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NIR:火眼金睛的钻石鉴定高手
点击次数:314 发布时间:2021-01-12

钻石恒久远,

一颗永流传。

要想辨真假,

接着往下看。

 

鉴定:钻石的真假

目前,鉴定钻石真假有以下几种简单的方法:首先,将钻石放入一杯水中。如果它没有直接下沉,那肯定不是钻石。其次,将钻石放在紫外线下,注意其反射光的颜色。如果发出蓝光,那么钻石为真的可能性比较大。第三,如果将钻石放在一张报纸上并且可以通过钻石阅读小字,则可能不是钻石(真实的钻石会折射光线,因此会看不到字母)。

 

通常,珠宝商在鉴定钻石时,会使用放大镜(或目镜)寻找代表真实钻石的小瑕疵(真实钻石中有内含物)。由于钻石是有效的热导体,因此使用导热探针可以确定钻石是否真实。使用设备加热钻石,然后测量其散发热量的程度。如果热量以较低的速度散发,则不是钻石。

 

 

▲在地球内部深处,单个钻石可能会经历长达20亿年的成长期生长。不同年龄段的阴影和形状可见,且每颗钻石相距几毫米。

 

以假乱真:立方氧化锆

人工合成的立方氧化锆是一种坚硬、无色及光学上无瑕的结晶。因为其成本低廉,耐用而外观与钻石相似,因此在1976年起用至今,其应用基本都是作为钻石的代替品。立方氧化锆外观几乎和钻石一样,甚至火彩更加的强烈,而且硬度也相对较高达到了8.59的莫氏硬度,这使得立方氧化锆成为了谋利者以假乱真的选择

 

 image005.jpg

 

▲袋装的立方氧化锆

 

那么,如何辨别钻石与立方氧化锆呢?立方氧化锆石不会像钻石那样折射光,并且在阳光下转动钻石,其反射出的光并非钻石发出的白光,而是会呈现橙色的光。立方氧化锆的密度颇高,比重为5.66.0。其硬度达8.5,虽低于钻石,但已超过大部份天然宝石。其折射指数为2.152.18,表面有金刚光泽。色散指数达0.0580.066,超过钻石。立方氧化锆无解理(Cleavage),断口为贝壳状(Conchoidal fracture),属于易碎。在短波紫外线下呈黄、黄绿萤光。

 

其实,鉴定一颗大型克拉钻石是否真假并不困难。但是,如果鉴定镶满了碎钻(每颗碎钻不到0.01克拉)的戒指,且戒指数量动辄成百上千,那么珠宝商又从何鉴定呢?

 

▲镶满了碎钻的戒指

 

NIR:大显身手

根据钻石公司戴比尔斯(De Beers)和伦敦帝国理工学院(Imperial London)于20209月在《矿物》杂志上发表的研究论文,立方氧化锆是“一种出色的模拟物,因为它具有高亮度,硬度,化学惰性,低分散性,各向同性的晶体结构,高透明度和无瑕疵和高带隙,因此外观几乎无色。”

 

立方氧化锆易于制造且价格便宜,钻石行业长期以来一直将其视为生存威胁。购买立方氧化锆而不是钻石的人并不多,但是它的存在使人们经常对自己的钻石的准确性感到疑惑。即使有数十年的市场意识和多种检测立方氧化锆的方法,人们仍然试图将其作为钻石传播。

 

然而,基于不同物质所赋予的某些特性,立方氧化锆石想要被发现变得很容易。例如,与钻石或其他模拟物相比,使用近红外光测量各种宝石的发光度时,立方氧化锆在850900nm波长之间与钻石有着明显的区别。

 

▲图中黑色线为立方氧化锆石的近红外光反射情况,其他线为各类假钻石的近红外光反射情况,我们可以明显看出立方氧化锆石在850-900nm的波长之间反应相当明显。

 

为了帮助解决检测碎钻中掺有立方氧化锆的问题,戴比尔斯和伦敦帝国学院的研究人员测试了1,000多种市售的立方氧化锆宝石,制造商如SwarovskiPandoraCeres Crystal的尺寸从1毫米到5毫米不等。美国和梅西宝石。

 

面临上述的问题与发现,研究人员使用了这样的采集方式进行钻石真假的检测:

使用Teledyne DALSAGenie Nano M2050黑白CMOS面阵相机对图像进行采集成像。

 

具体方式为:将钻石放在测试台上,然后用白色和绿色LED灯激发。光线通过红外滤镜和镜头反射到DALSA相机中。其设备模组相对便宜,价格低廉且有效。

▲整套钻石真假检测系统构成图,黑白相机通过采集被测物反射出的光线,来判断被测物的是否是真钻石。

 

▲镶有碎钻的戒指,其中带两个碎钻为立方氧化锆。列(adgj)是白光显示的波段。第二列(behk)显示了绿色激光激发的近红外发光。第三列(cfil)显示发现立方氧化锆的位置,并以黄色突出显示。

 

DALSA:低成本,高效率

研究人员写道:“我们相信该系统的一大优势在于其潜在的能力,可以快速筛查并区分包含非常小的钻石的珠宝中的(立方氧化锆)。”

 

其他方法需要更多时间和更昂贵的设备。研究人员用价值低成本的设备和软件解决了在成批小克拉钻石中鉴定立方氧化锆的问题。与钻石相比,立方氧化锆的发光延迟,研究人员指出:“建议对任何在近红外线中表现出强烈的延迟发光的宝石都应谨慎对待,因为这不是这种珍贵宝石的典型特征。”

凌云光作为Teledyne DALSA在中国大陆地区的战略合作伙伴,凭借在机器视觉行业25年的经验为行业提供专业的成像和视觉系统方案、系列高品质成像、视觉组件及器件产品和专业化服务,持续为客户创造大的价值。 

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