區(qū)分天然寶石與合成寶石的檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及寶石的檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種區(qū)分天然寶石與合成寶石的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]寶石是指鉆石、紅寶石、藍(lán)寶石、祖母綠、軟玉、硬玉、金綠寶石、托帕石、蛋白石、紅色電氣石、填充處理的寶石等，鉆石被稱為是寶石之王，這些寶石都有天然和合成之分。目前區(qū)分寶石是天然還是合成的方法主要有以下兩種:
[0003]—種是利用紫外光激發(fā)寶石熒光，且放大觀察和記錄，代表產(chǎn)品和專利有DiamondView鉆石觀察儀和Shigley等人公開的紫外光激發(fā)圖像觀察方法，利用波長為254nm的短波紫外光照射合成鉆石以此來研究生長區(qū)。這能針對研究的鉆石類型激發(fā)雜質(zhì)能級。這種公開描述的技術(shù)只適用在那些在254nm處具有強(qiáng)烈非本征吸收的鉆石上，并不適用于其它的寶石材料。
[0004]另一種是陰極發(fā)光技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是在陰極發(fā)光室中用電子束來轟擊鉆石；用18千電子伏特的能量，電子將穿透到鉆石表面區(qū)域及以下約3微米的地方，并產(chǎn)生激發(fā)。這種發(fā)光被稱為陰極發(fā)光，將在該區(qū)域產(chǎn)生。被激發(fā)的表面可以形成圖像，該圖像顯示了陰極發(fā)光圖。Ponahlo (J.Gemology, vol 21 (1988) page 182)描述了陰極發(fā)光技術(shù)用來區(qū)分天然與合成祖母綠和紅寶石。陰極發(fā)光技術(shù)在裝置要求方面有顯著缺點(diǎn)。寶石必須放置在一個(gè)真空室，造價(jià)很高，測量時(shí)間長，而且電子束產(chǎn)生的X射線需要經(jīng)過篩選。另外，陰極射線裝置本身也是昂貴的。
[0005]Walsh等人的論文介紹了天然和合成半導(dǎo)體鉆石的熱至發(fā)光技術(shù)，把其與磷光現(xiàn)象聯(lián)系起來。熱致發(fā)光是在低溫下，例如77K，物體受光激發(fā)之后經(jīng)加熱形成的。樣品使用弧光燈產(chǎn)生的電子束或光致激發(fā)。升高樣品的溫度，可在不同溫度下觀察到熱至發(fā)光峰，也可觀察到磷光。磷光是激發(fā)光的衰減，在除去激發(fā)源后可以持續(xù)幾毫秒到數(shù)十秒，甚至有時(shí)可以存在幾分鐘。熱致發(fā)光裝置復(fù)雜且昂貴，并且可能不適合用于區(qū)分合成鉆石和天然鉆石。
[0006]基于上述的描述，現(xiàn)有市面上的技術(shù)均不適用于區(qū)分合成鉆石和天然鉆石。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種檢測方便、區(qū)分準(zhǔn)確的區(qū)分天然寶石與合成寶石的檢測裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種區(qū)分天然寶石與合成寶石的檢測裝置，包括用于固定放置樣品的二維平臺、用于對二維平臺進(jìn)行升降的升降機(jī)構(gòu)、CCD、變倍鏡頭和用于發(fā)射波長220nm-360nm的紫外光的激發(fā)光源;所述二維平臺固定安裝在升降機(jī)構(gòu)的上方，且在升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行上下升降；所述變倍鏡頭置于樣品的正上方，所述CCD置于變倍鏡頭的正上方且對準(zhǔn)鏡頭;所述激發(fā)光源位于二維平臺的上方側(cè)邊;所述激發(fā)光源發(fā)出波長220nm-360nm的紫外光照射樣品表面，由CCD通過變倍鏡頭對照射到樣品表面的激光進(jìn)行定點(diǎn)。
[0009]其中，該裝置還包括用于停止激發(fā)光源進(jìn)行發(fā)射的光源快門，所述光源快門位于樣品與激發(fā)光源之間;且光源快門的數(shù)量可以為多個(gè)。
[0010]其中，該裝置還包括對紫外光進(jìn)行濾光使得只有指定輻射波段的光可通過的濾光片，所述濾光片設(shè)置在樣品與光源快門之間。
[0011]其中，該裝置還包括設(shè)置在激發(fā)光源外圍且進(jìn)行補(bǔ)光的光纖。
[0012]其中，所述二維平臺的底端設(shè)有滑動(dòng)抽屜，且滑動(dòng)抽屜的兩側(cè)均設(shè)有橡膠密封件，所述升降機(jī)構(gòu)的兩側(cè)可滑動(dòng)置于該滑動(dòng)抽屜內(nèi)。
[0013]其中，所述激發(fā)光源為水冷Hamamatsu 150 W氖光源。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的區(qū)分天然寶石與合成寶石的檢測裝置，本裝置的激發(fā)光源發(fā)出波長220nm-360nm的紫外光照射樣品表面；由于波長220nm-225nm的紫外光會(huì)和各種類型的寶石發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用使得樣品發(fā)光，因此本實(shí)用新型的裝置適用于任何類型寶石的測試;測試時(shí)在不受其他因素干擾的情況僅使寶石的表面區(qū)域受到照射，通過觀察寶石材料產(chǎn)生的圖案或熒光以及磷光現(xiàn)象，可以確定寶石是天然或合成的;通過升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)CCD配合變倍鏡頭實(shí)現(xiàn)激光定點(diǎn)，升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)二維平臺實(shí)現(xiàn)對樣品的多角度測試。上述結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，不僅使得該裝置可適合多種不同類型的寶石，還使得該裝置檢測更加準(zhǔn)確，操作更加便捷。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的區(qū)分天然寶石與合成寶石的檢測裝置的示意圖。
[0016]主要元件符號說明如下:
[0017]10、樣品11、二維平臺
[0018]12、升降機(jī)構(gòu)13、CCD
[0019]14、變倍鏡頭15、激發(fā)光源
[0020]16、光源快門17、濾光片
[0021]111、滑動(dòng)抽屜。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了更清楚地表述本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。
[0023]請參閱圖1，本實(shí)用新型的區(qū)分天然寶石與合成寶石的檢測裝置，包括用于固定放置樣品10的二維平臺11、用于對二維平臺11進(jìn)行升降的升降機(jī)構(gòu)12、CCD13、變倍鏡頭14和用于發(fā)射波長220nm-360nm的紫外光的激發(fā)光源15; 二維平臺11固定安裝在升降機(jī)構(gòu)12的上方，且在升降機(jī)構(gòu)12的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行上下升降；變倍鏡頭14置于樣品10的正上方，(XD13置于變倍鏡頭14的正上方且對準(zhǔn)鏡頭;激發(fā)光源15位于二維平臺11的上方側(cè)邊;激發(fā)光源15發(fā)出波長220nm-360nm的紫外光照射樣品表面，由CXD13通過變倍鏡頭14對照射到樣品1表面的激光進(jìn)行定點(diǎn)。升降機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)二維平臺11實(shí)現(xiàn)對樣品10的多角度測試，即是將220nm-360nm的紫外光分成不同的區(qū)域，根據(jù)樣品的特征選擇不同的區(qū)域?qū)悠返谋砻鎱^(qū)域進(jìn)行照射;使得樣品內(nèi)部的區(qū)域發(fā)出的光不足以使樣品表面發(fā)出的光模糊，由此表面區(qū)域發(fā)出的光便形成一個(gè)熒光發(fā)光圖，當(dāng)光束撤離時(shí)可形成磷光發(fā)光圖。
[0024]對寶石進(jìn)行檢測時(shí)需要進(jìn)行以下步驟:首先，用波長220nm-360nm的連續(xù)波段紫外光輻照樣品表面;樣品表面及表面直下區(qū)域?qū)⑹艿捷椛?激發(fā)熒光和磷光，形成反應(yīng)被輻射區(qū)域生長的熒光圖像，當(dāng)關(guān)閉輻射