秦宏宇

（長春工程學(xué)院，吉林 長春 130021）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的繁榮，奢侈品行業(yè)，尤其是鉆石行業(yè)也取得了長足的發(fā)展，但是近段時(shí)期以來珠寶市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多的CVD合成鉆石，其中在2013年國家珠寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心發(fā)現(xiàn)了近200粒以裸鉆為主的合成鉆石，凈度多為“VS—SI”大部分為“G—I”顏色，合成鉆石的重量多為0.3ct，為了對(duì)合成鉆石進(jìn)行更精確的鑒別，本文以其中的14粒鉆石為樣品，進(jìn)行了相應(yīng)的鑒定分析。

1 合成鉆石與輻照改色鉆石簡介

近年來，隨著化學(xué)氣相沉積法（CVD）合成鉆石生長技術(shù)的發(fā)展，合成鉆石逐漸增多，合成鉆石一般的合成成本較高，并與天然鉆石有著相似的物理性質(zhì)，但也有著自己的特征，首先。合成鉆石的顏色一般為淡褐色或淡棕色，形狀晶體為六面體或八面體的聚形，有著與聚形棱平行排列的色帶，顆粒小，晶體中含著用磁鐵可吸起的金屬片，并且合成鉆石的顏色不太均勻，中心呈帶綠的熒光，邊緣則為無色熒光，顏色不均勻。

輻照改色鉆石由硼元素致色，具有半導(dǎo)性，在其兩端加一電壓，則會(huì)使輻照改色鉆石有電流通過，但是，與一般的輻照改色鉆石不同，輻照改色藍(lán)鉆石的顏色是由晶格缺陷的色心造成的，不具半導(dǎo)體性能，即使通電壓也不會(huì)有電流通過[1]。

2 樣品介紹

在拿到的這批樣品中，質(zhì)量級(jí)別都為“好”，其中，有5粒HTHP合成鉆石（HTHP6—10），均為艷黃色，其重量介于0.59ct到0.73ct之間，除過HTHP9和HTHP10樣品外的三種HTHP樣品腰圍處均有GE—POL印記；有CVD合成鉆石6粒（CVD11—16），均為近無色，顏色級(jí)別介于G—K，裸石樣品重量介于0.40ct到0.54ct之間，并且在其腰圍處均有GE—POL印記，另外的三粒鉆石中有兩粒是輻照處理的改藍(lán)鉆石樣品（改1、2）重量分別為1.008ct和1.268ct，最后一粒鉆石是作為對(duì)比的天然無色鉆石樣品（D2）。

3 鉆石的紫外熒光特征

在進(jìn)行檢測(cè)寶石是否具有熒光和磷光的時(shí)候，一般要用到紫外線燈，這是一種通過發(fā)出紫外線來激發(fā)寶石熒光的儀器，其波長范圍是200nm～280nm，長波范圍是315nm～400nm主波長為253.7nm，經(jīng)過對(duì)14粒樣品的紫外線燈檢測(cè)，從檢測(cè)結(jié)果可看出，天然鉆石的熒光呈微弱淡綠色，長短波無明顯區(qū)別，高溫高壓合成鉆石和輻照改色鉆表示熒光性均不明顯，CVD合成鉆石熒光大致呈紫色其中CVD13以及CVD16無明顯熒光，且短波比長波熒光強(qiáng)烈。

4 DiamondsureTM儀器檢定特征

所謂的DiamondsureTM是一種可以檢測(cè)重量介于0.10到10ct之間的無色到淺黃色天然鉆石檢測(cè)儀器，經(jīng)過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，天然鉆石能顯示PASS通過，合成鉆石樣品則不能通過，主要是因?yàn)槿鄙僭斐?15.5nm吸收光譜的N3色心所致，在利用DiamondsureTM進(jìn)行鉆石的檢測(cè)過程中，凡是有415.5nm吸收峰的天然鉆石都可通過其測(cè)試，但對(duì)通過測(cè)試的鉆石經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，通過的鉆石并不一定全是天然鉆石，因?yàn)檫@其中的一部分經(jīng)過處理的鉆石也存在“N3”色心，同樣具有415.5nm吸收峰，經(jīng)過全面測(cè)試，最終除樣品天然鉆石D2測(cè)試后儀器顯示“PASS”外，其余的均顯示“Further Test”，對(duì)于未顯示通過的需要做更進(jìn)一步的詳細(xì)檢測(cè)。

5 紫外—可見—近紅外吸收光譜特征

為了對(duì)合成鉆石級(jí)輻照改色鉆石進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)，使用了GEM——3,000紫外線可見光譜儀這一儀器，在溫室環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，積分時(shí)間為58毫秒，平均的次數(shù)為55，其中波段為250～1,000nm，間隔為1，平滑寬度為4，經(jīng)檢測(cè)所得出的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了Oringin二次處理，處理圖和相應(yīng)分析如下[3]：

從處理過數(shù)據(jù)中可觀察出，這6粒樣品都沒有N3（415nm）和N2（478nm）氮吸收峰，但是都具有波峰長271nm左右的吸收峰，在400～1,000nm內(nèi)的強(qiáng)度變化極小，紫外可見譜圖類似。在進(jìn)行檢測(cè)的過程中，一些檢測(cè)的數(shù)據(jù)表明271nm吸收峰與孤N有關(guān)聯(lián)，常在Ib型HTHP合成鉆石中出現(xiàn)，同時(shí)也常在HTHP處理的Ⅱa型鉆石中出現(xiàn)。

HTHP鉆石光譜特征：

總結(jié)分析得出，HTHP6～HTHP10無特征吸收峰，更沒有N3和N2氮吸收峰。紫外線可見光譜圖在600～1,000nm之間比較平坦，其強(qiáng)度的變化比較小，經(jīng)過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，這幾件樣品的紫外可見光譜圖與CVD鉆石光譜圖存在著明顯的不同。

6 紅外光譜特征

在這次檢測(cè)過程中，為了更好地進(jìn)行檢測(cè)，采用了傅立葉變紅外光譜儀，共對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行了203次掃描，對(duì)于北京進(jìn)行了3次掃描，分辨率為8.000，動(dòng)鏡速度為0.6329，光闌為100.0，其采樣增益為1.0。從測(cè)試中可以看出，天然Ia型鉆石通?？梢姷揭騈缺陷在地一聲子區(qū)（1,5000cm—1～400cm—1）引起的吸收峰，與此不同的的VCD合成鉆石中，大部分鉆石為Ⅱa型鉆石，在第一聲區(qū)沒有特征吸收峰，所以沒有由N缺陷引起的特征吸收峰，因?yàn)樵跍y(cè)試的后期進(jìn)行過高溫高壓處理，所以其在第二聲子區(qū)不可見。在吸收峰方面，VCD鉆石常有的3,323cm—1,3,107cm—1等特征吸收峰，而作為樣本，僅僅可見3,132—1吸收。

綜合測(cè)試結(jié)果可以得出，本批次樣本中HTHP合成鉆石為ⅡaAB型，從中可以看出由4個(gè)N院子和1個(gè)空穴引起的1,175cm—特征吸收峰的峰位，也可以看出由N2心引起的1,282cm—1特征吸收峰位，更看觀察出，缺少第一聲子區(qū)（1,500cm—1～400cm—1）的吸收峰。

7 相關(guān)檢測(cè)補(bǔ)充說明

（1）CVD合成鉆石的顏色級(jí)別、凈度機(jī)別與克拉數(shù)都比較高，鉆石的內(nèi)部比較純凈，會(huì)看見羽狀紋，因?yàn)槠渫庑斡兄c天然鉆石很相似的特征，一般依據(jù)人的肉眼是區(qū)分不出的。與VCD合成鉆石不同，HTHP合成鉆石大多具有鮮艷的顏色，鉆石內(nèi)部的金屬包體不明顯和天然鉆石有著相近的顏色，很難用肉眼進(jìn)行其區(qū)分，對(duì)此應(yīng)多加注意。

（2）所有的合成鉆石樣品DiamondsureTM測(cè)試提示“進(jìn)一步檢測(cè)”，這就表明前DiamondsureTM是可以對(duì)天然、合成及處理的鉆石進(jìn)行快速鑒別的。

8 結(jié)束語

綜上所述，通過對(duì)14粒樣品鉆石進(jìn)行檢測(cè)分析，對(duì)合成鉆石及輻照改色鉆石有了一定的了解和鑒定經(jīng)驗(yàn)，總體而言，紫外可見光譜是相對(duì)比較準(zhǔn)確的檢測(cè)手段，從本次監(jiān)測(cè)及分析可得出，VCD合成鉆石均可見N所引起的271nm吸收峰。其中的部分樣品可檢測(cè)到強(qiáng)737nm吸收峰，這部分鉆石可作為鑒別VCD合成鉆石的關(guān)鍵證據(jù)，從中也可看出，HTHP合成鉆石沒有明顯的氮吸收峰，且其譜圖與另外的樣本存在較為明顯的區(qū)別，經(jīng)鑒別可得出，輻照改色鉆石本身具有明顯的輻照特征，有利于對(duì)鉆石進(jìn)行合成與否的鑒別。

［1］胡葳,陳美華,曹百惠,石坤.鉆石顏色處理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展與研究[J].中國寶玉石,2014,01:156-163.

［2］朱紅偉.合成鉆石在群鑲鉆石首飾中的鑒別特征[J].中國寶玉石,2012,02:136-138.