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珠宝玉石鉴定光致发光法

1范围

本标准规定了珠宝玉石鉴定中光致发光法的相关术语和定义、方法原理、实验方法、影响因素、结

果表示等。

本标准适用于珠宝玉石的光致发光法鉴定。

2术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

2.1

光致发光photoluminescence

以紫外光或可见光等电磁波激发珠宝玉石内电子，使其从激发态向基态或其他较低能态进行电子跃

迁而使离子、分子或晶体发出非热辐射的光发射。

2.2

荧光fluorescence

-4-6

珠宝玉石在激发光源照射下，发出可见光的现象，发光持续时间小于10s～10s甚至更短。

2.3

磷光phosphorescence

-2

激发光源撤除后，珠宝玉石在短时间内继续发光的现象，发光持续时间大于10s～10s甚至更长。

2.4

荧光淬灭fluorescencequenching

导致特定物质的荧光强度和寿命减少的现象。

2.5

激发光谱excitationspectrum

反映物质对于外来激发光的响应，反映物质辐射能量强度随激发波长的变化关系。

2.6

光谱分辨率spectralresolution

仪器分辨相邻发光峰的能力，由两个发光峰能分开的最小波长间隔表示。

2.7

波长准确性wavelengthaccuracy

不考虑随机误差的情况下，仪器显示波长与标称波长相一致的能力。一般用多次测定波长的算术平

均值与标称值的差值表示。

2.8

标准具效应etaloningeffect

由探测器上下表面、探测器窗口玻璃或探测器镀膜对入射光二次反射后形成干涉，在探测器上形成

明暗相间的干涉条纹，在光谱图像上表现为波浪状的干扰信号。

2.9

强度定标intensitycalibration

根据光谱仪定标方程和定标系数，将其记录的探测器电子计数值转换成对应能量强度分布的过程。

2.10

归一化强度normalizedIntensity

为方便谱图间的比较，对强度进行归一化处理后用以表示谱图强度的标量，单位为(arbitraryunit

缩写A.U.)。

3方法原理

通过对光致发光光谱精细结构的分析，将其中的谱线和谱带归属于一定的电子跃迁，由此可以测定：

a)离子、分子及引起个别谱线和谱带的中心，如区分不同分子及发光中心的特征谱线；

b)不同离子的价态及配位的特征谱线；

c)杂质进入晶体结构的特点，如宝石的合成及处理中引入的基底材料、助熔剂、稳定剂等的特征谱

线；

d)宝石的形成条件，如氧化-还原、温度、压力、形变等，宝石受到高温、高压及退火处理通常会

出现特征谱线的频移及强度变化；

e)宝石的辐射史有关的特点，如辐射损伤心的特征谱线。

由于光致发光光谱同紫外可见吸收光谱归属于电子在相同的能级间隔上的跃迁，分别对应发射和吸

收，因此两种方法测得的谱线经常会有重叠，可以互相验证。同时，光致发光光谱的灵敏度一般是紫外

可见吸收光谱的6倍～9倍，在大部分情况下会有更好的测量效果。

4实验方法

4.1仪器基本结构

一般由激发光源、光学采集系统、分光光谱仪及数据处理单元组成。

4.1.1激发光源

常见的激发光源包括405nm半导体激光器、532nm固体激光器。其他可作为激发光源的有：不同

波长的激光器如355nm及514nm激光器；不同波长的LED如365nm、380nmLED；氘灯及氙灯加上不

同波长的短通或带通滤光片等。

4.1.2光学采集系统

通常包括采集用的透镜组、滤除激发光的滤光片等。

4.2常用配件

4.2.1液氮制冷装置

使用液氮对样品制冷的装置，通常由全封闭的隔热液氮容器、导热金属管及导热金属样品台组成。

4.2.2积分球

内壁涂有白色漫反射材料的空腔，球壁上开有进光孔和放置光接收器件的接收孔。能降低测量时因

探测器上的入射光源不均匀分布