紫外熒光燈在珠寶檢測(cè)中的應(yīng)用分析

錢(qián)藝丹

巴州產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所 新疆巴州 841000

在珠寶檢測(cè)領(lǐng)域，紫外熒光燈的應(yīng)用能夠?qū)μ烊霍浯漕伾⑼该鞫鹊冗M(jìn)行照射，通過(guò)樣品的紫外發(fā)光現(xiàn)象，鑒定翡翠質(zhì)量。雖然紫外熒光燈還不能完全作為翡翠是天然還是人工處理的決定性依據(jù)，但是仍然屬于較為直觀、快速鑒別方法，因此，其在珠寶鑒定領(lǐng)域的作用仍然不可忽視。

1 珠寶鑒定紫外熒光產(chǎn)生原因

1.1 發(fā)光機(jī)理

在翡翠鑒定過(guò)程，由于礦物質(zhì)吸收來(lái)自外界能量，能夠以光波形式將礦物內(nèi)部能量表現(xiàn)出來(lái)，這一過(guò)程也稱(chēng)之為發(fā)光。原因?yàn)槭艿侥芰枯椛?，使得電子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)變化。礦物發(fā)光持續(xù)時(shí)間也就是電子被激發(fā)態(tài)平均壽命，通常長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)10-8s的光為“磷光”，發(fā)光時(shí)間不足10-8s的稱(chēng)作“熒光”。

1.2 礦物質(zhì)發(fā)光原因

礦物質(zhì)發(fā)光主要有三種原因：第一，雜質(zhì)元素導(dǎo)致發(fā)光，由于礦物內(nèi)部含有少量雜質(zhì)，叫做活化劑，其存在于外層軌道內(nèi)部，有未配對(duì)電子，在吸收紫外線(xiàn)提供能量以后也能被激發(fā)成高能級(jí)狀態(tài)，但是激發(fā)態(tài)極不穩(wěn)定，電子可快速躍遷到超低能基態(tài)，如果屬于可見(jiàn)光，那么發(fā)出的就是熒光。因?yàn)闊晒獬掷m(xù)時(shí)間短，若輻射能量持續(xù)，礦物即可發(fā)出連續(xù)熒光。第二，晶格缺陷，若礦物晶體內(nèi)部存在此類(lèi)缺陷，受到陽(yáng)光照射以后電子就可被缺陷所捕獲，待其吸收能量以后激發(fā)電子速度降回至基態(tài)。由于缺陷的存在，可延長(zhǎng)電子回至基態(tài)時(shí)間，此時(shí)停止紫外照射，晶體仍然能夠發(fā)光，緩慢衰退類(lèi)型的發(fā)光就是磷光。第三，猝滅，部分礦物當(dāng)中含有雜質(zhì)離子，像將亞鐵離子就能吸收電子激發(fā)能，進(jìn)而抑制發(fā)光現(xiàn)象[1]。

1.3 翡翠發(fā)光的原因

由于翡翠屬于多晶質(zhì)的集合體，組成晶粒結(jié)構(gòu)為硬玉，還包括鈉鉻輝石、鉻硬玉和綠輝石等，還可能包含各類(lèi)礦物和雜質(zhì)。其中，硬玉受到紫外熒光燈的照射，不會(huì)出現(xiàn)熒光，如果翡翠當(dāng)中含有沸石和高嶺石等礦物，這時(shí)受到紫光照射，如果其中含有發(fā)光礦物就會(huì)出現(xiàn)熒光。這種熒光并非翡翠本身所發(fā)出，而是受到其他雜質(zhì)的影響。若翡翠通過(guò)上蠟處理，也會(huì)發(fā)出藍(lán)白色微弱熒光。若其結(jié)構(gòu)不緊密，其中進(jìn)入蠟型物質(zhì)，會(huì)增強(qiáng)藍(lán)白色熒光。除此之外，注膠翡翠還能發(fā)生膠類(lèi)物質(zhì)熒光，顏色為藍(lán)白色，還有個(gè)別呈紫外熒光。

2 紫外熒光燈在珠寶檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 紫外線(xiàn)燈原理

在珠寶檢測(cè)領(lǐng)域，紫外熒光燈屬于輔助儀器，可用于檢驗(yàn)翡翠。在儀器內(nèi)部安裝能夠發(fā)出254nm短波、365nm長(zhǎng)波紫外燈管，激發(fā)翡翠樣品產(chǎn)生熒光。設(shè)置觀察目鏡、觀察箱等，樣品倉(cāng)使用惰性材料制作，保證對(duì)于熒光、弱熒光分布特點(diǎn)的觀察效果。

2.2 樣品選擇

選擇59件樣品，包括翡翠、酸洗充膠和酸洗染色翡翠，樣品透明度有所不同，分別為透明、半透明和不透明三種，顏色包括無(wú)色、白色、深綠色、淺綠色、紫色等。

2.3 測(cè)試方法

由于天然的A貨翡翠通常不會(huì)發(fā)出熒光，或者發(fā)出微弱的熒光，如果翡翠當(dāng)中有“白綿”，就會(huì)發(fā)出淺黃色的熒光，受到紫外燈的長(zhǎng)波照射，能夠表現(xiàn)出明顯的熒光特征。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)帶顏色的樣品大多呈現(xiàn)惰性。實(shí)驗(yàn)過(guò)程，按照深色、淺色系列對(duì)于19個(gè)天然的樣品分類(lèi)測(cè)試，并對(duì)剩余40種樣品分別測(cè)試，記錄各樣品發(fā)光顏色和強(qiáng)度。

2.4 結(jié)果分析

（1）天然翡翠熒光特點(diǎn)分析。受到檢測(cè)的天然翡翠，淺色樣品有1件發(fā)出弱綠的白熒光，并且顏色越淺表現(xiàn)出的熒光越強(qiáng)，2件為惰性；深色樣品全部呈現(xiàn)惰性。在淺色樣品當(dāng)中透明度良好的樣品部分發(fā)弱綠白色熒光，3件呈現(xiàn)惰性；透明度不佳的7件樣品，其中2件發(fā)弱藍(lán)色白光，3件表現(xiàn)出惰性，2件在短波之下發(fā)出弱白色的熒光。天然翡翠受到紫外熒光照射，能夠呈現(xiàn)出惰性，不會(huì)發(fā)出熒光。也有例外情況，少數(shù)樣品受到紫外燈光照射，能夠顯示出白色、淡綠色熒光，可能由于經(jīng)過(guò)加工處理外表有蠟質(zhì)物質(zhì)殘留。按照翡翠的色系進(jìn)行歸納，翡翠顏色、透明度等均會(huì)影響其自外發(fā)光特性，顏色越深發(fā)光特性越弱，反之越強(qiáng)。翡翠透明度越好，發(fā)光性越強(qiáng)，反之發(fā)光性越弱。

（2）處理翡翠熒光特點(diǎn)分析。在測(cè)試樣品中，優(yōu)化處理的翡翠樣品數(shù)量有40件，染色樣品2件，酸洗充膠樣品10件，融合處理樣品28件。酸洗充膠的樣品當(dāng)中，白色樣品3件，有2件樣品受到長(zhǎng)波照射發(fā)出藍(lán)白色的熒光，1件發(fā)出弱白色的熒光。無(wú)色樣品3件，處于長(zhǎng)波之下能夠發(fā)出強(qiáng)綠色熒光，在短波之下發(fā)出弱白色熒光，淡綠色樣品4件，長(zhǎng)波照射能夠發(fā)出藍(lán)白色的熒光。由于膠類(lèi)物質(zhì)能夠發(fā)光，所以通過(guò)熒光可作為翡翠是否屬于天然材質(zhì)的輔助依據(jù)。經(jīng)過(guò)酸洗沖膠和染色等處理的翡翠，紫色樣品處于長(zhǎng)波照射之下，能發(fā)出藍(lán)白色的熒光，處于短波照射之下能夠發(fā)出白色的熒光。深綠色樣品件，長(zhǎng)波照射發(fā)藍(lán)白色光，短波照射呈現(xiàn)惰性。淡綠色樣品12件，長(zhǎng)波下為綠色熒光，短波下表現(xiàn)出惰性。經(jīng)過(guò)染色的翡翠受到紫外熒光燈照射能夠發(fā)出強(qiáng)弱不等的熒光。由于染料材質(zhì)不同，導(dǎo)致熒光的強(qiáng)弱程度也各不相同。在染色技術(shù)不斷提升的環(huán)境之下，部分染料受到紫外熒光燈照射不會(huì)發(fā)出熒光。所以，未來(lái)單純從熒光方面鑒定翡翠是否經(jīng)過(guò)染色處理較為困難[2]。

總之，應(yīng)用紫外熒光燈可檢測(cè)天然翡翠、處理翡翠，天然翡翠處于紫外燈光以下表現(xiàn)出惰性，無(wú)熒光產(chǎn)生，個(gè)別翡翠加工拋磨表面會(huì)留下蠟狀物，會(huì)出現(xiàn)白色熒光。經(jīng)過(guò)人工處理的翡翠，熒光現(xiàn)象明顯，短波熒光表現(xiàn)更強(qiáng)。經(jīng)過(guò)酸洗或者充膠翡翠處于紫外熒光燈照射下能夠發(fā)出由強(qiáng)到弱熒光，但是由于染料存在差異，導(dǎo)致熒光的強(qiáng)弱程度和顏色各不相同。隨著珠寶行業(yè)處理技術(shù)的發(fā)展，使用的個(gè)別染料受到紫外線(xiàn)燈照射，無(wú)熒光現(xiàn)象發(fā)生。此外，部分翡翠本身顏色或者透明度也會(huì)對(duì)其紫外發(fā)光的特點(diǎn)產(chǎn)生影響，深顏色發(fā)光弱，透明度好發(fā)光強(qiáng)。