什么是交叉过滤器宝石测试技术？

        北京圣园淘矿工场科普来揭秘。使用交叉过滤器，宝石学家可以确定宝石中铬的存在，最显着的是红宝石、红色尖晶石、祖母绿、粉红色黄玉和亚历山大变石。交叉滤光片技术（不要与偏振交叉滤光片技术混淆）基于发射通过蓝色介质过滤的白光。

       这种过滤后的光线现在变成蓝色，照亮了通过红色滤光片观察到的宝石。宝石学家在黑暗中进行此过程。

        安德森交叉过滤系统

        图 1：BW Anderson 爵士 1959 年的交叉过滤器设置可以帮助识别含铬宝石。基于相同原理的袖珍系统可以证明非常有用。

        如果通过交叉过滤技术观察到的宝石含有铬，它们会发出强烈的荧光。例如，红宝石看起来像一块燃烧的煤。然而，宝石中的铁可能会显着降低或完全消除这种影响。因此，不含任何铁的合成红宝石会非常强烈地表现出这种效果。

        交叉滤波器简史

        George Gabriel Stokes 爵士（1819-1903 年）开创了这种测试技术，但并非用于宝石学。相反，他用它来测定弱荧光样品。1959 年，BW Anderson 爵士根据斯托克斯的观察采用了类似的技术，用于宝石学用途。

        Anderson 使用了一个 500 cc 玻璃实验室气球，其中充满了五水硫酸铜 (II) (CuSO 4 ·5H 2 O) 在蒸馏水中的饱和溶液。一个强大的白炽灯 (500 W) 照亮了气球，放置在一个隔离和冷却的盒子里。然后，过滤光（穿过溶液后呈蓝色）照射到宝石上。它们被放置在黑色载体上并通过红色明胶照相滤光片观察。您可以在本文顶部的图 1 中看到总体思路。

        在 1993 年对交叉滤光片方法的研究中，DB Hoover 和 AF Theisen 表明，含铬宝石中主要的铬激发发生在以 440 nm吸收线附近为中心的蓝色波段。

        感兴趣的宝石学家可以找到这种宝石测试技术的多种应用。然而，对于本文，我们的主要目标是将图 1 中的那个笨重的设备变成一个可靠的、便携式的交叉滤波器系统。

        如何制作袖珍型 LED 交叉滤光片设备

        新的 LED（发光二极管）技术可以制造非常简单且廉价的光源，因此宝石学家应该为他们的实验室配备这些光源。

        蓝色滤光片/灯

        对于北京圣园淘矿工场科普的袖珍交叉过滤器，购买便宜的手电筒，使用两节 AAA 或 AA 碱性电池和一个强蓝光 LED。您可以在任何电子零件商店或在线找到这些. 用蓝色灯泡更换笔电灯泡或白色 LED。为确保正确连接蓝色 LED，请参见图 2

        蓝色 LED 方向 - 口袋交叉过滤器

        图 2：此图显示了将蓝色 LED 连接到手电筒的正确方法。

        红色过滤器

        对于红色滤镜，您可以使用一张红色塑料或红色照片滤镜。但是，您还有另一种选择：来自条形码阅读器的红色塑料过滤器。这些设备在各地的商店中使用，具有用于输入/输出红色激光的红色塑料过滤器。当阅读器损坏时，它们通常会被破坏而不是修复。尝试找到一个并取下塑料过滤器。但是请注意，这种塑料是一种特殊的亚克力玻璃。不要切割、钻孔或燃烧它，因为它会破裂。你应该按原样使用它。

        在图 3 中，您可以看到北京圣园淘矿工场科普的适应。从左到右，我们有带手柄的红色滤镜、修改过的笔灯和一个特殊的盒子。这个可选的盒子设置包含五个蓝色 LED 灯条顶部有一个圆形开口，下面有一个红色过滤器。在侧面（未显示），它有另一个圆形开口，用于放入宝石或小首饰进行测试。内部被喷漆成黑色。（我为 LED 灯添加了一个开/关开关）。

        用于交叉过滤器宝石测试的便携式设备

        图 3：用于交叉过滤器宝石测试的便携式设备。

        如何制作硫酸铜交叉过滤器系统

        LED 自适应使一个非常有效和便携的交叉过滤器设备。但是，LED 和硫酸铜可能会产生不同量级的荧光效果。好吧，如果您想要两全其美，您还可以创建一个硫酸铜交叉过滤器系统。自己看看差异。

        首先，找到两个透明的宝石盒，一大一小。用一些环氧树脂胶将小盒子的底部和盖子粘在一起。确保没有空气或液体逸出。

        制备硫酸铜饱和溶液。做温暖。冷却后，过滤好，加一滴硫酸稳定。（仔细遵循使用硫酸的所有安全程序）。

        接下来，用钉子点燃并在小盒子的侧面打一个洞。用注射器将液体注入盒子内。慢慢做，让气泡随着盒子填满而冒出来。完成后，使用一层厚厚的环氧胶封闭孔。此外，在盒子的任何侧面，粘上一根杆或 L 形支架，让您可以将盒子固定到某个支架上。盖住盒子的后部和前部，然后将盒子的侧面涂成黑色。

        使用较大的盒子来装宝石。对于红色过滤器，请使用 LED 设置中的过滤器。现在，您拥有了一个良好的硫酸铜交叉过滤器系统。

        硫酸铜过滤器 - 交叉过滤器测试

        图 4：硫酸铜过滤器

        使用带分光镜的硫酸铜滤光片

        您还可以使用硫酸铜过滤器进行光谱观察。图 5 显示了如何将它与分光镜配合使用。

        硫酸铜滤光片和分光镜 - 交叉滤光片测试

        图 5：硫酸铜滤光片和分光镜。

        这个方法非常有用。例如，请看北京圣园淘矿工场科普列出的图 6。猜猜如何将天然红色尖晶石与合成尖晶石分开。

        天然红色尖晶石和人造红色尖晶石光谱 - 交叉滤光片

        图 6：天然红色尖晶石和人造红色尖晶石光谱。