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无色-近无色高温高压合成钻石的谱图特征及其鉴别方法 被引量：11
1
作者 宋中华 陆太进 +5 位作者 苏隽 高博 唐诗 胡宁 柯捷 张钧 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期496-504,共9页
实验室发现大量小颗粒的无色高温高压(HPHT)合成钻石与天然钻石混杂镶嵌在各种饰品中,前人提出荧光和磷光特征是主要的快速区分特征,然而荧光、磷光特征的差异并不能完全将HPHT合成钻石与天然钻石区分开来。本文将常规的宝石学观察分析... 实验室发现大量小颗粒的无色高温高压(HPHT)合成钻石与天然钻石混杂镶嵌在各种饰品中,前人提出荧光和磷光特征是主要的快速区分特征,然而荧光、磷光特征的差异并不能完全将HPHT合成钻石与天然钻石区分开来。本文将常规的宝石学观察分析与多种高精度谱学测试相结合,对五粒不同的无色-近无色HPHT合成钻石样品进行深入研究。结果表明,五粒钻石在紫外可见吸收光谱无270 nm吸收或是只有极弱的270 nm吸收,随着颜色级别的降低,270 nm吸收越明显。红外光谱测试显示,各粒样品中都含有不等量的硼元素。光致发光光谱测试表明,HPHT合成钻石含有与微量N、Ni、Si等相关的晶格缺陷。超短波紫外光源激发下,所有的HPHT合成钻石都有强磷光,在钻石观察仪下可以观测到清晰的八面体和立方体分区特征。显然,不同的合成钻石的特征略有差异,但综合其荧光及磷光特征以及红外、紫外、光致发光光谱特征,可以准确地将无色HPHT合成钻石与对应的天然钻石区分开来。 展开更多
关键词 高温高压合成钻石 天然钻石 紫外可见吸收光谱 红外光谱 光致发光光谱 荧光和磷光特征
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山东产大颗粒高温高压合成钻石的多种谱学方法研究 被引量：8
2
作者 梁榕 兰延 +4 位作者 张天阳 陆太进 陈慕雨 王小清 张小虎 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1840-1845,共6页
山东济南中乌新材料有限公司利用六面顶油压机生产出大颗粒钻石,为了掌握这些合成钻石的品质及与天然钻石的区分方法,采用宽频诱导发光光谱仪(GV5000)、红外光谱仪、钻石特征光谱检测仪(PL5000)、激光诱导击穿光谱仪和X射线能谱仪,对该... 山东济南中乌新材料有限公司利用六面顶油压机生产出大颗粒钻石,为了掌握这些合成钻石的品质及与天然钻石的区分方法,采用宽频诱导发光光谱仪(GV5000)、红外光谱仪、钻石特征光谱检测仪(PL5000)、激光诱导击穿光谱仪和X射线能谱仪,对该公司生产的225粒无色、蓝色和黄色高温高压(HPHT)合成钻石进行检测,并与天然钻石对比。HPHT合成钻石样品的晶形以(111)晶面和(100)晶面共存的聚形为主导。原石切磨成圆钻形成品的出成率在20%~67%之间,净度级别为VVS—P,颜色级别为D—H。通过GV5000分析,三种颜色样品均可观察到立方八面体生长结构发光图案,无色HPHT合成钻石为强蓝色荧光和磷光,发光峰位于495nm,与晶格中的顺磁氮有关;蓝色HPHT合成钻石为蓝-绿蓝色荧光和蓝色磷光,发光峰位于501nm,与晶格中的顺磁氮、硼有关;黄色HPHT合成钻石为弱绿色荧光和磷光,显示556和883nm Ni^+相关发光峰,这些特征可与天然钻石相区分。红外光谱分析表明,无色HPHT合成钻石在1332~1100cm^-1无明显氮相关吸收,在2802cm^-1有B^0相关吸收,为含有少量硼的Ⅱa型;蓝色HPHT合成钻石位于1294cm^-1有与B-相关的强吸收,归属为Ⅱb型;黄色HPHT合成钻石位于1130和1344cm-1有与孤氮相关的明显吸收,归属为Ⅰb型。PL5000光致发光光谱显示,三种颜色HPHT合成钻石可检测到659,694,707,714和883nm等镍相关缺陷发光峰。相比之下,无色和黄色天然钻石通常为Ⅰa型,具有1282和1175cm^-1等聚合氮的红外光谱吸收,光致发光光谱通常可检测到415nm(N3)零声子线,由孤氮、硼和镍等缺陷导致的光谱特征极为罕见。因此,红外光谱和光致发光光谱特征可作为重要的鉴别依据。激光诱导击穿光谱仪检测到无色HPHT合成钻石的出露包裹体主要成分为Fe。X射线能谱分析显示,对于含包裹体较多的样品,无色和蓝色HPHT合成钻石可检测到Fe,黄色HPHT合成� 展开更多
关键词 中国山东 高温高压合成钻石 发光特征 光谱特征 成分特征
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河南产宝石级高温高压合成钻石的谱学特征及电磁性研究 被引量：7
3
作者 杨池玉 陆太进 +4 位作者 张健 宋中华 陈华 柯捷 何明跃 《岩矿测试》 CSCD 北大核心 2021年第2期217-226,共10页
为快速鉴定高温高压(HPHT)合成钻石,前人已开展了系统的发光特征和谱学特征研究,但对比性分析较少,且对电学性质和磁学性质关注不多。本文结合常规宝石学观察、高精度谱学测试以及导电性和磁性测试,对49粒无色、黄色样品进行了深入研究... 为快速鉴定高温高压(HPHT)合成钻石,前人已开展了系统的发光特征和谱学特征研究,但对比性分析较少,且对电学性质和磁学性质关注不多。本文结合常规宝石学观察、高精度谱学测试以及导电性和磁性测试,对49粒无色、黄色样品进行了深入研究和对比分析。结果表明:①铁、钴、镍等金属元素的触媒残余是HPHT合成钻石的磁性来源,测试样品均能被磁强达到12000Gs的磁棒吸引。②无色HPHT合成钻石为Ⅱa+Ⅱb型钻石,硼元素的存在导致其具有良好的导电能力,且随着硼含量的增多,导电能力逐渐增强;黄色样品为Ⅰb+ⅠaA型钻石,约三分之一的孤氮转化为A集合体,揭示合成钻石在生长完成后经过了高温退火处理。③硼元素的普遍存在,以及氮元素主要以孤氮原子和A集合体的方式存在,导致了HPHT合成钻石的特征红外光谱;HPHT合成钻石中常含有氮、镍、硅等杂质元素引起的晶格缺陷,导致了特征的光致发光光谱。④无色HPHT合成钻石具有强蓝绿色荧光和磷光,黄色HPHT合成钻石具有绿色荧光,可见明显的立方体-八面体分区现象。本研究表明:谱学特征和发光特征仍然是筛查鉴定HPHT合成钻石的重要依据。现生长技术下合成的HPHT合成钻石在导电性和磁性两方面也与天然钻石存在明显差异,可以作为快速鉴定合成钻石的辅助性依据。 展开更多
关键词 高温高压合成钻石 磁性 导电性 傅里叶变换红外光谱 光致发光光谱 钻石观测仪
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HPHT合成钻石在首饰中的鉴别特征 被引量：5
4
作者 朱红伟 李婷 李桂华 《宝石和宝石学杂志》 CAS 2014年第5期28-33,共6页
国家黄金钻石制品质量监督检验中心收到待检的百余件群镶钻石首饰中发现混有大量HPHT合成黄色钻石。采用宝石显微镜、红外光谱仪、X射线荧光光谱仪、紫外-可见光分光光谱仪、紫外荧光灯、DiamondViewTM等对HPHT合成钻石样品做了详细地... 国家黄金钻石制品质量监督检验中心收到待检的百余件群镶钻石首饰中发现混有大量HPHT合成黄色钻石。采用宝石显微镜、红外光谱仪、X射线荧光光谱仪、紫外-可见光分光光谱仪、紫外荧光灯、DiamondViewTM等对HPHT合成钻石样品做了详细地测试与分析。结果表明,这些HPHT合成钻石样品具有较为统一的黄色,放大检查可见合成钻石内部含有大量棒状、柱状、细小微粒状的铁镍合金包裹体,且几乎都有磁性,有些磁性甚至较强;样品的红外反射光谱非常特征,均具有明显的1131cm-1处的吸收峰,为Ib型钻石,而Ib型钻石在天然钻石中极少见到;X射线荧光光谱测试显示有强烈的铁峰和镍峰,且在短波紫外线下多数具有绿黄色荧光。HPHT合成钻石在DiamondViewTM下具有不同程度的黄绿色荧光,部分具有黑十字现象。 展开更多
关键词 hpht合成钻石 红外光谱 X射线荧光光谱 显微镜
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高温高压法合成钻石的宝石学特征 被引量：4
5
作者 朱红伟 刘海彬 +2 位作者 程佑法 李建军 王笃福 《超硬材料工程》 CAS 2018年第1期61-66,共6页
采用宝石显微镜、红外光谱仪、X荧光光谱仪、紫外荧光灯、Diamond View^(TM)等对济南某公司生长的高温高压合成的黄色、无色、蓝色钻石样品进行详细地测试与分析。结果表明,高温高压合成钻石放大观察可见内部含有棒状、柱状、细小微粒... 采用宝石显微镜、红外光谱仪、X荧光光谱仪、紫外荧光灯、Diamond View^(TM)等对济南某公司生长的高温高压合成的黄色、无色、蓝色钻石样品进行详细地测试与分析。结果表明,高温高压合成钻石放大观察可见内部含有棒状、柱状、细小微粒状的金属包裹体,个别样品内部相对纯净,净度级别可达VS_1;红外吸收光谱测试显示,无色合成钻石为IIa型,黄色合成钻石为Ib型,蓝色合成钻石为IIb型。X荧光光谱测试显示所有钻石都具有强烈的铁峰,无色和蓝色合成钻石未检出镍,5号样品检测出铁和镍,6号样品检测除铁和镍外还有锰。无色和蓝色合成钻石在Diamond View^(TM)下具有蓝白色荧光,并具有磷光现象且发光时间可达60多秒;合成黄色钻石在Diamond View^(TM)下具有黄绿色荧光,无磷光现象。这些高温高压合成钻石都具有"黑十字"现象,并可见四边形生长环带。紫外-可见光分光光谱仪测试合成钻石,均未检测到415nm吸收线。 展开更多
关键词 高温高压合成钻石 红外光谱 X荧光光谱 显微镜 diamondViewTM
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HPHT法合成钻石中蓝绿色与橙色磷光现象对比
6
作者 邵天 吕芳琳 +2 位作者 罗恒 刘太巧 沈锡田 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2024年第S01期6-9,共4页
高温高压(HPHT)法合成钻石常具有蓝绿色磷光,在220~300 nm范围短波紫外光的激发下,能够持续数秒至数十分钟的时间。此外,部分HPHT法合成钻石在220~380 nm范围紫外光照射下还会出现橙色磷光,且具有较长的持续时间和不同的空间分布规律。... 高温高压(HPHT)法合成钻石常具有蓝绿色磷光,在220~300 nm范围短波紫外光的激发下,能够持续数秒至数十分钟的时间。此外,部分HPHT法合成钻石在220~380 nm范围紫外光照射下还会出现橙色磷光,且具有较长的持续时间和不同的空间分布规律。橙色与蓝绿色磷光的相互叠加使HPHT法合成钻石的磷光颜色呈现出随时间变化的发光特征,是鉴定HPHT法合成钻石的重要依据之一。早期理论研究[1]提出,这两种发光现象源于相似的机制模型。近年来的深入研究指出蓝绿色磷光源于孤立硼原子(B S)与氮硼施受主对复合(Donor-acceptor Pair Recombination,DAPR)的相互作用,而对橙红色磷光的空间分布、光谱特征、相关缺陷研究还有许多空白[2-4]。本研究旨在通过多种光学手段记录、表征以及对比分析蓝绿色与橙色磷光在空间分布、发光特征以及缺陷相互作用上的差异,进而为橙色磷光机制研究提供初步的实验支撑。实验表明,蓝绿色与橙色磷光在光致发光的激发条件、偏振性、动力学过程等方面存在差异,基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)、电子顺磁共振谱(EPR)和自制光学测试平台的缺陷分析也排除了孤氮缺陷(N S)在橙色磷光中所扮演角色的可能,预示了橙色磷光与B S和更深层能级的缺陷有关。兼具蓝绿色和橙色磷光的HPHT法合成钻石样品的发光图像及其发射光谱的衰退特征如图1所示。在低于228 nm本征激发条件的DiamondView^(TM)以及在汞灯光源的短波紫外光(SWUV@254 nm)和长波紫外光(LWUV@365 nm)条件下,在典型钻石样品中可观察到三种不同的发光特征:蓝绿色、蓝绿色与橙色叠加,以及橙色磷光。基于自搭建测试平台实验,不同光源激发下HPHT法合成钻石的发光特征得到了量化表征和色度学计算。样品在本征激发下以~2.5 eV蓝绿色发光为主,而LWUV条件下以~2.1 eV橙色发光为主。当使用能量(或波长)介 展开更多
关键词 高温高压法合成钻石 发光动力学 磷光 热释光 偏振光谱
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一种高温高压合成钻石原石的宝石学及谱学特征研究
7
作者 赵畅 王海阔 刘迎新 《中国宝玉石》 2022年第6期2-14,共13页
本文研究了杭州华钻新材料科技有限公司生产的一种触媒类型高温高压法(以下简称HPHT)无色合成钻石,希望为后人鉴定及对比研究不同类型HPHT合成钻石提供实验依据。研究结果表明,四颗样品均为以八面体{111}和立方体{100}为主、偏方三八面... 本文研究了杭州华钻新材料科技有限公司生产的一种触媒类型高温高压法(以下简称HPHT)无色合成钻石,希望为后人鉴定及对比研究不同类型HPHT合成钻石提供实验依据。研究结果表明,四颗样品均为以八面体{111}和立方体{100}为主、偏方三八面体{113}和菱形十二面体{110}为辅的聚形晶体,且晶面可见树枝状和蕨叶状花纹、近平行条纹、点状等不规则凹坑、似天然钻石的表面特征、解理面和不同形状的破裂面;样品在Diamond ViewTM下显示极强的蓝色荧光;放大检查可见其内部具有金属触媒包裹体,并在近种晶面(100)存在富集金属触媒元素的黑色包裹体;XRF显示其金属触媒为Fe-Ni体系,推测还添加了“除氮剂”Ca、Ti、Hf及Zr元素;红外光谱显示样品为IIa型并存在与氢元素有关的吸收峰;紫外光谱在液氮环境下检测到270 nm处的微量氮的吸收峰;光致发光谱在532 nm和325 nm激光光源(液氮条件)下检测出了与Ni元素相关的发光峰;拉曼光谱显示样品的拉曼位移的偏移量及半峰宽的宽度与标准钻石的数值偏差较小,说明样品的晶体质量较好。 展开更多
关键词 hpht合成钻石 宝石学特征 金属触媒 谱学特征
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HPHT新合成Ⅱa型钻石包裹体与杂质特征及其对鉴定的指示
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作者 马瑛 丘志力 +3 位作者 庄郁晴 赖舒琪 陆太进 邓小芹 《宝石和宝石学杂志》 CAS 2020年第6期1-8,共8页
近年来,中国已成为Ⅱa型高压高温(HPHT)合成钻石的第一生产大国,Ⅱa型合成钻石的鉴定成为一项充满挑战的工作。为了解不同生产厂家的Ⅱa型HPHT合成钻石特征,寻找其鉴定判别依据,收集了我国高压高温(HPHT)生产厂家(HH、J、Z)的钻石样品,... 近年来,中国已成为Ⅱa型高压高温(HPHT)合成钻石的第一生产大国,Ⅱa型合成钻石的鉴定成为一项充满挑战的工作。为了解不同生产厂家的Ⅱa型HPHT合成钻石特征,寻找其鉴定判别依据,收集了我国高压高温(HPHT)生产厂家(HH、J、Z)的钻石样品,对其中11粒Ⅱa型合成钻石典型样品的包裹体及杂质元素分布进行了放大观察及谱学测试。结果显示:(1)当Ⅱa型钻石在DiamondviewTM等设备下测试的荧光颜色与图像不能给出明确的鉴定证据时,丝线状、管状、圆锥状包裹体特征,无晶形的陨碳铁、赤铁矿、磁铁矿包裹体特征,以及细小点状包裹体的分布特征,可以作为判定新的HPHT合成钻石的参考依据;(2)在含有可测试杂质缺陷的样品中,硼、镍等元素的杂质缺陷组合与分布特征,可以作为新的HPHT合成钻石的辅助鉴定依据。 展开更多
关键词 高压高温合成钻石 鉴定 Ⅱa型钻石 谱学特征 杂质及包裹体
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