一种疑似合成钻石的天然钻石光谱学特征

摘要：

该研究团队在近期日常检测中发现一粒疑似合成钻石的天然钻石.该样品的质量为 0.0295g(0.14 ct),尺寸为 3.32 mm×3.33 mm×2.08 mm,颜色级别为 H,净度级别SI1,在正交偏光镜下具有异常消光现象.该样品在短波紫外灯下具有强的绿黄色荧光,并伴有强烈的绿黄色磷光现象,磷光持续时间 50s以上;傅里叶变换红外光谱仪测试确认该样品为Ⅱa型,在 1400～400 cm-1 无明显吸收峰,在 1970～2500 cm-1 处具有由C—C晶格振动所引起的吸收峰;紫外可见光谱仪测试未检测到 415 nm吸收峰,显示 270 nm吸收峰.上述特征疑似 HPHT合成钻石.为确认该样品的成因,又对其做了部分光谱测试,采用 De Beers研制的Diamond-viewTM测试样品的发光图像,该样品的发光图像呈蜥蜴皮状、蜂窝状;采用常温光致发光光谱仪测试,选用 405 nm光源激发时,可见 415、428 和 450 nm特征峰;选用 365 nm光源激发时,可见 415、428 和 450 nm特征峰以及氮空位中心(N-V)0 引起的 575 nm 特征峰,未见氮空位中心(N-V)-引起的 637 nm特征峰;采用低温液氮光致发光光谱测试,选用 488 和 514 nm激发光源,可见由氮空位中心(N-V)0 和(N-V)-引起的 575 和 637nm特征峰,并且 575 nm峰强度远大于 637 nm峰强度.总结对比当前最新的研究成果:415 nm特征峰是天然无色钻石的重要特征峰;CVD 合成钻石具有 737 nm 光致发光特征峰;HPHT合成钻石具有 882 和 883 nm光致发光特征峰;经 HPHT处理钻石具有 575 和 637 nm光致发光特征峰,且637 nm发光峰强度远大于 575 nm强度.通过对比天然、合成和处理钻石 Diamond-viewTM测试的发光图像特征,测试样品的发光图像符合天然钻石的特征.综合以上研究,最终确认该样品为天然Ⅱa型钻石.该样品研究表明,钻石鉴定需从常规宝石学特征入手,注重红外吸收光谱、紫外-可见光谱的测试,特别关注Diamond-viewTM荧光成像、光致发光光谱分析方法的使用,综合判断才能获得准确结论.

关键词：天然钻石、Ⅱa型、荧光、磷光、光致发光

所属期刊栏目：43

分类号：O433.3(光学)

资助基金：国家质检总局科技计划项目;山东省科技厅重点科技计划项目;山东省计量检测重点实验室开放课题

在线出版日期：2023-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1690-1696