对宝石及宝玉石材料的分析测试

一、化学分析方法

化学分析是用以确定宝石矿物化学成分的方法，可分为定性分析和定量分析。初步鉴别宝石矿物时，常可采取一些简易的化学分析法，如点滴分析、显微化学分析、染色、光谱分析等是快速的分析方法，并且只能定性分析（这类简易方法有专门书籍讲述）。如果要定量的检测，则需要作化学定量全分析。

化学定量全分析是比较传统的方法，所采取的程序较为复杂，所需样品多、时间长，但精确度很高，尤其对检测或研究硅酸盐宝石矿物，是极其重要的。

作定量的化学全分析，分析内容有SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、P2O5、Cr2O3、FeO、MgO、CaO、MnO、K2O、Na2O、H2O＋（化合水）、H2O（吸附水）14项之多。此外还可根据分析项目的特殊要求，增加分析一些含量较低的成分，如ZrO2、V2O5、B2O3、Ce2O3、Y2O3、CuO、CoO、NiO、SrO、BaO、BeO、Li2O等。分析结果得出各组分含量百分比。含量百分比的总和应该等于或接近100%，其误差不得大于1%，即不得高于101%、小于99%。如果超出这一误差范围，可用差入法分配到各组分之中。

化学定量全分析的结果是计算宝石矿物的实验式和化学结构式的依据。

二、物理学分析方法

鉴定和研究珠宝玉石的物理学方法很多，这里仅就有关的几种常用方法略加介绍。重点讨论电子显微镜法、红外光谱分析法、X射线衍射分析、激光拉曼光谱分析、X射线荧光光谱分析法等。

（一）电子显微镜法

电子显微镜包括透射电子显微镜（简称透射电镜）和扫描电子显微镜（简称扫描电镜）。电子显微镜是应用已久的检测手段，透射电镜能在同一试样上把形貌观察与结构分析结合起来，而且以观察形态为主，同时也能作成分分析等多性能微区分析。透射电子显微镜与光学显微镜对比，如图4-2-1所示。

当前与宝石矿物关系更密切的是扫描电镜。扫描电镜是以电子束在试样上扫描时产生二次电子，经处理后即可得到样品表面的立体图像。因而可得到高分辨率的微形貌，同时定出微区多元素组分的定性及定量分析。扫描电镜的分辨率为4～7nm，最大放大倍数可到几十万倍，具有高分辨率和极高的放大倍数，图像清晰、制样简便为扫描电镜的最大特点。现以琥珀的扫描电镜照片为例，如图4-2-2所示。

图4-2-1　透视电子显微镜与光学显微镜的原理对比

图4-2-2　扫描电镜54 000×下琥珀肾状胶粒堆积

（二）红外光谱分析

物质在红外线照射下，引起分子中振动能级（电偶极矩）的跃迁而产生的吸收光谱，为红外吸收光谱。被吸收的特征频率取决于物质的化学成分和内部结构，即组成分子的原子质量、键力以及分子中原子分布的几何特点，所以每一种物质都有自己的特征吸收谱。以波数频率（cm-1）或波长（nm）为横坐标，以百分吸收率或透射率为纵坐标，则得出该物质的红外吸收谱图。图4-2-3为琥珀的红外吸收光谱图。

图4-2-3　琥珀的红外光谱

a.白色琥珀（样品号：C01）；b.黄色琥珀（样品号：C02，C03）；
c.褐色琥珀（样品号：C04）；d.橙色琥珀（样品号：C05，C06）；
e.红色琥珀（样品号：C07，C08）；f.黑色琥珀（样品号：C09）

红外光谱分析，不仅用于化学组成的分析，而且用于分子结构的基础研究。可以根据谱图中吸收峰的位置和形状特征来判断未知宝石矿物的结构类型。依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。可以在硅酸盐、磷酸盐、碳酸盐及部分硫化物类矿物和有机宝玉石矿物中，检查成分中水的存在形式、阴离子团、类质同象混入物及同质多象变体等。目前常见的红外光谱仪有傅里叶变换红外光谱仪（图4-2-4）或光栅式红外光谱分析仪，可配红外显微镜使用。所采取的方法要根据检测的样品进行选择：①如果是薄至中等厚度的珠宝玉石原料或成品，可用直接透射法；②如果要测较大的抛光平面，可用直接反射法；③如果为原石、玉石雕件等，可用粉末透射法；④如果要测微区的反射和透射光谱，可用显微红外光谱法，样品规格最好按仪器的要求而定。

图4-2-4　傅里叶红外光谱仪

红外光谱各分析法具有无损样品（除粉末透射法对样品有微损外）、测谱快捷的特点，当前适用于鉴别翡翠的A、B、C货，判断钻石的类型，用于一些相似的宝玉石矿物及一些贵重饰品的检测，是研究和检测宝玉石非常重要的手段。

傅里叶变换红外光谱仪可用于宝玉石的红外吸收光谱的测试，具有扫描速度快、信号强、灵敏度高的优点。它是很常用的检测宝玉石的一种大型先进仪器。它还有一个特殊的用途，即对作旧的古玉进行检测。用本红外光谱利用“漫反射”红外附件作出的谱图，可显示指纹区内人为的用高温烘烤、强酸腐蚀等方法作旧出现的假沁、假牛毛纹等。如利用Si—O、Si—O—Si的伸缩和弯曲振动等红外吸收谱带，即可证实该古玉器的原玉石成分，有利于展示该器物的本来面目。

（三）电子探针分析

电子探针也叫X射线显微分析仪，用来探测微区域内成分及结构、区分微米级的特征。它是利用加速电压高能入射电子束作用于样品表面产生的特征X射线的波长和强度来实现的。利用电子枪发射出来的电子束，直径小于1μm，电子束为激发源，对样品微区进行轰击，该微区将会产生特征X射线、二次电子、被散射电子、阴极荧光及吸收电子等信息，然后可将这些信息进行收集、处理，以研究探讨样品微区的化学成分、结构及表面形貌特征。

还可作点分析，分析样品上某一个点微区的特征；也可作线分析，分析样品上一条直线的电子束扫描，得出在这一条直线上组分的变化；还有面分析，分析在样品某一微区表面范围内的元素分布状态及形貌。

所谓微区，即指样品上的探测区范围可小到100μm2，它所分析能定性的元素为周期表上的Be～U的范围。一般能定量的为Na～U的范围。当样品中所含的组分在1%左右它就能作出分析，而且分析的相对误差在1%～2%的范围以内。这就体现了电子探针应用范围广而精确度高的特点。但是一个矿物样品或一块玉石的成分不一定均匀，用电子探针所测的微区结果绝不能以点带面，更不能代表整体的成分，所以一定要多测几个点。另外它也不能检测元素在宝石矿物中的存在状态（是混入物杂质还是类质同象），所以最好与透射电镜、红外光谱、X射线分析等相互配合使用。

如果在电子探针分析的同时配备光学显微镜，那么观察的同时又可进行分析，这样就可以避开包裹体、连生矿物或杂质，易于找到理想的分析区域。

分析这样小的微区，既有利于分析细小矿物或组分复杂的样品，也更有利于分析包裹体，给包体定性并进行成分变化对比。

微区之小不为肉眼所见，所以做探针分析不会破坏样品，做过探针的样品照样还可再做别的测试。做电子探针的样品要求表面光滑、大小适度，一般不大于20mm。因此，探针分析拥有既不破坏样品又能继续保存样品的特点，因而可用于检测珠宝、玉石、珍品或饰品，还可以作为检测古物珍品的有效方法。

总之探针既可分析微区的成分、结构和形貌特征，又能快速准确地确定出探测对象（这仅是限于微区），所以它的用途极为广泛。将成分结构及形貌用在宝石矿物学上，可鉴定宝石矿物种属、探讨宝石矿物包体，利用不同地区产状的宝玉石、不同包体进而研究宝石矿物的生成环境和生长条件及其变化。探针分析可区别宝玉石饰品是天然还是合成品，分出优化品或处理品，查明微量元素的赋存状况等。所以探针是一个行之有效的检测珠宝玉石及古器物的好方法。图4-2-5（a）和图4-2-5（b）为电子探针结构示意图及仪器外观。

（四）X射线衍射分析

X射线分析长期以来在鉴定矿物和研究晶体结构方面起了极其重要的作用，也已经被广泛地应用到了各相关领域。

图4-2-5　电子探针仪及外观结构示意图

（据北京大学鉴定中心）

X射线是一种波长很短的电磁波。X射线射入晶体之后可产生很多现象，其中的衍射现象对研究晶体结构最有意义。由于X射线的波长与结晶物质内部原子（或离子）间的距离是属于同一数量级的，当一束X射线穿过结晶物质时，便按照布拉格公式产生衍射。每一种结晶物质都有自己所特有的化学成分和晶体结构，因此当X射线通过结晶体后就会产生特有的衍射图，记录和分析这种衍射图［图4-2-6（a）］就可以鉴定出宝玉石矿物的物质成分，推断它的内部结构。

X射线在晶体中的衍射，形式上看做是面网对X射线的“反射”。图4-2-6（b）中的各黑点代表原子（或离子），1、2、3是一组平行的面网，其间距是d，若X射线S0（波长为λ）沿与面网成θ角方向入射，并在S1方向产生“反射”线时，根据光学原理，只有它们的行程差（Δ）等于波长的整倍数时，光波才能互相叠加而增强。由图4-2-6（b）可看出，相邻面网在S1方向衍射的X射线行程差为DB＋BF＝2dsinθ，当它等于波长的整数倍时才能产生衍射，即产生衍射的条件是nλ＝2dsinθ（式中n＝1，2，3，…整数，称衍射级次），此为布拉格方程式。

若有一组面网，其符号为hkl，间距为dhkl，布拉格方程式可转换写成：

X射线波长是已知的，衍射角θhkl可用试验方法确定，面网间距dhkl即可求出。

为得到衍射线的方向和强度，进而确定晶体的对称、空间格子类型、晶胞参数及晶体中原子的排列，可以用不同X射线照相方法。

X射线分析的具体方法种类很多，基本方法有单晶分析和粉晶分析两种。

1.单晶分析

单晶分析利用矿物单晶体或其碎片为样品，晶体大小一般小于1mm，进行照相，还可有照相法和衍射仪法。单晶分析有以下几种方法。①劳埃法：初步确定晶体对称作晶体定向；②旋转法：主要测定晶胞参数，确定衍射指数，求晶格类型和空间群，确定原子排列方式；③回摆法：主要确定晶体对称，晶体定向；④华盛堡法：主要测定轴长、轴角，确定空间群；⑤旋进法：主要测晶胞参数，确定空间群；⑥甘多菲法：测得粉末图。

图4-2-6　X射线衍射分析

单晶法适合于作宝石矿物单晶或其碎片、碎粉等单晶材料，其中的劳埃法可用于检测天然珍珠、养殖珍珠及其仿制品。

2.粉晶分析

粉晶分析采用粉末状多晶为样品，所以又称粉末法。按照分析技术不同又可分为粉晶照相法和粉晶衍射仪法。

（1）粉晶照相法是利用X射线的照相效应，用感光底片记录粉末样品所产生的衍射线。这是1916年由法国物理学家德拜（Debye）和雪尔（Scherrer）发明，所以又称德拜法。用此法拍摄的粉末照相称德拜图。此法是将宝石矿物样品制成粉末，颗粒大小在0.001mm左右，做成圆柱状粉末柱，然后将其安置在圆筒机内的轴线上旋转，同时将具有一定波长的X射线垂直粉末柱穿过，由于晶体各面网所产生的衍射线，形成许多顶角不同的以S0为轴的圆锥，如图4-2-6（c）和图4-2-6（d）所示。这些圆锥形衍射线，照在长条形底片上就感光成为德拜图，如图4-2-6（e）所示。德拜图由一系列对称的感光强度不同的弧线组成，不同物质其弧线的数目、分布距离及黑度（感光强度）不同。根据弧线间距可测出θhkl进而计算出面网间距dhkl。根据弧线黑度可估计各衍射线相对强度不同物质有不同的d和值，可与已知矿物的值对比，定出未知矿物的种数、名称，或获得这些衍射数据后，查阅有关矿物X射线的鉴定表（JCPDS卡片或其他专门鉴定表），对照表上标准的衍射数据，即可得出鉴定的宝石矿物名称。

（2）粉晶衍射仪法。这一方法是利用X射线的电离效应或荧光效应，用辐射探测器和计数器来测定并记录衍射线的位置和强度，以获得衍射数据。用此法得出的图谱称衍射图，不需要通过照相。衍射仪是自动记录按计数器所测的衍射强弱，可自动画出相应的衍射峰和背景图，其中每一个衍射峰代表一组面网。每一组面网的面网间距可直接打印在峰之上；其衍射强度与峰高成正比。若以最强的峰作为100，与其他峰相比，可确定相对强度，还可测定绝对强度。衍射峰所对应的2θ值对应地标在谱线之下，如图4-2-7所示。

图4-2-7　黄色次生石英岩玉（广西产）的粉晶X射线衍射

粉晶衍射仪法，比德拜法准确度较高，分辨能力较强，操作方便，记录图谱所需的时间短、精确度高，用计算机控制操作和进行数据处理，可直接获得衍射数据，对矿物的定性、定量都十分有效。这一快速简便的方法，有利于检查各种宝玉石首饰，已得到广泛应用。但此法对仪器稳定度要求高、样品用量度较大、设备较复杂、成本相对较高，所以它并不能完全取代德拜法。

（五）激光拉曼光谱分析

当光透过透明—半透明物质时，除一部分光被吸收外，另一部分则发生散射。散射光中有一种非弹性的拉曼散射光，它能提供分子振动频率，定出分子固有的振动频率，判别分子的对称性、分子内部作用力的大小和一般分子动力学的性质。

为了加强光的强度方向性和单色性，入射光源采用激光，故检测宝玉石选用激光拉曼光谱仪。简易工作系统示意图，如图4-2-8（a）所示。拉曼散射是由入射光和物质内原子、分子的运动相互作用造成的，由样品的拉曼光谱即可得到被测物质内部分子、原子的振动性。各种宝石有各自不同特征的拉曼光谱，因而拉曼光谱可用于测定宝石的品种。

现代拉曼光谱仪除普通常用的具有中等分辨率的拉曼光谱仪之外，还有分辨率更高的拉曼光谱仪即显微拉曼光谱仪。显微拉曼光谱仪是将拉曼光谱仪组装在显微镜上，成显微拉曼探针，简称拉曼探针，其系统如图4-2-8（b）所示。

图4-2-8　拉曼光谱仪

1.照明器；2.多道分析器；3.测量范围光圈；4.棱镜；5.反光镜照明器；6.激光源；7.显微镜

激光拉曼光谱仪检测宝玉石是无损检测，常可用于测定宝玉石中的包体及充填物，进一步研究包体。它还可以检测珠宝玉石的微区组分，检测古玉，区别天然品或合成品、优化处理品或仿制品，检测各种金属镀膜、染色、注胶及有效地区分宝玉石的相似品种，如区分钻石和与其相似的合成立方氧化锆、碳硅石等。图4-2-9为琥珀的激光拉曼光谱图。

图4-2-9　琥珀（抚顺产）的激光拉曼光谱

因为大型拉曼光谱仪设备较复杂，价格也较昂贵，所以最近有一种经过改进的较为轻便的（只有2kg多）便携式拉曼光谱仪Inspector面世。它可以检测固体等形态的物质，其独特的化学结构所对应产生的拉曼指纹图谱可立即识别出相关物质。数据可以通过无线蓝牙技术或USB传输到相应的软件上，自动搜索相匹配的光谱图，从而鉴定未知物质和确定不同化合物的数量。该光谱仪含450多种矿物的谱图数据库，还可无线扩展，便于鉴定未知宝玉石，因而可将它用于宝玉石的鉴定和分类、分子结构与化学计量研究、考古科学，也可以用在材料研究尤其是碳纳米管的细微结构识别及金属有机化合物的测量等方面。通过蓝牙无线数据传输可实现远程（100m范围）控制，还可以加配连接数字显微镜实现微区分析。它最适合于野外应用，实为一快速、无损的鉴定好手段，其外形如图4-2-10所示。

图4-2-10　便携式拉曼光谱仪（据深圳市海泰仪器设备有限公司）(www.xing528.com)

（六）X射线荧光光谱分析法

这一分析方法是利用X射线荧光光谱仪，产生X射线荧光光谱。当宝玉石等物质中元素的原子受到高能辐射激发后，则放射出该原子所具有的特征X射线。根据这种X射线的特征及强度，可测定宝玉石样品的化学成分，确定元素种类及其含量的多少。

仪器类型有大型、小型和轻便型之分，以大型X荧光光谱仪用途最广，灵敏度高，干扰少，各种形态、各种大小的宝玉石样品皆可分析，无破坏性。它可分析元素周期表上从Na（Z＝11）～U（Z＝92）的80多种元素。尤其对稀土、锆、铬等元素皆可测定。新型的仪器甚至可测定硼、碳等超轻元素。它不仅可用于常量元素的定性、半定量、定量测定，亦可用于微量元素的测定。在珠宝玉石中，测出主要元素和微量元素确定其含量后，以含量之比可推断是天然宝石还是人工合成宝石；对比不同微量元素或痕量元素的含量可以推断不同产地和产状。尤其对金、银、铂等贵金属首饰可确定其含量而定出成色。X荧光光谱仪器外观如图4-2-11所示。

目前这类仪器还较复杂且昂贵，只能测样品表面，甚至有时还不够精确。我国自行设计制造的手提式放射性同位素X射线荧光分析仪，则有着轻便和操作简便的特点，应用也逐渐更为广泛。

另外还有一种EDX-LEX荧光光谱金属分析仪，也是有效检验珠宝、黄金、特种合金及一些稀有金属的仪器。该仪器可测定固体、液体和粉末，可分析测量从铝到铀的数十种元素，可测金属戒指的内表面，同时分析金属花色首饰的各个部位。如选配测量ROHS软件，即可测出金属中有害元素的含量（到10-9）。该仪器适用于珠宝检测、珠宝加工、贵金属倒模和回收，其外观如图4-2-12所示。

图4-2-11　X荧光光谱仪

（Specialized Precious Metals Tester，据胜林珠宝仪器深圳公司）

图4-2-12　X荧光光谱贵金属分析仪

（据深圳市海泰仪器设备有限公司）

（七）阴极发光仪

阴极发光仪是利用阴极射线管发出的具有较高能量的电子束激发宝石矿物表面，因不同宝石矿物的成分、结构、所含的微量元素不同，发出光的波长不同，颜色强度不同，鉴别宝石矿物。由于电子束具有比紫外线更高的能量，激发力强，这就可以使许多在紫外线下没有荧光的宝石矿物也具有明显的阴极发光，同时可以进而研究矿物结构中的缺位、微量的杂质离子、配位体及价态等。阴极射线发光常被人们用于对宝石杂质成分及含量的测定，可以区分合成钻石和天然钻石，尤其因钻石处理前的阴极发光（为黄色）和高温高压处理后钻石的阴极发光（为蓝色）不同，是一个检测钻石的重要仪器。其同时也能检测区分合成宝石和天然宝石，特别应用于钻石、祖母绿、红宝石、蓝宝石及翡翠等的检测。

它能测定宝石杂质、成分及含量，提供宝石生成环境的物理化学变化信息；研究宝玉石矿物的内部结构，探讨生成环境及生长过程；尤其可根据宝石的阴极发光图的不同，明显地检测天然钻石与合成黄色钻石及绿色翡翠等不易区别的宝石矿物。阴极射线发光，对宝玉石缺陷中心发光机理的研究亦有重要的意义。阴极发光仪有着简便、快捷、无损样品和成本较低的优点，已在宝玉石鉴定中开始广泛应用。仪器外观如图4-2-13所示。

图4-2-13　宝石阴极发光仪

（Gemstone Cathode Luminescing Meter，据胜林珠宝仪器深圳公司）

一般阴极发光仪是由高压发生器、高压控制系统、真空控制系统、真空泵、样品室和观察显微镜等组成，配合计算机使用。

（八）GEM-3000光纤光谱仪

该仪器是基于反射测量的全波长光谱分析仪，其波长范围可从紫外到近红外光，能有效地检测数百种宝玉石的光谱反射特征曲线。其可对小样品和任何形状的样品进行检测，可增加探头对大于200mm的大样品进行检测，可用于对染色珍珠、红珊瑚、红宝石、蓝宝石、翡翠和天然钻石及合成钻石等的鉴别与检测，如图4-2-14所示。

（九）宝石激光诱发光谱仪（LIBS）

宝石激光诱发光谱仪，可快速、灵敏、无损测试，能同步检测90个不同化学元素，也可用于材料学、环境检测及考古研究等领域。仪器如图4-2-15所示。

图4-2-14　光纤光谱仪

图4-2-15　激光诱发光仪

［据中国地质大学（武汉）珠宝学院］

（十）激光等离子体质谱仪（LA-LCP-MS）

激光等离子体质谱仪是一种对无机元素和同位素的分析技术，几乎能分析出化学元素周期表上的所有元素。由于不同物质、不同元素的质谱不同及不同含量谱线强度不同，其可用来检测宝石的成分及含量，也可以检测宝石样品中的微量元素和痕量元素。其对探讨宝石的优化处理情况和产地，尤其对检测Be扩散处理红蓝宝石较为有效。该仪器特点为：分析样品用量少、速度快，但是对样品也有轻微损耗，而且常常在宝石表面留下燃烧斑痕或烧蚀坑。

（十一）与检测钻石有关的几种仪器

随着钻石业的迅速发展，市场上钻石仿制品及合成品、处理品的涌现，使专门检测钻石的仪器也不断增多。现简单地列举如下几种。

1.热导仪与莫桑石仪

利用其热导率的相对大小可辅助鉴定宝玉石。当前常用的测试仪器为笔式热导仪和圆形手握式热导仪，如图4-2-16所示。

（1）笔式热导仪的应用。笔式热导仪又称钻石笔，因为它一直是区分钻石和其仿制品的有利工具。自出现了碳硅石后，它才不再是唯一测定钻石的仪器。

热导仪的操作方法如下。①先打开热导仪开关，上红色指示灯亮，进行预热，等待下指示灯亮（也有只有一个指示灯的）。②据室温和样品大小，按热导仪上规定，调出数量合适的彩色格。③手指捏住热导仪前后电极，使热导仪针头垂直接触样品（如圆钻型钻石只需垂直台面）。④格上升至红区并发出“滴滴”响声为热导率高的材料，如钻石或莫桑石（碳硅石）以及最近出现的合成钻石。如彩格不能升至红区，说明热导率低，即不是钻石或碳硅石。

（2）莫桑石仪的应用。莫桑石仪的类型也很多，现以新加坡产的Presidium PMT11型热导测试仪为例加以说明。它利用了电导率的测试技术原理，与热导测试仪配合使用。

图4-2-16　几种不同的热导仪

操作方法如下。①待测宝石必须洁净、干燥，勿用油污的手触摸宝石。②调节开关到ON的位置，指示灯亮，开始启动。③一只手拿宝石，一只手拿仪器，大拇指捏仪器一面，其余手指压捏另一面锯齿状电极部位。④将伸出的测试仪针头与宝石面垂直，轻微加压。⑤若所测为莫桑石，视窗内指示红灯，有的同时亮而发出“嘟嘟”声响；如果不是莫桑石而是钻石，则绿灯亮。⑥可连续测试至测试完成。⑦如果忘记关机，稍一会它还会发出“滴滴”声音提醒。⑧值得注意的是，有的含杂质较多而导电的钻石，也有这种反应，故此仪器只能区别莫桑石与无色（或白色）钻石。

为了方便起见，现今常常是测钻石的热导仪与测莫桑石的莫桑石仪结合一起，一笔两用，这种钻石与莫桑石两用测试笔如图4-2-17所示。

图4-2-17　莫桑石测试仪

2.钻石测定仪（DiamondSureTM）

钻石测定仪是用于测定是否为天然钻石的仪器，主要是将抛光过的钻石放置在探针上，台面朝下，通过度量其吸收光谱来观察结果。本仪器可检测0.10～10ct的无色—浅黄色抛过光的钻石，尤其对天然黄色钻石和黄色合成钻石的鉴别最为有效，不适用于其他宝石或钻石的处理品和仿制品。对简单镶嵌过的首饰上的钻石可以检测是其特点。

3.钻石观测仪（DiamondViewTM）

钻石观测仪是依据天然钻石与合成钻石不同的荧光图谱而制造。合成钻石在短波紫外光下呈现其生长区结构特征，与天然钻石有不同的荧光图谱，即将已抛光过的钻石置于紫外光下时，电脑显示屏上出现紫外图谱，经过操作处理显示屏上会自动出现磷光图谱。通常无色天然钻石磷光性弱，高温高压合成钻石磷光性强而且持续时间长，易于将二者区分。如果在钻石测定仪（DiamondSure）上测试之后安排这一测试进一步检测最好，可以把它看做是钻石测定仪（DiamondSure）的最好补充测试。

这种钻石观测仪（DiamondViewTM）包括显示屏、电脑、照相装置、真空夹持镊子及其他辅助元件等，如图4-2-18所示。

4.钻石显微镜（D-SCOPE HRD钻石显微镜）

专门检测钻石的钻石显微镜，如HRD钻石显微镜，具有钻石分级特性，可观测钻石内的包裹体或瑕疵，甚至观测钻石的颜色及钻石的切面抛光，也有观测钻石荧光的功能，并配有测量目镜以测量切工比例组合及完美的暗域照明以观测最小的内含物，如图4-2-19所示。

图4-2-18　钻石观测仪

图4-2-19　D-SCOPE HRD钻石显微镜

5.天然钻石／合成钻石鉴别仪（D-SCREEN天然钻／合成钻鉴别仪）

该仪器是专门区分天然钻石和合成钻石的鉴别仪，可以快速判断是天然钻石还是HPHT合成改色钻石，同时还能区分钻石的颜色D—J和0.2～10ct以内的质量，仪器小巧便于携带，如图4-2-20所示。

6.台式反射折射复合测试仪

这种测试仪（Presidium Duotester）是新加坡等地出产的检测钻石及人工仿钻石的仪器。主要是由热导仪及反射率仪两部分组成，是利用热导率检测钻石，达不到热导区的则是人工仿钻石或钻石的代用品，再以反射率区分具体是什么代用品。人工合成立方氧化锆、合成无色蓝宝石、合成尖晶石、人造钛酸锶、人造钆镓榴石（GGG）、人造钇铝榴石（YAG）及高温处理过的高型锆石（High Zircon），这7种人工宝石都是无色透明的，很像钻石，是最常见的人工仿钻石或钻石代用品，在仪器中附有这7种人工仿钻石的反射率数据表格及样品，测试的样品可以与之对比，以定出所测样品的具体名称。

测试时要注意：保持仪器针头垂直测试面，测试的样品要抛光光滑、清洁，轻拿轻放避免擦划。

这种仪器由热导仪与反射仪结合为一体，所以使用方便，能很快地检测出钻石或常见的7种仿钻石的名称。测试仪照片如图4-2-21所示。

图4-2-20　D-SCREEN天然钻／合成钻鉴别仪

图4-2-21　台式反射折射复合测钻仪

（据劳尔宾有限公司深圳店）

7.钻石切工比例分析仪

该仪器是专门检测钻石切工比例的重要仪器，其测量范围为：单镜头为0.10～1.25ct，双镜头为0.10～4.5ct，三镜头为0.10～15ct。它能够测量分析GB／T16554—2010要求的所有切工分级项目。测量精度、线性精度为16μm，角度为0.2°，切工分析测量软件中可分析的参数有质量、直径、冠角、冠高、亭角、亭深、底尖尺寸、底角偏离中心尺寸、台面尺寸、台面偏离中心尺寸、总深、腰棱厚度和其他相关特性。同时它可测量圆钻型、祖母绿形、椭圆形、马眼形、公主方形、梨形、三角形和心形等多种形状。在切工分析测量软件中还可有自动重切功能，可添加各类包裹体和内含物，能真实地显示刻面视频显示，有的还可以加火彩度测量软件等。仪器外观如图4-2-22所示。

图4-2-22　CUT全自动钻石切工比例分析仪

关于钻石的分析研究现在已经甚为广泛和深入，各种新仪器也不断出现。除以上所述者外，最近出现有亮度镜R分析仪，可测定每一颗钻石的亮度、火彩和闪光，表示这一颗钻石的光效应，检测出每颗钻石的闪光美丽程度，将钻石的火彩称为实际光学参数的数字化读数；有专门的钻石—莫桑石分析仪利用光折射的原理区分钻石和莫桑石；有紫外荧光检测仪专门观察宝石荧光的性质；还有水比重测试仪用于检测黄金白银等诸多仪器，在此不胜枚举。随着珠宝研究的深入，诸多新仪器、新方法不断出现，可根据不同的目的和要求选择使用。