微型光纤光谱仪在快速钻石检测中的应用

　　引言：

　　随着光谱学的发展，光谱仪在宝石的在线和离线测量方面有了越来越广泛的应用。尤其是微型光谱仪在宝石的在线高速测量中的应用。通常用常规的仪器、常规的方法和经验有时解决不了的问题时，就必须应用现代高科技的检测仪器和分析方法，对所测珠宝的实际状况做出准确无误的分析判断。

　　1. 光谱仪原理

　　荷兰Avantes公司的AvaSpec-2048光纤光谱仪，采用对称式光路设计，焦距75mm，包括光纤接头(标准SMA接口，也可以选择其它类型的接口)、准直镜、衍射光栅、聚焦镜和Sony ILX554型2048像素线阵CCD探测器，测量波长范围200-1100nm，最高分辨率0.04nm，提供USB1.1或USB2.0接口、RS-232接口和I/O外触发接口。

　　光纤光谱仪的优点在于系统的模块化和灵活性。荷兰Avantes公司的微小型光纤光谱仪的测量速度非常快，使得它可以用于在线分析。而且由于它选用低成本的通用探测器，所以光谱仪的成本也大大降低，从而大大扩展了它的应用领域。

　　2.测量试验

　　颜色是决定钻石名贵与否的因素之一。研究中发现，天然和人造钻石可以在400-750nm波长范围内进行比较。对于Ia类天然钻石来说，在415和478nm处有吸收峰，而人造钻石则没有。而对于人造钻石来说，在592nm或741nm处会出现谱线。天然钻石与人造钻石的价值相差约10倍。当然该方法也可以测量其它宝石，比如红宝石、紫翠玉和蓝宝石等。

　　2.1 钻石测量的典型装置

　　钻石检测的典型装置可以分为两套系统，其中一套适用于实验室测量及裸钻的测量，另一种适用于在线的快速检测及镶嵌好的首饰测量。配置图分别如下：

　　这套系统主要有AvaSpec-2048光谱仪，光源，光纤，积分球等附件组成一套完整的系统。方便您进行各种形状裸钻石的检测。主要适用于钻石的快速测量，如流水线上的工人检测，以及各种镶嵌好的各种钻石首饰。

　　在进行钻石测量时，首先应在测量前打开光源预热15分钟左右，以保持光源的稳定性。然后设置好光谱仪的各项参数后，既可以开始测量，在钻石检测时，主要关注的就是位于415nm的吸收峰，天然钻石具有明显的吸收峰存在如下图：

　　在进行快速检测时，这个测量时间可以在几秒钟内完成，并且数据可靠，所以这种检测方法在在快速大批量的检测中具有非常大的应用空间。

　　3.结论

　　从宝石检测的发展来看，快速的科学的检测是其发展的必然趋势!Avantes的光纤光谱仪非常适合这一应用，仪器具有体积小巧，携带方便，软件功能全面操作简单等优点。并且已经被国土资源部国家珠宝检测中心采用。