宋聪聪
摘要:当前,在珠宝鉴定行业,计算机软件技术的升级换代与有效应用,珠宝鉴定技术的优化及改进,鉴定仪器设备的更新,都对珠宝鉴定工作产生了深远的影响。而计算机技术的发展,也给电子测量仪器带来了发展机遇,珠宝鉴定的手段更趋于高、精、尖特征。科技进步引领下的高新技术发展应用,必然会提升珠宝鉴定的精准性与效率化,提供必要的技术支持,推动珠宝行业的良性发展。
关键词:珠宝鉴定;模式识别;X射线;光谱技术;珠宝鉴定仪器
珠宝鉴定工作对于打击假冒仿冒、以次充好的珠宝市场乱象具有积极的作用,珠宝鉴定的科技进步有利于运用高新技术,实现快速、安全、有效的鉴定,同时配合珠宝鉴定人员对新技术、新方法的深入了解和不断开发,会让珠宝鉴定过程中出现的各种问题得到有效解决。
一、计算机软件技术的应用对珠宝鉴定的影响力
目前,珠宝鉴定工作仍主要以人工操作为主,随着珠宝产品及品牌的全球化发展,大量珠宝饰品涌入市场,而各种珠宝饰物软件也随之延伸到珠宝公司的进货、鉴定、销售、库管等多个环节之中,这些软件系统正在取代以人工操作为主的陈旧管理模式。至此,由珠宝检测鉴定机构专门开发的珠宝鉴定管理软件也应运而生,它涉及到接样、分配、鉴定、出证以及录入记录、存档等各步骤,使得鉴定工作的效率和水平大大提升,实现了无纸化操作管理。
而模式识别这种计算机辅助信息系统,对于珠宝鉴定发挥着重要的应用价值,为操作设计指明了方向。模式识别程序在20世纪60年代迅猛发展起来,其后随着人工智能的发展,而逐渐扩展应用领域,也逐渐成为珠宝鉴定的辅助信息系统。它利用多种仪器和检验方法对珠宝的各参量进行测试,综合判断后得出结论。在模式识别程序的运用过程中,数据库等信息被调动,计算机的强大特性凸显。
模式识别系统主要包括四部分,即数据提取、预处理、特征提取与选择及分类决策。模式识别系统,涵盖了几乎所有常规仪器的检验法,能够对珠宝的种类以及密度、硬度、质地等做出有效判断,并对珠宝颜色、吸收的光谱等非标准化特性描述参量通过对比而得出准确的结论。可见,模式识别系统程序,在很大程度上摆脱了珠宝鉴定者的个体局限性,为鉴定工作提供了可靠的操作经验,不过在设计上,对于鉴定项目的比对和判断力还有待进一步提高。
二、珠宝鉴定的测试和分析技术
(一)紫外线及可见光谱技术。紫外线光谱技术,针对含有致色元素的珠宝鉴定应用较为广泛,可以判断铁等致色元素的数值是否在标准范围内;可见光谱技术,主要是对珠宝在可见光范围内呈现出的吸收光谱变化情况进行观察,尤其是红光波段,以区分染色和天然珠宝。
(二)红外光谱技术。这项技术利用持续变化的红外光去照射珠宝,通过观察物质振动频率以及所形成的吸收谱带,来做出判断。
(三)荧光光谱技术。该技术在鉴定和加工珠宝方面功效较大,通过观察不同元素的变化特点来进行鉴定。
(四)拉曼光谱技术。它用于检测珠宝的内部化学结构,其尤如电子探针一般的微创技术,对珠宝不会产生破坏性,还同样适用于流体包裹体和固体包裹体的检测。
(五)电子探针。在微小的电子束作用之下,通过观察特征X射线的波长来确定珠宝所含元素的种类,进而对珠宝开展定性及定量分析。这是一种微区成分分析技术,具有空间分辨率高、元素分析范围广、无破坏性等特点,还能获得珠宝所含元素的点、线、面分布状况,有利于区分人工合成珠宝与天然珠宝。
(六)X射线衍射。作为一种物相分析法,X射线衍射技术是利用X射线这种高能电磁波,观察其中一部分被珠宝内晶面反射回来的射线所形成的衍射图形,在分析后获得物相参数,由此确定珠宝的种类及性质。不过,这项技术只适用于鉴定具有晶体结构的珠宝,或是用于区分晶质与非晶质珠宝。尤其是在鉴定玉石方面,由于玉石是多晶结合体,利用此技术可以迅速、精准地判断玉石种类,不过在鉴定无天然晶面的原石时,则需综合利用多种鉴定手段,以得到更佳的鉴定效果。
(七)金属测试。在对金属类物质进行鉴定时,金属测试法更为便捷,且更凸显无损性这一特征。密度测量、EDXRF分析法、化学反应测试、火法试金分析以及电容腐蚀性测试,这些是早期出现的金属测试方法,但其精确度都不高;而X射线试金法以其更高的安全有效性,现已得到普遍认可,较广泛地应用于金属测试之中。
三、珠宝鉴定仪器
随着科技进步,常规珠宝鉴定仪器现已得到了很大的发展。如扫描电子显微镜、光纤光谱仪、黑盒装置等,不仅在精准度、鉴定速度、便捷性等方面都大大改进,而且对于珠宝的损伤程度也是微乎其微。
(一)扫描电子显微镜。扫描电子显微镜具有高分辨率的特性,且其显示珠宝表面的图像极有立体感。在聚焦电子束的轰击之下,如原子序数衬度、表面形貌衬度等像衬度由此形成。同时,背散射电子的产额不断增加,其亮暗衬度可以帮助确定相应区域内平均原子序数的情况。在实际鉴定过程中,扫描电子显微镜这一直观、快速的鉴定分析仪器,便于观测到珠宝表面的微小缺陷。
(二)光纤光谱仪。光纤光谱仪是一种改良了传统光谱仪的光学系统,优点更多。它设计小巧、造价低、测速快,其所获得的全谱数据也更为丰富。在结构上,光纤光谱仪以摄谱结构为主导,包括光栅、光纤、检测器、半导体等组成部分。它采用在线监测的方式,为光信号提供光纤传导的信号,借助反射式的光学元件完成检测,并且可以安装在手掌大小的测量平台上。
光纤光谱仪在珠宝鉴定方面应用价值较高,其原理包含可见吸收光谱测量、颜色及厚度测量等。这种仪器不仅能够较明确地区分宝石特征,还可以采用无损方式对珠宝内部的成分及结构做出鉴定,从而摆脱了珠宝物质形态的局限性。综合来看,光纤光谱仪应用于鉴定珠宝方面的发展主要有以下两点表现:首先,它对珠宝不同波长的光可以进行选择性吸收,由此在波长分辨率、数值测量精确性、峰高量化等方面均具有良好的应用意义;其次,它以众多微小型的加工技术作为基础,以智能化和微型化为特征,可以应用于多种场合,具有很好的发展前景。
(三)黑盒装置。黑盒装置指的是便携式、体积小的鉴定工具,典型的黑盒装置是钻石探针,其主要用于鉴定钻石。而莫桑石探测仪的应用,可以帮助区分莫桑石与天然钻石,进而弥补钻石探针的不足。另外,紫外线透度探测仪和硬度笔,也是黑盒装置中的重要工具。而较高等级的黑盒装置还包括如杠杆量尺等测量工具,以及显微照相、宝石测绘系统等切磨工具。
四、结语
综上所述,新的技术方法对于珠宝鉴定行业具有巨大的影响力。近几年来,人们已经切身感受到科技进步对于珠宝行业的重要意义。在对珠宝的鉴定、处理、合成等方面,精准度更高,仪器更加便捷,技术更加安全、可靠,鉴定手段也不再墨守成规,科技进步必将不断推动珠宝鉴定行业的快速发展。(作者单位:广东产品质量监督检验研究院)
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