鉆石恒久遠(yuǎn)，
一顆永流傳。
要想辨真假，
接著往下看。
鑒定：鉆石的真假
目前，鑒定鉆石真假有以下幾種簡(jiǎn)單的方法：首先，將鉆石放入一杯水中。如果它沒(méi)有直接下沉，那肯定不是鉆石。其次，將鉆石放在紫外線下，注意其反射光的顏色。如果發(fā)出藍(lán)光，那么鉆石為真的可能性比較大。第三，如果將鉆石放在一張報(bào)紙上并且可以通過(guò)鉆石閱讀小字，則可能不是鉆石（真實(shí)的鉆石會(huì)折射光線，因此會(huì)看不到字母）。
通常，珠寶商在鑒定鉆石時(shí)，會(huì)使用放大鏡（或目鏡）尋找代表真實(shí)鉆石的小瑕疵（真實(shí)鉆石中有內(nèi)含物）。由于鉆石是有效的熱導(dǎo)體，因此使用導(dǎo)熱探針可以確定鉆石是否真實(shí)。使用設(shè)備加熱鉆石，然后測(cè)量其散發(fā)熱量的程度。如果熱量以較低的速度散發(fā)，則不是鉆石。
▲在地球內(nèi)部深處，單個(gè)鉆石可能會(huì)經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)20億年的成長(zhǎng)期生長(zhǎng)。不同年齡段的陰影和形狀可見(jiàn)，且每顆鉆石相距幾毫米。
以假亂真：立方氧化鋯
人工合成的立方氧化鋯是一種堅(jiān)硬、無(wú)色及光學(xué)上無(wú)瑕的結(jié)晶。因?yàn)槠涑杀镜土陀枚庥^與鉆石相似，因此在1976年起用至今，其應(yīng)用基本都是作為鉆石的代替品。立方氧化鋯外觀幾乎和鉆石一樣，甚至火彩更加的強(qiáng)烈，而且硬度也相對(duì)較高達(dá)到了8.5至9的莫氏硬度，這使得立方氧化鋯成為了謀利者以假亂真的選擇。
▲袋裝的立方氧化鋯
那么，如何辨別鉆石與立方氧化鋯呢？立方氧化鋯石不會(huì)像鉆石那樣折射光，并且在陽(yáng)光下轉(zhuǎn)動(dòng)鉆石，其反射出的光并非鉆石發(fā)出的白光，而是會(huì)呈現(xiàn)橙色的光。立方氧化鋯的密度頗高，比重為5.6至6.0。其硬度達(dá)8.5，雖低于鉆石，但已超過(guò)大部份天然寶石。其折射指數(shù)為2.15至2.18，表面有金剛光澤。色散指數(shù)達(dá)0.058至0.066，超過(guò)鉆石。立方氧化鋯無(wú)解理（Cleavage），斷口為貝殼狀（Conchoidal fracture），屬于易碎。在短波紫外線下呈黃、黃綠螢光。
其實(shí)，鑒定一顆大型克拉鉆石是否真假并不困難。但是，如果鑒定鑲滿了碎鉆（每顆碎鉆不到0.01克拉）的戒指，且戒指數(shù)量動(dòng)輒成百上千，那么珠寶商又從何鑒定呢？
▲鑲滿了碎鉆的戒指
NIR：大顯身手
根據(jù)鉆石公司戴比爾斯（De Beers）和倫敦帝國(guó)理工學(xué)院（Imperial London）于2020年9月在《礦物》雜志上發(fā)表的研究論文，立方氧化鋯是“一種出色的模擬物，因?yàn)樗哂懈吡炼龋捕龋瘜W(xué)惰性，低分散性，各向同性的晶體結(jié)構(gòu)，高透明度和無(wú)瑕疵和高帶隙，因此外觀幾乎無(wú)色。”
立方氧化鋯易于制造且價(jià)格便宜，鉆石行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)一直將其視為生存威脅。購(gòu)買立方氧化鋯而不是鉆石的人并不多，但是它的存在使人們經(jīng)常對(duì)自己的鉆石的準(zhǔn)確性感到疑惑。即使有數(shù)十年的市場(chǎng)意識(shí)和多種檢測(cè)立方氧化鋯的方法，人們?nèi)匀辉噲D將其作為鉆石傳播。
然而，基于不同物質(zhì)所賦予的某些特性，立方氧化鋯石想要被發(fā)現(xiàn)變得很容易。例如，與鉆石或其他模擬物相比，使用近紅外光測(cè)量各種寶石的發(fā)光度時(shí)，立方氧化鋯在850至900nm波長(zhǎng)之間與鉆石有著明顯的區(qū)別。
▲圖中黑色線為立方氧化鋯石的近紅外光反射情況，其他線為各類假鉆石的近紅外光反射情況，我們可以明顯看出立方氧化鋯石在850-900nm的波長(zhǎng)之間反應(yīng)相當(dāng)明顯。
為了幫助解決檢測(cè)碎鉆中摻有立方氧化鋯的問(wèn)題，戴比爾斯和倫敦帝國(guó)學(xué)院的研究人員測(cè)試了1,000多種市售的立方氧化鋯寶石，制造商如Swarovski，Pandora，Ceres Crystal的尺寸從1毫米到5毫米不等。美國(guó)和梅西寶石。
面臨上述的問(wèn)題與發(fā)現(xiàn)，研究人員使用了這樣的采集方式進(jìn)行鉆石真假的檢測(cè)：
使用Teledyne DALSA的Genie Nano M2050黑白CMOS面陣相機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行采集成像。
具體方式為：將鉆石放在測(cè)試臺(tái)上，然后用白色和綠色LED燈激發(fā)。光線通過(guò)紅外濾鏡和鏡頭反射到DALSA相機(jī)中。其設(shè)備模組相對(duì)便宜，價(jià)格低廉且有效。
▲整套鉆石真假檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成圖，黑白相機(jī)通過(guò)采集被測(cè)物反射出的光線，來(lái)判斷被測(cè)物的是否是真鉆石。
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▲鑲有碎鉆的戒指，其中帶兩個(gè)碎鉆為立方氧化鋯。首列（a，d，g，j）是白光顯示的波段。第二列（b，e，h，k）顯示了綠色激光激發(fā)的近紅外發(fā)光。第三列（c，f，i，l）顯示發(fā)現(xiàn)立方氧化鋯的位置，并以黃色突出顯示。
DALSA：低成本，高效率
研究人員寫道：“我們相信該系統(tǒng)的一大優(yōu)勢(shì)在于其潛在的能力，可以快速篩查并區(qū)分包含非常小的鉆石的珠寶中的（立方氧化鋯）。”
其他方法需要更多時(shí)間和更昂貴的設(shè)備。研究人員用價(jià)值低成本的設(shè)備和軟件解決了在成批小克拉鉆石中鑒定立方氧化鋯的問(wèn)題。與鉆石相比，立方氧化鋯的發(fā)光延遲，研究人員指出：“建議對(duì)任何在近紅外線中表現(xiàn)出強(qiáng)烈的延遲發(fā)光的寶石都應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待，因?yàn)檫@不是這種珍貴寶石的典型特征。”
凌云光作為Teledyne DALSA在中國(guó)大陸地區(qū)的戰(zhàn)略合作伙伴，憑借在機(jī)器視覺(jué)行業(yè)25年的經(jīng)驗(yàn)為行業(yè)提供專業(yè)的成像和視覺(jué)系統(tǒng)方案、系列高品質(zhì)成像、視覺(jué)組件及器件產(chǎn)品和專業(yè)化服務(wù)，持續(xù)為客戶創(chuàng)造大的價(jià)值。
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