一种拉曼光谱宝玉石鉴定装置及方法
【专利摘要】本发明提供了一种拉曼光谱宝玉石鉴定装置及方法，包括电源、光学部分、数据分析及控制模块，所述光学部分包括激光激发电源、激光器、外光路、高压电源、光电倍增管、单色仪、光子计数器，所述数据分析及控制模块包括总控驱动、计算机和显示器；方法为：将待测样品固定于外光路中的样品架，激光激发电源为激光器供电产生偏振激光，经外光路进行准直、折射、聚光处理得到强激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迁产生拉曼位移得到散射光，被单色仪采集处理产生光谱信号并通过光电倍增管转换成电脉冲并由光子计数器放大、计数得到光谱信息，输入计算机进行处理，结果由显示器显示。本发明能够无损、精准、规范地对宝玉石进行鉴定。
【专利说明】
一种拉曼光谱宝玉石鉴定装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及宝石鉴定技术领域，特别是一种拉曼光谱宝玉石鉴定装置及方法。
【背景技术】
[0002]珠宝市场随着近些年国内大众生活水平提高，也渐渐显示出其良好的发展趋势，宝玉石作为珠宝界主要组成部分，在市场中占有很大比重，其正规的鉴定与分级也成为市场交易公平稳定的重要保证。宝石学中宝石的概念有广义和狭义之分。广义概念宝石和玉石不分，泛指宝石，指的是色彩瑰丽、坚硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首饰和工艺品的矿物或岩石，包括天然的和人工合成的，也包括部分有机材料。狭义概念有宝石和玉石之分，宝石指的是色彩瑰丽、晶莹剔透、坚硬耐久、稀少，并可琢磨成宝石首饰的单晶体或双晶，包括天然和人工合成，如钻石、蓝宝石等;而玉石是指色彩瑰丽、坚硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首饰和工艺品的矿物集合体或岩石，如翡翠、软玉、独山玉、岫玉，同样既包括天然和人工合成，这些不同种类成为宝玉石分级的判断标准。
[0003]宝石的评定跟鉴赏，不仅取决于其物理化学品质，更决定于它的出产量和不可再生的特性，产地、环境不同，造就不同天然宝石的观赏及收藏价值，这是人工处理过的宝石无法具有的。目前宝玉石鉴定，主要依靠专业鉴定人员长期以来的经验，借助放大镜，折射仪，显微镜，比重计等非破坏性工具进行，但近些年高新技术的发展，使得各种人造宝石，合成宝石以及优化处理过的宝石品种涌入了珠宝市场，经过致色，填充等人工处理合成的宝石与天然的宝石具有一样的化学成分，甚至一样的分子晶体结构和物理性质，就很难用常规的鉴定手段将它们与天然宝石精确进行区分。现有的宝玉石鉴定仪器缺点在于:目前宝玉石鉴定需要多种工具配合鉴定，工序复杂;现有鉴定设备在一定程度上无法鉴定某些高仿制品；目前缺少可兼顾多种宝玉石的一款鉴定仪器;传统方法对于经验的依赖性过大，人为主观判断在鉴定中占有较大份额;传统滤色镜的使用对于某些宝石来说，颜色显现不够明显，如染色石英岩在滤色镜下变化就难以观察；10倍放大镜在高精度填充的宝石纹理观察上存在一些不足，只能进行简单的肉眼判断；紫外荧光灯对于大部分宝石可达到鉴定效果，但有些宝石如蓝宝石不具有荧光性，无法进行鉴别。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种无损、精准、规范的拉曼光谱宝玉石鉴定装置及方法。
[0005]实现本发明目的的技术解决方案为:一种拉曼光谱宝玉石鉴定装置，包括电源、光学部分、数据分析及控制模块，所述光学部分包括激光激发电源、激光器、外光路、高压电源、光电倍增管、单色仪、光子计数器，所述数据分析及控制模块包括总控驱动、计算机和显示器;所述电源为激光激发电源、高压电源、计算机供电，高压电源为光电倍增管供电，激光激发电源连接激光器用于激发激光，激光器发射的激光经外光路中的待测样品后反射光或透射光进入单色仪，单色仪顺次连接光电倍增管、光子计数器、计算机，总控驱动分别连接单色仪、光子计数器、计算机，计算机外接显示器；
[0006]使用时先将待测样品固定于外光路中的样品架，激光激发电源为激光器供电产生偏振激光，该激光经外光路进行准直、折射、聚光处理得到强激光光束，该强激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迀产生拉曼位移得到散射光，该散射光被单色仪采集处理产生光谱信号，该光谱信号通过光电倍增管转换成电脉冲并由光子计数器放大、计数得到光谱信息;经光子计数器处理后的光谱信息输入计算机进行处理，结果由显示器显示;总控驱动负责对单色仪、光子计数器、计算机进行驱动控制。
[0007]进一步地，所述外光路设置于暗箱中，包括起偏器、第一转换镜、第一反射镜、第二反射镜、第二转换镜、第一聚光镜、第二聚光镜、第三聚光镜、样品支架、小反镜、集光部件、以及光电接收器;所述激光器发出的激光，经起偏器后形成偏振光，该偏振光经反射照射样品，反射光路分为正入射和背入射，其中正入射为:所述偏振光经第一转换镜照射到第一反射镜上，反射后依次经过第一聚光镜、第二聚光镜进行聚光并进入样品支架照射样品，第一聚光镜、第二聚光镜用于增强待测样品上入射光的辐照功率;背入射为:所述偏振光经第一转换镜、第二转换镜照射至第二反射镜上，反射光经过第三聚光镜进行聚光，第三聚光镜的出射光经小反镜后进入样品支架;样品支架内设置待测样品，样品支架能够旋转以确定对待测样品哪个部分进行测量;进入样品支架的激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迀产生拉曼位移得到散射光，该散射光经过集光部件进行收集进入光电接收器进行光谱采集。
[0008]进一步地，所述集光部件包括共光轴顺次设置的物镜组、检偏器、入缝、准直镜、光栅、物镜、第三反射镜、出缝，样品支架内待测样品拉曼位移得到的散射光依次经过物镜组、检偏器、入缝、准直镜、光栅、物镜、第三反射镜、出缝后，进入光电接收器。
[0009]一种基于所述拉曼光谱宝玉石鉴定装置的拉曼光谱宝玉石鉴定方法，包括以下步骤:
[0010]步骤I，在计算机中设置数据库模块、光谱分析模块、成分计算模块、其他算法模块、界面设计及显示模块；
[0011]步骤2，将待测样品固定于外光路中的样品架，激光激发电源为激光器供电产生偏振激光，该激光经外光路进行准直、折射、聚光处理得到强激光光束，该强激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迀产生拉曼位移得到散射光；
[0012]步骤3，该散射光被单色仪采集处理产生光谱信号，该光谱信号通过光电倍增管转换成电脉冲并由光子计数器放大、计数得到光谱信息；
[0013]步骤4，经光子计数器处理后的光谱信息输入计算机，光谱信息经过光谱分析模块、成分计算模块、其他算法模块处理，确定真伪分级、掺杂物类型及成分含量百分比，结果由显示器显示。
[0014]进一步地，步骤I所述在计算机中设置数据库模块、光谱分析模块、成分计算模块、其他算法模块、界面设计及显示模块，具体如下:
[0015]数据库模块，数据库包括国际公认正品宝玉石典型拉曼光谱数据作为参照标本，同时包含人工添加物分子基团拉曼光谱，用于对比鉴定非天然宝玉石，数据库还包括宝玉石鉴定信息折射率和透光率；
[0016]光谱分析模块，光谱分析算法对测量光谱进行特征峰提取、子峰面积计算、卷积分峰处理，并与数据库模块中参照标本进行匹配对比，确定真伪分级；
[0017]成分计算模块，该模块基于光谱分析，对非天然宝玉石掺杂情况进行计算分析，确定掺杂物类型及成分含量百分比；
[0018]其他算法模块，包括折射率、透光率的鉴定指标算法分析；
[0019]界面设计及显示模块，包括鉴定功能选择、鉴定结果显示，显示界面基于Windows系统实现。
[0020]本发明与现有技术相比，其显著优点在于:(I)针对目前市场高仿宝石的出现，拉曼光谱法可以鉴别出普通手段无法识别的参杂及染色，集翡翠、各类宝石、玉石等多种宝玉石鉴定与一体，并可根据需求拓展数据库，增加鉴定种类；(2)无需普通鉴定方法的繁琐步骤，成分测定、折射率测量、透光率测量等指标均在设备中完成，操作简单，鉴定分析自动化一体，根据相关算法可直接得到检测结果；(3)基于国内外宝石学术界光谱数据建立的大型数据库，覆盖众多领域，使鉴定结果精确且权威；(4)可做到无损检测，不影响鉴定物外观，安全电路设计，保证不同模块供电互不影响。
【附图说明】
[0021 ]图1是本发明拉曼光谱宝玉石鉴定装置的结构示意图。
[0022]图2是本发明拉曼光谱宝玉石鉴定装置的外光路结构示意图。
[0023]图3是是本发明拉曼光谱宝玉石鉴定装置的计算机模块示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0025]本发明根据不同种类待测品选择反射拉曼光谱或者透射拉曼光谱，对光谱曲线、特征峰值等进行分析，与数据库进行对比匹配，确定样品是否参杂、参杂物种类、参杂程度等，从而进行样品真伪、分级鉴定。
[0026]结合图1，本发明拉曼光谱宝玉石鉴定装置，包括电源1、光学部分、数据分析及控制模块，所述光学部分包括激光激发电源2、激光器3、外光路4、高压电源5、光电倍增管6、单色仪7、光子计数器8，所述数据分析及控制模块包括总控驱动9、计算机10和显示器11;所述电源I为激光激发电源2、高压电源5、计算机1供电，高压电源5为光电倍增管6供电，激光激发电源2连接激光器3用于激发激光，激光器3发射的激光经外光路4中的待测样品后反射光或透射光进入单色仪7，单色仪7顺次连接光电倍增管6、光子计数器8、计算机10，总控驱动9分别连接单色仪7、光子计数器8、计算机10，计算机10外接显示器11;
[0027]使用时先将待测样品固定于外光路4中的样品架，激光激发电源2为激光器3供电产生偏振激光，该激光经外光路4进行准直、折射、聚光处理得到强激光光束，该强激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迀产生拉曼位移得到散射光，该散射光被单色仪7采集处理产生光谱信号，该光谱信号通过光电倍增管6转换成电脉冲并由光子计数器8放大、计数得到光谱信息;经光子计数器8处理后的光谱信息输入计算机10进行处理，结果由显示器11显示；总控驱动9负责对单色仪7、光子计数器8、计算机10进行驱动控制。
[0028]结合图2，所述外光路4设置于暗箱中，包括起偏器12、第一转换镜13、第一反射镜14、第二反射镜15、第二转换镜16、第一聚光镜17、第二聚光镜18、第三聚光镜19、样品支架20、小反镜30、集光部件、以及光电接收器29;
[0029]所述激光器3发出的激光，经起偏器12后形成偏振光，该偏振光经反射照射样品，反射光路分为正入射和背入射，其中正入射为:所述偏振光经第一转换镜13照射到第一反射镜14上，反射后依次经过第一聚光镜17、第二聚光镜18进行聚光并进入样品支架20照射样品，第一聚光镜17、第二聚光镜18用于增强待测样品上入射光的辐照功率;背入射为:所述偏振光经第一转换镜13、第二转换镜16照射至第二反射镜15上，反射光经过第三聚光镜19进行聚光，第三聚光镜19的出射光经小反镜30后进入样品支架20;样品支架20内设置待测样品，样品支架20能够旋转以确定对待测样品哪个部分进行测量;进入样品支架20的激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迀产生拉曼位移得到散射光，该散射光经过集光部件进行收集进入光电接收器29进行光谱采集。
[0030]进一步地，所述集光部件包括共光轴顺次设置的物镜组21、检偏器22、入缝23、准直镜24、光栅25、物镜26、第三反射镜27、出缝28，样品支架20内待测样品拉曼位移得到的散射光依次经过物镜组21、检偏器22、入缝23、准直镜24、光栅25、物镜26、第三反射镜27、出缝28后，进入光电接收器29。
[0031]本发明基于所述拉曼光谱宝玉石鉴定装置的拉曼光谱宝玉石鉴定方法，包括以下步骤:
[0032]步骤I，在计算机中设置数据库模块、光谱分析模块、成分计算模块、其他算法模块、界面设计及显示模块，结合图3，具体如下:
[0033]数据库模块，数据库包括国际公认正品宝玉石典型拉曼光谱数据作为参照标本，同时包含人工添加物分子基团拉曼光谱，用于对比鉴定非天然宝玉石，数据库还包括宝玉石鉴定信息折射率和透光率；
[0034]光谱分析模块，光谱分析算法对测量光谱进行特征峰提取、子峰面积计算、卷积分峰处理，并与数据库模块中参照标本进行匹配对比，确定真伪分级；
[0035]成分计算模块，该模块基于光谱分析，对非天然宝玉石掺杂情况进行计算分析，确定掺杂物类型及成分含量百分比；
[0036]其他算法模块，包括折射率、透光率的鉴定指标算法分析；
[0037]界面设计及显示模块，包括鉴定功能选择、鉴定结果显示，显示界面基于Windows系统实现。
[0038]步骤2，将待测样品固定于外光路4中的样品架，激光激发电源2为激光器3供电产生偏振激光，该激光经外光路4进行准直、折射、聚光处理得到强激光光束，该强激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迀产生拉曼位移得到散射光；
[0039]步骤3，该散射光被单色仪7采集处理产生光谱信号，该光谱信号通过光电倍增管6转换成电脉冲并由光子计数器8放大、计数得到光谱信息；
[0040]步骤4，经光子计数器8处理后的光谱信息输入计算机10，光谱信息经过光谱分析模块、成分计算模块、其他算法模块处理，确定真伪分级、掺杂物类型及成分含量百分比，结果由显示器11显示。
[0041 ] 实施例1
[0042]结合图1，本实施例基于拉曼光谱分析对宝玉石进行鉴定的仪器。包括光谱激发外光路，光谱采集模块等组成的光学部分以及计算机数据分析控制部分，通过显示屏呈现鉴定结果。具体包括电源1、光学部分、数据分析及控制模块，所述光学部分包括激光激发电源
2、激光器3、外光路4、高压电源5、光电倍增管6、单色仪7、光子计数器8，所述数据分析及控制模块包括总控驱动9、计算机10和显示器11;
[0043]激光激发电源2连接激光器I，激发激光，经外光路4处理之后照射置于外光路4中的待测样品，其反射或透射光进入单色仪7，单色仪7依次连接光电倍增管6、光子计数器8，支撑起光谱采集系统，信号输出送于计算机10进行处理，外接显示器11显示结果。其中光电倍增管6连接高压电源5，总电源I连接各个分电源进行供电。
[0044]使用时先将待测品固定于外光路4中的样品架，激光激发电源2给激光器3供电，产生偏振激光，激光经外光路4调试，主要进行准直、折射、聚光等处理以便得到较强的激发光，处理过的激光光束对样品进行照射，激发物质内部分子能级跃迀，产生拉曼位移。外光路基本由仪器自行调节好，除样品架固定待测品外，无需其他调试。待测品经激光照射后得到的散射光(折射或反射)，被单色仪7采集并处理，产生光谱，光谱讯号通过光电倍增管6转换成相应的电脉冲，并由光子计数器8放大、计数，送于计算机11进行处理。其中光电倍增管6工作需要高压电，由高压电源5进行供电。经光子计数器8处理后的光谱信息进入计算机10进行分析，鉴定结果由显示器11显示。总控电路驱动9负责对各个模块进行控制。电源I供电分为三个部分:激光器供电，光电倍增管高压供电以及计算机供电，三者所需电压情况不同，但互不干扰。
[0045]结合图2可知，外光路4包括激光器3、起偏器12、第一转换镜13、第一反射镜14、第二反射镜15、第二转换镜16、第一聚光镜17、第二聚光镜18、第三聚光镜19、样品支架20、小反镜30、物镜组21、检偏器22、入缝23、准直镜24、光栅25、物镜26、第三反射镜27、出缝28、光电接收器29，整个外光路置于暗箱中。
[0046]工作时，激光器3发出的激光，经起偏器12后形成偏振光，之后经反射照射样品，反射光路分为两种，基于分析方法不同分为正入射和背入射。正入射:经第一转换镜13照射到第一反射镜14上，反射后进行聚光进入样品支架20照射样品，第一聚光镜17以及第二聚光镜18用于增强样品上入射光的辐照功率;背入射:光经第一反射镜14以及第二反射镜15反射，进入第三聚光镜，后经小反镜30进入样品支架20。样品支架20内放待测样品，可旋转以确定对物品哪个部分进行测量。集光部件由物镜组21、检偏器22、入缝23、准直镜24、光栅
25、物镜26组成，其目的是最有效的收集拉曼光。光路经集光部件后通过第三反射镜27反射，出缝28后进入光电接收器29接口进行光谱采集。
[0047]本发明基于拉曼光谱分析方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0048]步骤I，在计算机中设置(一)数据库模块、(二)光谱分析模块、(三)成分计算模块、(四)其他算法模块、(五)界面设计及显示模块，如图3所示，各个模块功能如下:
[0049](一)数据库模块，数据库包括国际上公认正品宝玉石典型拉曼光谱数据作为参照标本，同时包含多种人工添加物分子基团拉曼光谱，用于对比鉴定非天然宝玉石，数据库还包折射率，透光率等其他宝玉石鉴定信息，此数据库科根据鉴定需求不断扩充。
[0050](二)光谱分析模块:光谱分析算法对测量光谱进行特征峰提取、子峰面积计算、卷积分峰处理等相关分析，并与数据库标准光谱进行匹配对比，确定真伪分级。
[0051](三)成分计算模块:该模块基于光谱分析，对非天然宝玉石参杂情况进行计算分析，同样协助分级评定。
[0052](四)其他算法包括折射率、透光率等鉴定指标算法分析。
[0053](五)界面设计及显示模块:主要操作界面负责控制仪器工作，包括鉴定功能选择、鉴定结果显示等，显示界面基于Windows系统进行相关设计；
[0054]步骤2，开机启动，开启激光激发电源2、高压电源5进行预热，等待测量，在总界面选择鉴定功能，设置相关参数，将待测样品置于样品支架20中，根据所选定的分析方法确定入射方式为正入射或背入射，调试样品在支架20中的位置，关闭暗箱；
[0055]步骤3，在显示器11主界面选择开始测量，首先由激光器3产生激光光束，经起偏器12后形成偏振光，之后经反射照射样品，根据入射方式不同有不同的光路径，正入射:经第一转换镜13照射到第一反射镜14上，反射后进行聚光进入样品支架20照射样品，第一聚光镜17以及第二聚光镜18用于增强样品上入射光的辐照功率;背入射:光经第一反射镜14以及第二反射镜15反射，进入第三聚光镜，后经小反镜30进入样品支架20，经过待测样品的散射光，携带样品信息进入集光部件组，首先经过物镜组21提高光束质量，通过检偏器22入缝23，经准直镜24准直，光栅25处理，再经物镜26汇聚，通过第三反射镜27反射，出缝28后进入光电接收29接口进行光谱采集，；
[0056]步骤4，待测品经激光照射后得到的散射光(折射或反射)，被单色仪7采集并处理，产生光谱，光谱讯号通过光电倍增管6转换成相应的电脉冲，并由光子计数器8放大、计数；
[0057]步骤5，所采集的光电信号，输入计算机10进行去燥处理，进入步骤I中的分析模块，对得到的测量光谱进行特征峰提取、子峰面积计算、卷积分峰处理等相关分析，并与数据库标准光谱进行匹配对比，确定真伪分级，确定掺杂物类型及含量百分比。同时根据需求选择是否进行折射率、透光率测量；
[0058]步骤6，将分析结果以图表形式显示。
[0059]本发明包括光谱激发外光路，光谱采集模块等组成的光学部分以及计算机数据分析及控制部分，通过显示屏显示鉴定结果，其他功能包括折射率测定、透光度测定等，适用于翡翠、玉石、各类宝石等珠宝真假鉴定，分级鉴定，可为国内宝玉石行业提供一种定性，定量鉴别真伪的参考指标。
【主权项】
1.一种拉曼光谱宝玉石鉴定装置，其特征在于，包括电源(I)、光学部分、数据分析及控制模块，所述光学部分包括激光激发电源(2)、激光器(3)、外光路(4)、高压电源(5)、光电倍增管(6)、单色仪(7)、光子计数器(8)，所述数据分析及控制模块包括总控驱动(9)、计算机(10)和显示器(11);所述电源(I)为激光激发电源(2)、高压电源(5)、计算机(10)供电，高压电源(5)为光电倍增管(6)供电，激光激发电源(2)连接激光器(3)用于激发激光，激光器(3)发射的激光经外光路(4)中的待测样品后反射光或透射光进入单色仪(7)，单色仪(7)顺次连接光电倍增管(6)、光子计数器(8)、计算机(10)，总控驱动(9)分别连接单色仪(7)、光子计数器(8)、计算机(10)，计算机(10)外接显示器(11); 使用时先将待测样品固定于外光路(4)中的样品架，激光激发电源(2)为激光器(3)供电产生偏振激光，该激光经外光路(4)进行准直、折射、聚光处理得到强激光光束，该强激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迀产生拉曼位移得到散射光，该散射光被单色仪(7)采集处理产生光谱信号，该光谱信号通过光电倍增管(6)转换成电脉冲并由光子计数器(8)放大、计数得到光谱信息;经光子计数器(8)处理后的光谱信息输入计算机(10)进行处理，结果由显示器(11)显示；总控驱动(9)负责对单色仪(7)、光子计数器(8)、计算机(10)进行驱动控制。2.根据权利要求1所述的拉曼光谱宝玉石鉴定装置，其特征在于，所述外光路(4)设置于暗箱中，包括起偏器(12)、第一转换镜(13)、第一反射镜(14)、第二反射镜(15)、第二转换镜(16)、第一聚光镜(17)、第二聚光镜(18)、第三聚光镜(19)、样品支架(20)、小反镜(30)、集光部件、以及光电接收器(29); 所述激光器(3)发出的激光，经起偏器(12)后形成偏振光，该偏振光经反射照射样品，反射光路分为正入射和背入射，其中正入射为:所述偏振光经第一转换镜(13)照射到第一反射镜(14)上，反射后依次经过第一聚光镜(17)、第二聚光镜(18)进行聚光并进入样品支架(20)照射样品，第一聚光镜(17)、第二聚光镜(18)用于增强待测样品上入射光的辐照功率;背入射为:所述偏振光经第一转换镜(13)、第二转换镜(16)照射至第二反射镜(15)上，反射光经过第三聚光镜(19)进行聚光，第三聚光镜(19)的出射光经小反镜(30)后进入样品支架(20);样品支架(20)内设置待测样品，样品支架(20)能够旋转以确定对待测样品哪个部分进行测量;进入样品支架(20)的激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迀产生拉曼位移得到散射光，该散射光经过集光部件进行收集进入光电接收器(29)进行光谱采集。3.根据权利要求2所述的拉曼光谱宝玉石鉴定装置，其特征在于，所述集光部件包括共光轴顺次设置的物镜组(21)、检偏器(22)、入缝(23)、准直镜(24)、光栅(25)、物镜(26)、第三反射镜(27)、出缝(28)，样品支架(20)内待测样品拉曼位移得到的散射光依次经过物镜组(21)、检偏器(22)、入缝(23)、准直镜(24)、光栅(25)、物镜(26)、第三反射镜(27)、出缝(28)后，进入光电接收器(29)。4.一种基于权利要求1所述拉曼光谱宝玉石鉴定装置的拉曼光谱宝玉石鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I，在计算机中设置数据库模块、光谱分析模块、成分计算模块、其他算法模块、界面设计及显示模块； 步骤2，将待测样品固定于外光路(4)中的样品架，激光激发电源(2)为激光器(3)供电产生偏振激光，该激光经外光路(4)进行准直、折射、聚光处理得到强激光光束，该强激光光束对待测样品进行照射，激发待测样品内部分子能级跃迀产生拉曼位移得到散射光； 步骤3，该散射光被单色仪(7)采集处理产生光谱信号，该光谱信号通过光电倍增管(6)转换成电脉冲并由光子计数器(8)放大、计数得到光谱信息； 步骤4，经光子计数器(8)处理后的光谱信息输入计算机(10)，光谱信息经过光谱分析模块、成分计算模块、其他算法模块处理，确定真伪分级、掺杂物类型及成分含量百分比，结果由显示器(11)显示。5.根据权利要求4所述的拉曼光谱宝玉石鉴定方法，其特征在于，步骤I所述在计算机中设置数据库模块、光谱分析模块、成分计算模块、其他算法模块、界面设计及显示模块，具体如下: 数据库模块，数据库包括国际公认正品宝玉石典型拉曼光谱数据作为参照标本，同时包含人工添加物分子基团拉曼光谱，用于对比鉴定非天然宝玉石，数据库还包括宝玉石鉴定信息折射率和透光率； 光谱分析模块，光谱分析算法对测量光谱进行特征峰提取、子峰面积计算、卷积分峰处理，并与数据库模块中参照标本进行匹配对比，确定真伪分级； 成分计算模块，该模块基于光谱分析，对非天然宝玉石掺杂情况进行计算分析，确定掺杂物类型及成分含量百分比； 其他算法模块，包括折射率、透光率的鉴定指标算法分析； 界面设计及显示模块，包括鉴定功能选择、鉴定结果显示，显示界面基于Windows系统实现。
【文档编号】G01N21/01GK106053425SQ201610303638
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】冯驰, 陈文建, 祁景
【申请人】南京理工大学