合成钻石的劲敌——傅立叶变换红外光谱分析
时间：2022-12-10 阅读：336
这正是我们今天的关注重点！而且难度还要再高一点，我们来看看镶嵌在珠宝中的米粒大小的钻石（见图1）。
图1：紧密镶嵌在戒指上的小钻石
对于这种小而密集的钻石，很难通过标准的傅立叶变换红外光谱仪进行鉴定。因此，傅立叶变换红外显微镜是一个不错的选择。红外显微镜高的空间分辨率，使鉴定变得更容易。
在这方面，还有比布鲁克LUMOS II更适合的吗？LUMOS II的长工作距离设计，可以对无法使用宏观方法进行分析的、镶在珠宝中的合成钻石进行鉴定。
应用示例：珠宝
图1显示紧密镶嵌着小钻石的钻石戒指。我们使用LUMOS II FTIR显微镜对各个钻石进行傅立叶变换红外测量。将整个戒指固定在样品架上，放置在样品台上（见图2）；接着，开始测量，记录下红外光谱图。我们可以据此评估出钻石是合成的、颜色增强的，还是真正的天然钻石。
图2：固定在LUMOS II样品台样品支架夹钳上的戒指
令人遗憾的是，这并没有鉴定仿制品那么简单。这是为什么呢？
合成钻石挑战
在二十世纪五十年代之前，拿到一件镶有合成钻石或颜色增强钻石的珠宝，这种概率还是相对较低的。但现在，情况大不相同了：钻石造假技术一本万利，而且得到了很大的改进，可以打造出非常逼真的假货。
因此，我们必须使用几种方法来鉴定合成钻石，并将其与真品区分开来。傅立叶变换红外光谱法就是方法之一。它可以鉴定不同的钻石类型，还可以得出有关钻石成因和历史的一些结论。其工作原理如下：
钻石的化学成分不尽相同。除了主要成分——碳，氮和硼也可能出现在晶体中。这些杂质可以通过傅立叶变换红外光谱法检测出来。在钻石分类方面，显微镜是一个重要方法。
类型划分
氮是钻石最主要的杂质，其存在与否构成了钻石类型划分系统的基础。表1总结了不同的钻石类型，其相应的光谱见图3。
表1：钻石分类
图3：不同类型的钻石的光谱
但这种分类如何才能帮助我们鉴定合成钻石或高品质天然钻石呢？
假钻石、真钻石，变色钻石？
上述所有钻石类型都可以被人工合成或颜色改变。某些类型会比其他更具欺骗性。当一颗钻石被鉴定为罕见的Ib和IIa类型时（分别占钻石的1%和大于0.1%），那么，可能这颗钻石并非如此。
原因并不难猜。这些钻石在大自然中并不常见，这意味着，它们也很难出现在市面上，价格也非常昂贵。
如上所述，市面上还有变色钻石。
在这种情况下，IIa和IaB型特别值得关注。因为这些钻石通常是灰色或棕色，价值较低。使用所谓的HPHT（高压高温）处理方法，就可以将这些“丑小鸭”摇身变成热门的无色或粉色宝石。
信息量太大？结论在此！
如果傅立叶变换红外光谱测量的结果显示钻石是IaB、Ib和IIa型，那么这些宝石很有可能是人工合成的或是变色的。以后合成宝石和天然宝石的界限将变得越来越模糊。尽管人们对天然宝石的渴求合乎情理，但是合成宝石的声誉更高。与天然宝石相比，合成宝石的环保性更好，并且是在人造的条件下生产的。
最终，它们一样闪闪发光。