服务热线:
86-0755-23229824
您当前所在位置:首页>>光学知识
架状、岛状硅酸盐类宝玉石材质反射率光谱特征分析

玉石材质的传统鉴别主要有通过宝石放大镜,宝石显微镜观测的直接观察法。这种方法不仅仅专业要求高,而且凭借经验得到的鉴定结果很少能有可靠地技术支撑,缺乏说服力。另常用的分析仪器有拉曼光谱分析仪,红外光谱分析仪以及 X射线衍射分析仪,可以根据矿物的标准图谱对未知矿物的组成进行分析。但由于这三种分析仪体积大,不便携,因此只能在实验室使用样本进行分析。这不仅影响了宝玉石文物材质识别的时效性,更加影响了文物完整性。而便携式地物光谱仪由于其体积小,便于在野外工作,并且测量速度快,操作简单,因此提高了测量数据的速率,保证了测量数据的质量。

1  研究中宝玉石样本

   image.png

表1为无机盐类的宝石类别,莱森光学知识会在后续的更新中为您逐一科普。本文主要先分析硅酸盐宝石的两类成分宝石——架状硅酸盐、岛状硅酸盐。

何为硅酸盐宝石?硅酸盐宝石矿物是硅氧四面体以各种形式结合生成的,在无机盐类宝石矿物中种类和数量最多,约占其中80%。

 

1、架状硅酸盐

链状硅酸盐主要以单主。透闪石是含水的钙、铁、镁质链状硅酸盐矿物,理论化学成分为SiO2 59.169%,MgO 24.808%,CaO 13.805%。

透闪石分析光谱如图2所示,能看到948nm处有一小而尖锐吸收应为的吸收峰。1274 nm有两个连续吸收峰,为Mg的吸收峰。1400nm处有显著的-OH吸收峰,1909 nm处有吸附水特征峰。2105 nm处极小吸收峰为Si-O一级倍频。2294 nm附近有小吸收带,为Fe-OH的吸收带。由此,透闪石有独特的吸附水特征峰,且有-OH基团的吸收峰,含金属离子的吸收峰,分辨容易。

image.png

image.png

2、岛状硅酸盐

岛状硅酸盐的硅氧骨干主要是孤立的硅氧四面体或者每两个四面体以一个公共角相连组成双四面体在结构中独立存在,其骨架上的硅很少被Al3+替代。而其中所含金属阳离子也远比其余类复杂,主要含有Ca,Mg,Fe,Mn,Al,Zn,Cu和一些稀土元素。但很少出现K与Na。其结构较紧密,化学键主要以共价键与离子键为主。

石榴石的化学通式为A3B2(SiO4)3,其中A代表二价阳离子,如Mg2+,Fe2+,Mn2+,Ca2+等离子,B代表三价阳离子,如Al3+,Cr3+,Fe3+,Ti3+,V3+等离子。

我们观测了两个石榴石样本(图8)发现在500 nm处有吸收峰,可能是Fe3+的吸收峰,无吸附水特征峰。1700nm处有吸收带。第一组石榴石在2242 nm处有Al-OH吸收峰,2357 nm处有Mg-OH吸收峰。在1230 nm处有O-H健的吸收峰,相对前移。石榴石以及岛状硅酸盐宝石都出现了这种特征峰前移的现象。

image.png

总结

硅酸盐类宝石主要光谱特征总结如下表2,可以看出硅酸盐类宝石很适合用可见光-近红外-短波红外光谱分析,因为其辨识区间在该波段区域很广,体现出3个明显特征:

1、阳离子氧化物区间,即400~1100nm 间,主要能判别是否有金属离子。

2、除架状硅酸盐外,一般都含有吸附水、结合水和羟基,这3个特征在该波段区间上十分明显。

3、在2000~2400nm 处会出现多个阳离子与-OH合频的吸收峰。

 

2 硅酸盐类宝石主要光谱特征波段

种类

吸收波段 / nm

透闪石

948,1274,1400,1909,2105,2294

堇青石

1898,2012,2089

碧玺

730,2212,2242,2298,2361

首饰碧玺

2049,2175,2198,2249,2305

金发晶

400~1100,2250

黄晶

410,2250

石榴石

500,1230,1700,2242,2357

 



推荐:

手持式地物光谱仪iSpecField-HH

用于野外遥感环境监测的最新产品,采用独有光学设计内置摄像头(相机)、GPS、激光指示器、内置光学快门控制、操作软件可设置自动采集模式(指定扫描次数和自动保存数据)使野外操作更加便捷方便,非常适合复杂的野外环境监测测量。

image.png







详情可见:http://www.lisenoptics.cn/shouchishidiwuguangpuyi/770.html

 

便携式地物光谱仪iSpecField-NIR

专门用于野外遥感测量、土壤环境、矿物地质勘探等领域的最新明星产品,由于其操作灵活、便携方便、光谱测试速度快、光谱数据准确是一款真正意义上便携式地物光谱仪。

image.png






详情可见:http://www.lisenoptics.cn/bianxieshidiwuguangpuyi/918.html

 

便携式地物光谱仪iSpecField-WNIR

采用了工业级触控显示屏手柄探头,手柄探头同时采用了独有光学设计内置摄像头(相机)、GPS、激光指示器、内置光学快门控制,同时地物光谱仪主机与工业级触控显示屏手柄探头一体化设计,可野外现场直接进行地物光谱操作测量,使野外操作更加便捷方便,非常适合复杂的野外地物光谱测量。

image.png






详情可见:http://www.lisenoptics.cn/bianxieshidiwuguangpuyi/771.html


关键词相关链接: 紫外泄漏光谱辐射仪 紫外光谱辐射仪 薄膜测量光纤光谱仪 紫外增强宽带光源 水下辐射剖面光谱仪 水质光谱吸收模块 光辐射安全光谱仪 BTDF双向透射分布函数光谱测量仪 工业集成微型光纤光谱仪 可见红外双向反射光谱测量仪(BRDF) 电致发光量子效率光谱系统 光致发光量子效率光谱系统 水质测量光谱吸收光纤探头 IR孔透射积分球 显微透反射光谱系统 太阳模拟器均匀性和稳定性测试仪 荧光比色皿支架 中红外光谱辐射仪 辐射积分球 BRDF双向反射分布函数光谱测量仪 水质光谱紫外吸收模块 便携式矿物红外光谱仪 水体光谱仪 VCSEL激光LIV光谱功率测试仪 全光谱紫外吸收光谱水质模块 COD水质光谱吸收集成模块 全吸收积分球 厌氧停留吸收光谱 全自动水体表现光谱观测系统 VCSEL激光远场测试 VCSEL激光近场测试 单色积分球均匀光源 紫外吸收微型光谱仪 紫外增强卤灯光源 VCSEL激光测试仪 余弦辐射探头 水面高光谱辐射仪 VCSEL光学测试系统 水色遥感光谱仪 LIV激光功率测试 激光LIV人眼安全测试仪 光谱功率积分球 VCSEL激光安全功率测试仪 定制积分球 量子效率光谱系统 手持式地物光谱仪 VCSEL TOF测试 雾度积分球 紫外老化光谱辐射仪 中红外光源 光谱辐射仪 IR孔透过率光谱测试仪 便携式地物光谱仪 VCSEL激光LIV测试系统 地物光谱仪厂家 显微高光谱成像系统 积分球均匀光源 水质测量光谱仪 高光谱相机 机载成像高光谱 海面高光谱 透反射光谱测试仪 积分球光源系统 地物光谱仪 透射积分球 VCSEL激光测试 光通量测试积分球 多光谱相机 无人机高光谱 超连续白光光源 机载高光谱成像仪 紫外可见近红外光谱辐射仪 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪 COD双光路水质光谱吸收模块 水下光谱仪 无人机高光谱成像仪 水体高光谱辐射计 地物光谱仪价格 LIBS激光诱导击穿光谱系统 辐射测量光纤光谱仪 无人机高光谱成像系统 高低温温度控制器 高光谱成像仪 光谱反射率测量仪 光纤光谱仪 光纤镜头 反射积分球 成像光谱仪 激光波长测量光纤光谱仪 水质光谱传感器 激光功率积分球 便携式高光谱相机 积分球 FieldSpec 4 HR NG 蓝菲光学积分球 积分球生产厂家 LED积分球 光谱辐照度仪 便携式光谱辐射计 拉曼测量光纤光谱仪 HR-1024i 颜色测量光纤光谱仪 便携式光谱辐射仪 handheld 2 COD、叶绿素、总氮、总磷等多参数水质分析仪 光纤光源 氘卤组合光源 抗紫外光纤 漫反射标准板 LIBS headwall高光谱成像 国产地物光谱仪 便携式太阳光谱反射仪 野外地物光谱仪 角分辨率光谱系统 太阳光谱反射比 高光谱成像仪价格 地物波谱仪
Copyright © 2020 All Rights Reserved 莱森光学(深圳) 有限公司·版权所有 备案号:粤ICP备18141551号-1