第三节 紫外灯
紫外灯(图1-17)是通过其中的特殊灯管发出紫外线来激发宝石荧光的一种仪器。主要用来检测宝石是否具有荧光和磷光。常用的紫外灯主要由两个紫外线灯管(长波365nm和短波253.6nm)、铅玻璃窗口和暗箱组成。为方便鉴定,紫外线又分成三种类别:短波,200~280nm;中波,280~315nm;长波,315~400nm。
图1-17 紫外灯
其中长波和短波常被用于宝石鉴定。
一、原理和结构
紫外灯灯管能辐射出一定波长范围的紫外光波,经过特制的滤光片后,仅射出主要波长为365nm的长波或253.7nm的短波的紫外光。某些宝石受高能辐射(如紫外光、X射线、可见光等)时能发出特有波长的可见光,这种现象称为荧光。关闭辐射源后,某些具有荧光性的物质继续发光,这种现象称为磷光。
不同宝石品种甚至同一品种的不同样品,因组成元素或微量元素不同,可呈现不同发光性,表现出不同的荧光颜色和强度。在长波紫外光和短波紫外光下观察荧光特性可以作为鉴定宝石的辅助手段。
二、使用
目前市场上紫外灯种类繁多,但都是由紫外光源、暗箱和观察窗口这三部分组成,其中有些还带有防护镜。
①清洗宝石样品。若用有机液清洗,必须待洗液挥发完毕后才能进行测试。
②将宝石样品置于暗箱中的黑背景上并关闭暗箱的门。
③接通电源,按下波段选择开关。
④从玻璃窗口分别观察宝石样品在长波或短波紫外光下的发光现象。
⑤若宝石样品不发光,则为惰性;若关闭紫外灯管后,宝石样品仍发光,则宝石样品具有磷光。
三、用途
紫外灯可以帮助鉴定宝石品种。通过观察样品的荧光和磷光的特征,对宝石鉴定能起到以下作用。
①帮助鉴定宝石品种:如祖母绿与绿玻璃、芙蓉石与月光石、蓝宝石与蓝锥矿等宝石之间的荧光性存在着极大的差别,通过这种差别可指导鉴定并迅速验证鉴定结果。
②帮助辨别某些天然宝石和合成宝石:如红宝石和祖母绿,天然品紫外荧光就不如合成品鲜艳。
③帮助鉴定钻石与仿制品:天然钻石一般在紫外光下发强弱不等的蓝白色为主荧光,因此紫外灯在鉴定群镶钻石时非常有用。
④帮助判断宝石是否经过人工处理:拼合石的胶层、注油的宝石和玻璃充填物等会发出荧光,有利于检测者判别。
⑤判别某些宝石的产地:如黄色蓝宝石,斯里兰卡产的在长波紫外光下发黄色荧光,而澳大利亚产的无荧光。
常见宝石的荧光特征见表1-1。
表1-1 常见宝石的荧光特征
四、注意事项
①短波紫外线会对人体有害,严重者可导致失明,应避免直视荧光灯灯管。同时也不要将人体各部位暴露在短波紫外线下,取放样品最好用镊子代替手,防止灼伤。
②样品必须在紫外灯下黑暗背景中进行观察。
③在判断宝石的荧光时应考虑样品的透明度,透明样品与不透明样品的荧光有所不同。
④样品表面对紫外光反射有时会造成荧光假象,此时应将样品放置位置稍加改变。
⑤宝石的荧光颜色可能与宝石本身的颜色不同。
⑥许多优化处理品(如胶、充填玻璃等)、染色宝石可发荧光,但黑珍珠天然品有荧光、染色者无荧光。