摘 要：鉆石是世界上最珍貴的寶石，決定鉆石價值高低的首要因素是鉆石的顏色，目前鉆石顏色的等級劃分通常需要有經(jīng)驗的專業(yè)人士進(jìn)行劃分，容易受到外界環(huán)境的影響，本文主要研究鉆石顏色的分級定量分析，希望能為相關(guān)人員帶來一些幫助。

關(guān)鍵詞：鉆石顏色；等級；色度學(xué)

鉆石學(xué)研究中寶石鑒定一直是一個重要環(huán)節(jié)，目前國內(nèi)外市場上充斥著各種各樣的鉆石，傳統(tǒng)鉆石等級鑒定方法不能準(zhǔn)確的鑒定出天然寶石以及仿制品，本文主要研究采用色度學(xué)通過光譜檢驗儀器定量分析鉆石顏色等級劃分。

1 鉆石顏色鑒定現(xiàn)狀

鉆石眼色是決定鉆石價值的首要因素，目前的寶石級鉆石主要是無色、微黃色、淺黃色等，對于鉆石眼色等級的劃分通常采用的方法為比對發(fā)，誤差較大。鉆石的形成需要特定的環(huán)境，因此通過鉆石的物理化學(xué)形式能夠推斷內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這就是寶石定量分級的原理。

目前鉆石鑒定儀器主要包括折射儀、偏光儀、顯微鏡等，鉆石微觀的物理性質(zhì)主要通過大型鑒定儀器如電子探針、紅外光譜儀、紫外光可見光光度計等定量分析。在實際的應(yīng)用中應(yīng)用最為廣泛的方法是光譜分析法，這種方法能夠從微觀層次方面定量分析鉆石質(zhì)量，能夠得到更加具有準(zhǔn)確性的數(shù)據(jù)，在可見光的范圍內(nèi)，測得反射率，依照色差最小原則對鉆石顏色分類。國際上優(yōu)化處理鉆石顏色的方法有熱處理法，輻照法、高溫高壓閥以及鍍膜法等，電子輻射實驗是對各類鉆石分批輻射，在對處理后的鉆石樣本進(jìn)行FTIR測試，熱處理是指對鉆石采用高溫高壓措施，通過輻照、高溫高壓處理等能夠適當(dāng)改變鉆石的顏色。

2 鉆石顏色的定量測試實驗

鉆石顏色定量測試主要包括鉆石表面輻射特性測量、鉆石色度表征測量等。本實驗采用世界海洋光學(xué)公司生產(chǎn)的USB4000光纖光譜儀，內(nèi)置先進(jìn)的探測器和強(qiáng)大的高速電路系統(tǒng)，能夠依照溫度的變化矯正，兼容Linux，具有強(qiáng)大的電子系統(tǒng)，可通過USB2.0接口與電腦連接，不需要預(yù)熱以及冷卻過程，安裝方便，人機(jī)互動強(qiáng)，能夠調(diào)整譜圖。

光源是指能夠發(fā)出一定范圍內(nèi)的電磁波的物體，主要分為線光源、激發(fā)光光源以及連續(xù)光源，合適的光源是指不含紫外線的白色人造光源，目前各國對于鉆石等級劃分需要的光源有著明確的要求，我國要求比色燈色溫為5500～7200K，由于光譜測量由于是通過樣品對光源發(fā)出的電磁波的吸收作用進(jìn)行鑒定，因此照射燈源應(yīng)選擇具有一定強(qiáng)度的連續(xù)燈源，在選擇燈源的過程中還需要注意輻射區(qū)域滿足實驗的要求，避免雜散光的影響，在此燈源為D65，測量波長范圍在380nm～700nm，光纜為全息凹面光纜，相對孔徑1/6.7，閃耀波長570nm，處于波長間隔0.12nm，積分采集時間100ms，常溫下照射鉆石，視場為2度，照明及觀測條件為反射色。為穩(wěn)定光源光強(qiáng)，采用硅光電池作為光電轉(zhuǎn)換元件，峰值處在可見光范圍內(nèi)。

鉆石光譜測量主要是反射法和直接透視法測量兩種方法，本文采用反射法測量，此方法電路簡單，便于操作，分別對鉆石樣本輻照，寶石標(biāo)本為I-MN5個色級，本實驗鉆石共55顆，包括I色級12顆，MN色級9顆，L色級10顆，K色級15顆，J色級10顆。

3 實驗結(jié)果

飽滿度代表彩色光所呈現(xiàn)顏色的深淺或者是鮮艷程度，對于同一色調(diào)的彩色光來說，顏色越深就表示飽滿度越小，飽滿度可以使用興奮純度來表示，明度表示人眼能夠感受到的鉆石表面明暗程度的變化，光度越大表示明度越大，明度采用亮度純度來表示。

各色級鉆石色度學(xué)參數(shù)見表1所示，在數(shù)據(jù)中顯示黃色鉆石和淡黃色鉆石的波長集中在550nm～590nm，數(shù)據(jù)顯示所測得鉆石眼色為黃色，與肉眼觀察相一致，主波長的變化隨著隨著色級的增加而呈現(xiàn)遞減趨勢，隨著色級的增加，興奮純度呈現(xiàn)大體上升的趨勢，藍(lán)色鉆石隨著色級的增加逐漸減小，紅色和綠色有增加趨勢，從亮度純度上來看，隨著色級的增加亮度純度也逐漸增加。

將試驗所測得的各個點級投入到色品圖中，將光源D65所對應(yīng)的坐標(biāo)與所測得的點相連并延長，相交的點對應(yīng)的波長為570nm，表明鉆石顏色微黃色，將色品圖放大，見圖1所示，靠近馬蹄形圖主波長表明飽和度越高，從圖1中可以看出保護(hù)度大小為MN>L>K>J>I。

鉆石可見光光譜見圖2所示，鉆石標(biāo)本具有N2（453、480）和N3（396、405、417）兩個吸收峰，雖然417nm處的吸收峰要強(qiáng)于480nm處的吸收峰，但是人眼對于480nm處的吸收峰要更加靈敏，因此對于鉆石顏色的等級來說，N2產(chǎn)生的影響要高于N3，也就是說鉆石呈現(xiàn)出一種淡黃色。從圖2中可以看出吸收峰從強(qiáng)到弱的順序為MN>L>K>J>I，與鉆石等級的排序相同。運(yùn)用色度學(xué)原理，采用發(fā)射法實驗測定鉆石色度學(xué)參數(shù)、可見光管普以及色品圖，能夠有效的歸納和總結(jié)鉆石色級信息。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文主要論述了采用光譜檢驗儀器定量分析鉆石顏色等級劃分，這種方法往往需要在大型實驗室內(nèi)測試，在鉆石顏色的分級定量中，還可以采用鹵鎢燈作為測試燈源，采用透射法劃分鉆石顏色等級，還可以采用積分球光學(xué)儀器，能夠消除不同尺寸因素對鉆石的影響，隨著科技的不斷進(jìn)步，以后還會有新的技術(shù)應(yīng)用到鉆石顏色的劃分中，這些還需要更多的人努力去研究。

參考文獻(xiàn)

[1]楊曄，陳美華，胡葳等.鉆石顏色分級的定量探討[J].超硬材料工程，2012，24（01）：54-57.

[2]彭淑儀，丘志力，李榴芬等.國際拍賣市場彩色鉆石價格（值）影響因素統(tǒng)計分析及其啟示[J].寶石和寶石學(xué)雜志，2013，15（01）：43-51，66.

[3]胡珂. 我國鉆石分級標(biāo)準(zhǔn)及鉆石珠寶檢測機(jī)構(gòu)[J]. 中國防偽報道，2013，11（12）：36-38.

[4]錢爽.國際鉆石檢測機(jī)構(gòu)及其分級標(biāo)準(zhǔn)[J].中國防偽報道，2013，21（12）：34-35.

[5]王蓉，袁心強(qiáng).翡翠顏色色度學(xué)測量的可行性研究[J].寶石和寶石學(xué)雜志，2009，11（09）：20-28.

作者簡介

秦宏宇（1970-），男，漢，河南許昌人，講師，碩士，研究方向：從事地質(zhì)、寶石材料方面研究。