本发明涉及一种能简便有效地鉴别天然红宝石和合成红宝石及其各种仿制品的红宝石鉴别镜及镜片的制作方法,该鉴别镜只需借助于自然光就能在室内和野外实现上述的目的。 天然红宝石属一种珍贵的宝石,与其它红色类的宝石相比,如合成红宝石,红尖晶石等,虽其发光性和物理性能不同,但用肉眼观察,往往很难区分,甚至无法区分。目前,已存在有一些宝石鉴定仪器,如宝石显微镜、折射仪、电子探针、红外光谱分析仪等。能鉴别和区分天然红宝石与其它红色类的宝石,但使用这些仪器,处理的方法比较复杂,有些仪器需要对宝石的表面进行一些适当的处理才能进行测试,有些仪器的检测需要破坏样品,并有可能造成宝石表面的损伤,且这些检测往往化费较长的时间和较高的费用,通常它们被用作宝石的最后鉴定手段,而且,这些仪器不易携带,检测过程需要在实验室进行,这意味着,在常规条件下,如室内或野外,人们还不能简便有效地来鉴别天然红宝石。
本发明的目的在于提供一种能方便使用的红宝石鉴别镜,它不仅结构简单,便于携带,而且能简便有效且无损地鉴别和区分天然红宝石与其它红色类的宝石。
本发明由如下方案来实现:具有镜架1,镜架内镶装有滤光片A3和滤光片B5,其中滤光片A由苏木精(加微量氢氧化铵)或酸性曙红A、甲基绿或酸性绿4G、硫酸铜(加微量铬矾)或铜盐、苦味酸(与苏木精、甲基绿相配)或肼黄(与酸性曙红A、酸性绿4G相配)、明胶组合而成,其配比(按重量)如下:
苏木精(加微量氢氧化铵)或酸性曙红A 2-3.6%
甲基绿或酸性绿4G 0.4-1.2%
硫酸铜(加微量铬矾)或铜盐 0.9-3%
苦味酸(与苏木精、甲基绿相配)或肼黄 0.2-0.5%
(与酸性曙红A、酸性绿4G相配)
明胶 余量
滤光片B由酸性大红B或碱性品红、明胶组合而成,其配比(按重量)如下:
酸性大红B(29红)或碱性品红 3-6%
明胶 余量。
本发明的另一个目的在于提供一种制作红宝石鉴别镜镜片滤光片A和滤光片B的方法。
滤光片A的制作方法及配比(按容量)如下:
苏木精溶液(加微量氢氧化铵溶液)或酸性曙红A溶液
(浓度2.5-3.5%) 7.5-9.2%
甲基绿溶液或酸性绿4G溶液(浓度1.5-3%) 2-3.8%
硫酸铜溶液(加微量铬矾,与苦味酸溶液相配时不加)或铜盐溶液
(浓度7-11%) 1.2-2.5%
苦味酸溶液(与苏木精、甲基绿相配)或肼黄溶液(与酸性曙红A、酸性绿4G相配)
(浓度0.8-1.5%) 1.6-3.3%
明胶溶液(浓度8-12%) 余量
将上述前四种溶液混合后加入到作为片基材料地明胶溶液中去混合,分散排泡,尔后进行流蜒、涂布,待干燥成膜。成膜后其吸收光谱曲线分布应为:在560-600nm波段透过率5-8%,在690-750nm波段透过率为35-40%,其余波长段透过率低于1%,见图2。
滤光片B的制作方法及配比(按容量)如下:
酸性大红B溶液或碱性品红溶液(浓度4-6%) 8-10%
明胶溶液(浓度8-12%) 余量
将上述两种溶液混合,分散排泡,尔后进行流蜒、涂布,待干燥成膜。成膜后所测吸收光谱曲线分布应为:在620nm以下波段全被吸收,而在620nm以上波段透过率为85-90%,如图3所示。
上述滤光片A、滤光片B在制作中还应加入具有防腐、增塑、坚膜作用的辅助材料:丁香油、乙醇、甲醛适量(可查阅有关设计手册)。
本发明是依据红宝石的发光机理来实现的,由于天然红宝石与其合成品及其红宝石仿制品晶格内部所混入的杂质离子成份及含量不尽相同,因而在激发源(如日光)照射下,所发射的荧光光谱及强度差异较大,即天然红宝石与合成红宝石及其红宝石仿制品虽外观和颜色相似但荧光光谱特征和强度是不相同的。本发明以明胶作为片基,以其他元素材料作为色料,构成两件不同滤光性能的滤光片A和滤光片B,并将它们构成一个二层重叠的组合滤镜,使滤镜允许透过680nm以上波段的荧光C,并在720、740、780nm处出现较强的吸收谷,而吸收680nm以下波段的荧光,详见图4。由于天然红宝石具有690nm的特征荧光谱线,在本发明的红宝石鉴别镜下能透过滤镜并显示出中强红色-粉红色的荧光;合成红宝石具有特征690nm强荧光谱线,其强度大于天然红宝石,在红宝石鉴别镜下显示出鲜红色极强荧光;红尖晶石的特征强荧火谱线位于660nm波长处,正好被红宝石鉴别镜所吸收,因而在红宝石鉴别镜下只能看到极微弱的红色荧光,绝大多数无荧光显示,尽管有时粉红色尖晶石在720nm波长处能显示较强的荧光,但人的肉眼对>700nm以上波段的可见光很不敏感,加之720nm波段正好被红宝石鉴别镜所吸收,所以仍无荧光显示;其它红色类的宝石,如人造红玻璃,镁铝榴石等在红光区内无荧光显示,用红宝石鉴别镜来观察,看不见有任何能透过的荧光。
根据上述分析,本发明相当于一个具有特定范围的荧光滤镜,按红色宝石的发光性和荧光谱线特性,借助于自然光,通过肉眼观察透过滤镜的荧光强弱,本发明就能准确和有效地鉴别和区分出天然红宝石和合成红宝石及其仿制品。本发明由两片滤光片构成,结构十分简单小巧,便于人们携带,观察和检测红宝石时,只需借助一定的自然光,可在室内外随时进行,因此其鉴别和检测的方法也是十分简便的,能直接迅速地判断红色宝石的种类,尤其是能鉴别出天然红宝石,并具有较高的准确性,此外,使用本发明的红宝石鉴别镜来观察和检测红宝石,无需进行任何的表面处理,这对于作为首饰品的红色宝石来说也具有特别的意义。
图1为本发明红宝石鉴别镜的正剖视图。
图2为本发明滤光片A的吸收光谱图。
图3为本发明滤光片B的吸收光谱图。
图4为本发明红宝石鉴别镜的吸收光谱图。
上述吸收光谱图的纵座标为透过率,横座标为波长,单位nm。
本发明的红宝石鉴别镜的实施例如图1所示,具有镜架1,镜架内镶装有上下重叠并相隔有间隙的滤光片A3和滤光片B5,滤光片A和滤光片B的相隔间隙为1.5-3毫米,用隔圈4隔开,在两滤光片的外面还镶装有透明玻璃片2、6。
本发明滤光片A制作方法和配比(按容量)的实施例如下:
苏木精溶液(浓度3%) 8.3%
氢氧化铵溶液 0.12%
甲基绿溶液(浓度2%) 3.3%
硫酸铜溶液(浓度8%) 1.7%
苦味酸溶液(浓度1%) 2.5%
明胶溶液(浓度10%) 余量
明胶溶液中加入适量辅助材料:
丁香油(浓度0.5%) 2%
乙二醇(浓度0.1%) 3%
甲醛(浓度2%) 4%
将上述前五种溶液混合后(混合时PH控制弱酸性),加入到明胶溶液中去,经分散排泡后,进行流蜒、涂布,待干燥成膜即可。成膜后须进行光谱检测,其吸收光谱曲线的分布应在前面已述的规定范围内。
滤光片A的另一个实施例的制作方法和配比(按容量)如下:
酸性曙红A溶液(浓度3%) 8.4%
肼黄溶液(浓度2.5%) 2.5%
酸性绿4G溶液(浓度2%) 3.3%
铜盐溶液(浓度10%) 1.7%
明胶溶液(浓度10%) 余量
明胶溶液中加入适量辅助材料:
丁香油(浓度0.5%) 2%
乙二醇(浓度0.1%) 3%
甲醛(浓度2%) 4%
本实施例的制作方法与上一实施例相同。
本发明滤光片B制作方法和配比(按容量)的实施例如下:
酸性大红B溶液(浓度5%) 9%
明胶溶液(浓度10%) 余量
明胶溶液中加入适量辅助材料:
丁香油(浓度0.5%) 2%
乙二醇(浓度0.1%) 3%
甲醛(浓度2%) 4%
制作方法与滤光片A的制作方法相同。成膜后须进行光谱检测,其光谱曲线的分布应在前面已述的规定范围内。
滤光片B另一个实施例的制作方法和配比(按容量)如下:
碱性品红溶液(浓度5%) 9%
明胶溶液(浓度10%) 余量
明胶溶液中加入适量辅助材料(与上例相同)。
制作方法与上例的制作方法相同。
在滤光片A、滤光片B成膜后,为保持性能稳定和避免受潮可对其进行镀膜处理,镀膜过程为:首先配制镀膜液,镀膜液的配制方法为:醋酸纤维素3克,硝酸纤维素3克将它们溶于100毫升丙酮与50毫升三氯甲烷混合液中,稍加热,并不断搅拌,最后加入醋酸异戍酯350毫升再次搅匀。制成镀膜液后,将滤光片A和滤光片B分别浸入镀膜液中,浸涂后悬挂于空气中自然干燥即可,其镀膜厚度由浸涂次数控制。