基于太赫兹时域光谱技术的白色软玉产地鉴定研究

发布时间：2024-05-24 20:03

　　不同产地的白色软玉组成矿物成分和结构构造十分相近,但价值差异很大。太赫兹(terahertz,THz)时域光谱技术可以提供物质的化学组成、结构及构像等信息,光谱指纹特征信息可用于物质鉴别。利用透射式太赫兹时域光谱技术分别对新疆、韩国、青海和俄罗斯这4个产地的白色软玉进行了测试,将得到的时域光谱进行快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)和计算后使用Savitzky-Golay(S-G)平滑处理进行降噪,得到4个产地白色软玉的0. 2～2. 5 THz频域内折射率和吸收系数。研究表明,4个产地白色软玉THz光谱折射率存在数值差异;不同产地太赫兹特征吸收峰的存在形式不同,新疆、青海的白色软玉在2. 0 THz波段有1个突出的小型特征吸收峰,而韩国和俄罗斯的白色软玉在1. 5～2. 0 THz波段有1个宽大的吸收包络。这些结果为进一步开发基于太赫兹时域光谱技术的白色软玉产地识别方法提供了基础数据。

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【部分图文】：

图2APIT-Ray5000太赫兹时域光谱原理图

太赫兹时域光谱分析采用THz-TDS设备系统进行，仪器分析原理如图2所示。该系统为中国科学院重庆绿色智能技术研究院T-Ray5000太赫兹时域光谱探测系统，美国AdvancedPhonotix,Inc.(API)公司产品，由钛蓝宝石激光器产生飞秒脉冲激光，通过光电导天线(PC....

图3不同产地白色软玉红外反射光谱

图6为不同产地白色软玉在0.2～2.5THz波段折射率谱图。表2列出了不同产地的白色软玉在0.5、1.0、1.5、2.0和2.5THz处的折射率。从图6和表2可知，不同产地的白色软玉其折射率有较大差别，新疆、俄罗斯、韩国、青海的折射率依次降低，新疆白色软玉折射率为3.4左右，....

图1白色软玉样品切片照片

据于海燕等(2019)研究可知，软玉中含有不同致色元素导致软玉颜色的不同，白色软玉中因含有微量Fe3+、Fe2+和高价态Mn元素而稍带黄绿色调。Wang等(2013)通过研究晶体中渗入离子对太赫兹波的影响，发现铁离子掺入铌酸锂晶体会影响基于光电效应产生的太赫兹波，同时其他金属元素....

图4不同产地白色软玉太赫兹时域谱图(a)和频域谱图(b)

在太赫兹频率内，吸收主要来自于低能量的分子间振动(主要包括分子间氢键振动模式和晶体声子振动模式)，同时，晶体本征微结构特征会反映在晶体太赫兹吸收峰位置分布排列组合上(Lietal.,2010)，定向无序和有序相物质的太赫兹吸收光谱能反映无序局域旋转模式和晶格振动模式(Nick....

本文编号：3981176