【GRC】蓝宝石的荧光观察

宝石在外来能量的激发下，可以发出可见光的现象称为荧光，在宝石学中经常遇到的是紫外线激发的荧光。

紫外灯主要用来观察宝石的荧光，紫外灯灯管能辐射出波长为365nm的长波和254nm的短波紫外光，其中特别强调短波的荧光反应。通过紫外灯的荧光观察可辅助鉴定宝石的品种、天然和合成宝石、判断宝石是否经过人工处理等。近几十年来，人们已经认识到短波紫外荧光对热处理蓝宝石的应用。

宝石学家们对一批来自马达加斯加的蓝宝石进行加热处理后对其进行紫外荧光检测以观察未加热及加热后蓝宝石的荧光变化（图1）。

图1、12个蓝宝石样品大多数在加热到约 900-1000°C 后开始显着变亮，并在 1300°C 左右再次开始加深颜色。加热到 1500°C 后，许多碎片的颜色明显变深。照片由 Rosey Perkins 和 Sora-at Manorotkul 拍摄。

在长波紫外光下，大约一半未加热的蓝宝石呈惰性没有反应。另一半大部分为弱到中等的橙色荧光。加热不会对大多数样品的长波荧光产生任何显着变化。在加热处理之前，所有蓝宝石在短波紫外光下都是惰性的。直到宝石被加热到1000°C，开始看到变化，一些宝石开始显现出微弱的白垩蓝色荧光（图2、3），实验表明白垩状的荧光与蓝宝石的加热处理有关。

图2、A：样品 6 被加热到 1000°C，观察到了微弱的带状白垩荧光。B：加热到1100℃后，白垩荧光变得强烈。C：到了 1300°C，荧光反应更加强烈。D：1500℃时，反应与上一轮相似，整体荧光强烈。照片由 E. Billie Hughes 拍摄。

图3、A：样品 11 在加热到 1000°C 后开始显示出短波荧光反应，但限于宝石的一侧，可以看到一条白垩蓝色的荧光。B：加热到 1100°C 后，白垩蓝色荧光反应变得强烈和广泛。C：加热到 1300°C 后，反应变得更加强烈，荧光更亮。D：到最后一轮1500°C加热，荧光反应仍然非常强烈。照片由 E. Billie Hughes 拍摄。

当加热到 1300°C 时，所有 12 颗宝石都至少显示出微弱的带状白垩蓝色荧光。这种白垩荧光与金红石的存在有关，当含有溶出金红石的蓝宝石被加热时，金红石会缓慢溶解，从而产生 Ti4+离子和 Ti-Al 空位，在短波紫外光照射下会发出荧光。荧光区域与金红石的分区相同，最强的荧光将出现在铁最低和金红石浓度最高的区域。

参考文献：Gems & Gemology, Summer 2019, Vol. 55, No. 2

作者：Ms. Hughes is a gemologist at Lotus Gemology Co. Ltd. in Bangkok. Ms. Perkins is a gemologist working in new projects and corporate communications at Fura Gems in London.