专利名称：一种珠宝鉴定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种鉴定仪，尤其是涉及一种应用光谱学原理用于鉴定珠宝真伪
的光谱仪。
技术背景 当前对珠宝鉴定工作的要求越来越高，而随着珠宝人造技术的飞速发展，珠宝鉴 定工作的难度也越来越大。珠宝鉴定通常有以下五种检测方法1、肉眼观察鉴定法(颜色、 形态、光泽、解理等)；2、物理性质测试鉴定法(相对密度、折射率、硬度)；3、以晶体光学性 质为依据的偏光显微镜鉴定法；4、化学成分分析法(化学简分析、化学全分析、电子探针成 分分析等)；5、晶体结构分析法(X射线衍射分析、红外光谱分析、电子探针、拉曼光谱仪器、 宝石分光镜、紫外分光光度计等)。在方法1、2、3的检测过程中，其分析结果需要严重依赖 人为经验，主观因素干扰过大，不利于形成客观衡量珠宝真伪的标准；方法4的缺点是速度 慢，而且经常会损坏被测样品，由于珠宝的特殊性，不能随意刻划、破坏、侵蚀，所以化学分 析方法地应用受到了很大的局限。在目前的珠宝鉴定中，更多地使用方法5中的现代大型 仪器进行鉴定，但目前方法5中所普遍使用的珠宝鉴定设备均存在着设备价格昂贵、分析 成本高、分析速度不快等缺点。 而在传统的晶体结构分析法大型仪器中，使用较多的是紫外分光光度计，而该设 备在测量中还存在以下几个问题 1、在检测形状不固定(通常称为随形)的珠宝时，入射光线在珠宝表面的任意方 向都可能有反射光，而传统紫外分光光度计采样系统的光路固定，对于随形的物体很难确 保反射光的高效采集，故对于随形的样品测量存在不确定性。 2、传统的紫外分光光度计均采用前置分光，即光源发出的复合光通过分束器、单 色器分光后变成单色光投射到样品上，然后经过光电探测元件记录信息。为了实现不同波 长下光度值的连续记录，就需要通过机械装置旋转和调整，若要保证波长分辨率就需要牺 牲扫描时间，测量速度很慢，效率很低。同时，由于采用了精密机械旋转装置，现有的测量仪 器对调试和安装的要求高，造成仪器工艺复杂、造价昂贵。这种测量仪器显然已经不能完全 适应当前珠宝检测行业的发展趋势
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的不足而提供一种珠宝鉴定仪，不仅能 方便、准确的对随形的样品进行检测，而且测试速度极快，可以达到毫秒级，同时，该设备操 作简单，没有机械传动部分，设备成本低，寿命长，体积小，非常适合目前对珠宝进行快速有 效的鉴定。 本实用新型的技术解决措施如下 —种珠宝鉴定仪，包括积分球、光导纤维、后置分光系统、光电探测阵列、模数转换 系统、数据处理终端；固定在积分球内的光源发出复合光经积分球的内壁多次全反射，经积分球采样口照射到珠宝样品上；积分球接收反射、漫反射的光后经积分球侧边安装的光导 纤维导入后置分光系统；后置分光系统衍射光栅色散之后的光由光电探测阵列依序记录； 将复合光的光子信息依波长顺序转换为电压值后经模数转换系统在数据处理终端形成实 时谱图。 所述的珠宝鉴定仪，积分球上设置有光源接口 。 所述的珠宝鉴定仪，积分球采样口上设置有高透膜。 所述的珠宝鉴定仪，积分球上设有光陷阱开关。 所述的珠宝鉴定仪，数据处理终端是电子计算机(PC机)或者其他数据处理装置。 本实用新型的有益效果在于 本实用新型将前置分光系统改为后置分光系统，变"分光后检测"为"检测后分 光"，即先用复合光全波段激发待测珠宝样品，获得用户所选的波长范围的"全光"信息，然 后采样基于高质量的衍射光栅的线性光电探测阵列依序记录成谱；消除了单色扫描、机械 分光等步骤，极大提高了分析测试效率，全谱扫描时间从分级降至毫秒级，体积小；而且没 有机械传动装置，造价低，寿命长，更适合目前珠宝快速检测的需要。 本实用新型积分球上设置有光源接口 ，可以外接特种光源的辐射光，通过积分球 侧边的标准光纤连接口耦合进积分球内部，形成复合光源进行测量，可以满足更多不同珠 宝样品的检测需要。 本实用新型积分球采样口设置有高透膜，可以非常容易地放置很小和随形的珠宝 样品，而高透膜不影响光的通过率从而能够取得很好的光反射效果。在积分球采样口能以 180°收束角采集珠宝样品表面受激发后的反射光，满足多样化的、非透明(人造假宝石)、 复杂(随形)样品的表面反射光的测量要求。 本实用新型积分球上设有光陷阱开关，可以根据实际情况打开或者关闭光导纤维 的连接端口来屏蔽或者保留镜面反射光，从而确保外接光源与内置光源两种测量方式的切 换过程中引入的杂散光最小。


以下结合附图对本实用新型做进一步的说明 图1为本实用新型的光路原理示意图； 图2为本实用新型仪器结构示意图。
具体实施方式
见附图2所示一种珠宝鉴定仪，包括积分球1、光导纤维4、后置分光系统6、光电 探测阵列7、模数转换系统8、数据处理终端9 ;固定在积分球1内的光源2发出复合光经积 分球1的内壁多次全反射，经积分球采样口 11照射到珠宝样品3上；积分球1接收反射、 漫反射的光后经积分球侧边安装的光导纤维4导入后置分光系统6 ;后置分光系统6衍射 光栅色散之后的光由光电探测阵列7依序记录；将复合光的光子信息依波长顺序转换为电 压值后经模数转换系统8在数据处理终端形成实时谱图9。得到珠宝样品的紫外、可见或 近红外和部分红外反射光谱图后，通过比对反射光图谱中宝石所对应的特征吸收峰或吸收 带，就可以科学准确快速地判定出珠宝样品的真伪。[0022] 所述的珠宝鉴定仪，积分球1上设置有光源接口 12。 所述的珠宝鉴定仪，积分球采样口 11上设置有高透膜。 所述的珠宝鉴定仪，积分球1上设有光陷阱开关5。 所述的珠宝鉴定仪，数据处理终端9是电子计算机(PC机)或者其他数据处理装置。 在本实用新型中，积分球l内置光源2的波长范围为360-2500nm，同时通过光源接 口 12也可以外接波长范围为200-10000nm的光源，甚至更大波长范围的光源。检测过程中 可以根据需要选择用内置光源或外接光源或复合光源，可以保证在200-10000nm波长范围 内都有可能测量到。目前的装置主要使用200-1100nm波长范围，这样可以非常方便地根据 不同珠宝的特征吸收光谱来选用不同的测量光源。光源灯可以依据检测需要来选择，如选 择氖灯、卣钨灯、氖_卣钨组合平衡光源作为光源。
权利要求一种珠宝鉴定仪，包括积分球(1)、光导纤维(4)、后置分光系统(6)、光电探测阵列(7)、模数转换系统(8)、数据处理终端(9)；其特征在于固定在积分球(1)内的光源(2)发出复合光经积分球(1)的内壁多次全反射，经积分球采样口(11)照射到珠宝样品(3)上；积分球(1)接收反射、漫反射的光后经积分球(1)侧边安装的光导纤维(4)导入后置分光系统(6)；后置分光系统(6)衍射光栅色散之后的光由光电探测阵列(7)依序记录；将复合光的光子信息依波长顺序转换为电压值后经模数转换系统(8)在数据处理终端(9)形成实时谱图。
2. 根据权利要求l所述的珠宝鉴定仪，其特征在于积分球(1)上设置有光源接口(12)。
3. 根据权利要求l所述的珠宝鉴定仪，其特征在于积分球采样口 (11)上设有高透膜。
4. 根据权利要求l所述的珠宝鉴定仪，其特征在于积分球(1)上设有光陷阱开关(5)。
5. 根据权利要求1所述的珠宝鉴定仪，其特征在于数据处理终端(9)是电子计算机。
专利摘要本实用新型公开了一种珠宝鉴定仪，包括积分球、光导纤维、后置分光系统、光电探测阵列、模数转换系统、数据处理终端；固定在积分球内的光源发出复合光经积分球的内壁多次全反射，经积分球采样口照射到珠宝样品上；积分球接收反射、漫反射的光后经积分球侧边安装的光导纤维导入后置分光系统；后置分光系统衍射光栅色散之后的光由光电探测阵列依序记录；将复合光的光子信息依波长顺序转换为电压值后经模数转换系统在数据处理终端形成实时谱图。消除了单色扫描、机械分光等步骤，极大提高了分析测试效率，全谱扫描时间从分级降至毫秒级，体积小。没有机械传动装置，造价低，寿命长，更适合目前珠宝快速检测的需要。
文档编号G01N21/31GK201497701SQ20092019359
公开日2010年6月2日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者宋光均, 蹇华丽, 郑祥利 申请人:广州标旗电子科技有限公司