from Tibetan ophiolites. Mn-Ni (+Fe) solvent was widely used to produce industrial synthetic diamonds in the former USSR and Russia with very similar proportions of these metals. Hence, it appears highly probable that the cuboctahedral diamonds recovered from Kamchatka arc volcanic rocks represent contamination and are likely derived from drilling tools or other hard instruments. Kinetic data on diamond dissolution in basaltic magma or in fluid phase demonstrate that diamond does not form under the pressures and temperature conditions prevalent within the magmatic system beneath the modern-day Klyuchevskoy group of arc volcanoes. We also considered reference data for inclusions in ophiolitic diamonds and compared them with the composition of solvent used in industrial diamond synthesis in China. The similar inclusion chemistry close to Ni70Mn25Co5 for ophiolitic and synthetic Chinese diamonds scrutinized here suggests that most diamonds recovered from Tibetan and other ophiolites are not natural but instead have a synthetic origin. In order to mitigate further dubious reports of diamonds from unconventional tectonic settings and source rocks, we propose a set of discrimination criteria to better distinguish natural cuboctahedral diamonds from those produced synthetically in industrial environments and found as contaminants in mantle- and crust-derived rocks. 相似文献
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对不同类型褐色钻石进行高温高压处理和结构特性研究是钻石研究中的难点和重点之一。前人对富氢钻石的研究主要集中于其特殊的生长结构以及其形成环境的探讨,而对富氢钻石经高温高压处理后的变化特征鲜有涉及。本文对经高温高压处理前后的富氢钻石的红外光谱、紫外可见吸收光谱以及光致发光光谱等谱学特征进行了对比,研究其鉴定特征。结果表明:高温高压处理前后的富氢钻石的光谱特征具有明显差异,特别是红外光谱,经处理后的钻石中与氮氢有关的吸收峰如3310 cm~(-1)、3232 cm~(-1)、3189 cm~(-1)等明显减弱甚至消失,并出现与孤氮有关的新的2688 cm~(-1)吸收峰;紫外可见光吸收光谱中,经处理的褐色钻石中的无选择性吸收(钻石呈褐色的原因)变为孤氮的典型吸收,即550 nm至短波的吸收以及N_3中心(415 nm)的吸收均明显增强,因此钻石也由原来的褐色变为黄色。钻石经处理前后的光致发光光谱中,与氮原子有关的缺陷类型、峰的强度以及缺陷组合也有变化。本文获得的光谱变化特征,为准确鉴定高温高压处理的黄色富氢钻石提供了依据,也为解释与氢和氮相关的晶格缺陷在高温条件下的变化机理提供了理论基础。 相似文献