摘 要：钻石是世界上最珍贵的宝石，决定钻石价值高低的首要因素是钻石的颜色，目前钻石颜色的等级划分通常需要有经验的专业人士进行划分，容易受到外界环境的影响，本文主要研究钻石颜色的分级定量分析，希望能为相关人员带来一些帮助。

关键词：钻石颜色；等级；色度学

钻石学研究中宝石鉴定一直是一个重要环节，目前国内外市场上充斥着各种各样的钻石，传统钻石等级鉴定方法不能准确的鉴定出天然宝石以及仿制品，本文主要研究采用色度学通过光谱检验仪器定量分析钻石颜色等级划分。

1 钻石颜色鉴定现状

钻石眼色是决定钻石价值的首要因素，目前的宝石级钻石主要是无色、微黄色、浅黄色等，对于钻石眼色等级的划分通常采用的方法为比对发，误差较大。钻石的形成需要特定的环境，因此通过钻石的物理化学形式能够推断内部结构，这就是宝石定量分级的原理。

目前钻石鉴定仪器主要包括折射仪、偏光仪、显微镜等，钻石微观的物理性质主要通过大型鉴定仪器如电子探针、红外光谱仪、紫外光可见光光度计等定量分析。在实际的应用中应用最为广泛的方法是光谱分析法，这种方法能够从微观层次方面定量分析钻石质量，能够得到更加具有准确性的数据，在可见光的范围内，测得反射率，依照色差最小原则对钻石颜色分类。国际上优化处理钻石颜色的方法有热处理法，辐照法、高温高压阀以及镀膜法等，电子辐射实验是对各类钻石分批辐射，在对处理后的钻石样本进行FTIR测试，热处理是指对钻石采用高温高压措施，通过辐照、高温高压处理等能够适当改变钻石的颜色。

2 钻石颜色的定量测试实验

钻石颜色定量测试主要包括钻石表面辐射特性测量、钻石色度表征测量等。本实验采用世界海洋光学公司生产的USB4000光纤光谱仪，内置先进的探测器和强大的高速电路系统，能够依照温度的变化矫正，兼容Linux，具有强大的电子系统，可通过USB2.0接口与电脑连接，不需要预热以及冷却过程，安装方便，人机互动强，能够调整谱图。

光源是指能够发出一定范围内的电磁波的物体，主要分为线光源、激发光光源以及连续光源，合适的光源是指不含紫外线的白色人造光源，目前各国对于钻石等级划分需要的光源有着明确的要求，我国要求比色灯色温为5500～7200K，由于光谱测量由于是通过样品对光源发出的电磁波的吸收作用进行鉴定，，因此照射灯源应选择具有一定强度的连续灯源，在选择灯源的过程中还需要注意辐射区域满足实验的要求，避免杂散光的影响，在此灯源为D65，测量波长范围在380nm～700nm，光缆为全息凹面光缆，相对孔径1/6.7，闪耀波长570nm，处于波长间隔0.12nm，积分采集时间100ms，常温下照射钻石，视场为2度，照明及观测条件为反射色。为稳定光源光强，采用硅光电池作为光电转换元件，峰值处在可见光范围内。

钻石光谱测量主要是反射法和直接透视法测量两种方法，本文采用反射法测量，此方法电路简单，便于操作，分别对钻石样本辐照，宝石标本为I-MN5个色级，本实验钻石共55颗，包括I色级12颗，MN色级9颗，L色级10颗，K色级15颗，J色级10颗。

3 实验结果

饱满度代表彩色光所呈现颜色的深浅或者是鲜艳程度，对于同一色调的彩色光来说，颜色越深就表示饱满度越小，饱满度可以使用兴奋纯度来表示，明度表示人眼能够感受到的钻石表面明暗程度的变化，光度越大表示明度越大，明度采用亮度纯度来表示。

各色级钻石色度学参数见表1所示，在数据中显示黄色钻石和淡黄色钻石的波长集中在550nm～590nm，数据显示所测得钻石眼色为黄色，与肉眼观察相一致，主波长的变化随着随着色级的增加而呈现递减趋势，随着色级的增加，兴奋纯度呈现大体上升的趋势，蓝色钻石随着色级的增加逐渐减小，红色和绿色有增加趋势，从亮度纯度上来看，随着色级的增加亮度纯度也逐渐增加。

将试验所测得的各个点级投入到色品图中，将光源D65所对应的坐标与所测得的点相连并延长，相交的点对应的波长为570nm，表明钻石颜色微黄色，将色品图放大，见图1所示，靠近马蹄形图主波长表明饱和度越高，从图1中可以看出保护度大小为MN>L>K>J>I。

钻石可见光光谱见图2所示，钻石标本具有N2（453、480）和N3（396、405、417）两个吸收峰，虽然417nm处的吸收峰要强于480nm处的吸收峰，但是人眼对于480nm处的吸收峰要更加灵敏，因此对于钻石颜色的等级来说，N2产生的影响要高于N3，也就是说钻石呈现出一种淡黄色。从图2中可以看出吸收峰从强到弱的顺序为MN>L>K>J>I，与钻石等级的排序相同。运用色度学原理，采用发射法实验测定钻石色度学参数、可见光管普以及色品图，能够有效的归纳和总结钻石色级信息。

4 结束语

综上所述，本文主要论述了采用光谱检验仪器定量分析钻石颜色等级划分，这种方法往往需要在大型实验室内测试，在钻石颜色的分级定量中，还可以采用卤钨灯作为测试灯源，采用透射法划分钻石颜色等级，还可以采用积分球光学仪器，能够消除不同尺寸因素对钻石的影响，随着科技的不断进步，以后还会有新的技术应用到钻石颜色的划分中，这些还需要更多的人努力去研究。

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