阅读说明：本技术 一种拉曼光谱鉴定宝石装置及其方法 (Raman spectrum gem identification device and method thereof ) 是由 范文莉 张丽娟 潘凤 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种拉曼光谱鉴定宝石装置及其方法,拉曼光谱鉴定宝石装置包括箱体、第一抽屉和第二抽屉,第一抽屉和第二抽屉均可抽出的置于箱体内,第一抽屉处于第二抽屉的上端；第一抽屉内设置有磁性固定装置,磁性固定装置与第一抽屉的底部连接；磁性固定装置对宝石进行固定；第一抽屉底部对应磁性固定装置处设置有出光孔；第二抽屉内设置有拉曼光谱仪,拉曼光谱仪对应处于出光孔的下方；箱体上设置有显示屏,拉曼光谱仪与显示屏通过线路连接；拉曼光谱仪发出光源穿过出光孔照射在宝石上。相对现有技术,本发明能对宝石进行稳固,提升检测鉴定精准性。(The invention relates to a Raman spectrum identification gem device and a method thereof, wherein the Raman spectrum identification gem device comprises a box body, a first drawer and a second drawer, wherein the first drawer and the second drawer are both arranged in the box body in a withdrawable manner, and the first drawer is positioned at the upper end of the second drawer; a magnetic fixing device is arranged in the first drawer and is connected with the bottom of the first drawer; the magnetic fixing device is used for fixing the gem; a light outlet hole is formed at the bottom of the first drawer corresponding to the magnetic fixing device; a Raman spectrometer is arranged in the second drawer and correspondingly positioned below the light outlet hole; the display screen is arranged on the box body, and the Raman spectrometer is connected with the display screen through a line; the Raman spectrometer emits a light source to irradiate the gem through the light outlet hole. Compared with the prior art, the invention can stabilize the gem and improve the detection and identification accuracy.)

一种拉曼光谱鉴定宝石装置及其方法

技术领域

本发明涉及宝石鉴定技术领域，具体而言，特别涉及一种拉曼光谱鉴定宝石装置及其方法。

背景技术

随着珠宝市场的扩大，越来越多的人工宝石及假冒宝石出现在市场上，这些宝石在市场上以假乱真，以次充好。传统的宝石鉴定主要靠鉴定人员的经验,使用放大镜、比重计、显微镜、折射仪等手段。

现有技术中，光谱检测技术具有无损、快速、准确度高的优点，在宝石研究中得到广泛的关注和发展，是目前宝石鉴定较权威的分析方式。其中，拉曼光谱分析技术在物质的鉴定，分子结构的研究中有广泛的应用。

然而，一般的拉曼光谱仪器中不便于对宝石进行固定；再者检测宝石不精准，容易出现误差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能对宝石进行稳固，提升检测鉴定精准性的拉曼光谱鉴定宝石装置及其方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种拉曼光谱鉴定宝石装置，包括箱体、第一抽屉和第二抽屉，所述第一抽屉和第二抽屉均可抽出的置于所述箱体内，所述第一抽屉处于所述第二抽屉的上端；

所述第一抽屉内设置有磁性固定装置，所述磁性固定装置与所述第一抽屉的底部连接；所述磁性固定装置对宝石进行固定；所述第一抽屉底部对应所述磁性固定装置处设置有出光孔；

所述第二抽屉内设置有拉曼光谱仪，所述拉曼光谱仪对应处于所述出光孔的下方；所述箱体上设置有显示屏，所述拉曼光谱仪与所述显示屏通过线路连接；所述拉曼光谱仪发出光源穿过出光孔照射在所述宝石上。

本发明的有益效果是：箱体能为第一抽屉内的宝石鉴定提供暗箱环境，提升宝石检测鉴定的精准性；再者利用箱体、第一抽屉和第二抽屉进行封装，便于对拉曼光谱鉴定宝石装置进行携带，以及提升检测鉴定的便利性；磁性固定装置能对宝石进行有效固定，能适应各类不同结构的宝石；其结构简单，能有效降低成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述磁性固定装置包括两个平行布置的导轨和两个滑座，两个所述导轨与所述第一抽屉的底部固定连接；两个所述滑座均置于两个所述导轨上，每个所述滑座均可沿所述两个所述导轨移动；

一个所述滑座上设置有第一磁铁，所述第一磁铁与该滑座固定连接；另一个所述滑座上设置有第二磁铁，所述第二磁铁与该滑座固定连接；所述第一磁铁和第二磁铁磁吸；

两个所述滑座相互靠近的一端均包裹有硅胶套。

采用上述进一步方案的有益效果是：两个滑座对宝石进行夹紧，能适应宝石的各类形状及结构，提升宝石的稳定性，便于拉曼光谱仪对宝石进行精准的检测鉴定；两个滑座通过两个硅胶套对宝石进行夹紧，避免宝石出现磨损。

进一步，所述拉曼光谱仪包括激光器、透镜、二向色镜、共焦显微镜、硅探测器和处理器；所述激光器、透镜和二向色镜依次布置，并处于同一水平线上；所述二向色镜倾斜布置；所述共焦显微镜置于所述二向色镜的上端，所述共焦显微镜处于所述宝石的下方；所述硅探测器处于所述二向色镜的下方，所述共焦显微镜、二向色镜和硅探测器处于同一竖直线上；所述硅探测器与所述处理器连接；所述处理器置于所述第二抽屉内侧底部；

所述激光器发出的光线经过透镜射向二向色镜，所述二向色镜对光线进行反射，反射的光线经过共焦显微镜照射在宝石上；所述光线经宝石后发生瑞利散射和拉曼散射，发生瑞利散射的散射光和发生拉曼散射后的散射光经所述共焦显微镜头后，再次射向所述二向色镜，所述二向色镜使所述散射光中的拉曼散射光透射、瑞利散射光反射，经过所述二向色镜透射的拉曼散射光射向所述硅探测器处，所述硅探测器对拉曼散射光的光线进行检测，得到光信号，所述处理器对光信号进行处理，获得拉曼光谱图数据，将拉曼光谱图数据与存储的宝石拉曼光谱图数据进行匹配，获取宝石鉴定结果数据。

采用上述进一步方案的有益效果是：利用二向色镜既起到了将激光光线反射到共焦显微镜处，还能对宝石瑞利散射的光线进行过滤，减少了元件的数量，缩小了光谱仪的体积，使本发明提供的拉曼光谱仪具有体积小、便携的优势。

进一步，所述处理器与所述显示屏通过线路连接，该线路为卷绕可伸缩结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：利用线路卷绕可伸缩结构，便于第二抽屉抽出时，能进行伸缩，能有效适应第二抽屉进行抽出及回位，延长使用寿命。

进一步，所述第二抽屉内设置有呈半球状的底座和支撑板，所述支撑板置于所述底座的上端，所述支撑板与所述底座固定连接；所述拉曼光谱仪置于所述支撑板的上端，所述拉曼光谱仪与所述支撑板可拆卸连接；

所述支撑板的一端部固定连接有第一磁块，所述箱体的侧壁上对应所述第二抽屉处设置有滑块，所述滑块内设置有第二磁块，所述第一磁块与所述第二磁块磁吸；所述第一磁块与所述第二磁块之间的磁场作用力大于所述第一磁块与所述第一磁铁或第二磁铁磁之间的磁场作用力。

采用上述进一步方案的有益效果是：调节拉曼光谱仪对宝石发出光线的角度，能实现不同方向对宝石进行检测鉴定，提升鉴定的精准度，避免宝石的个别瑕疵影响宝石的鉴定结果。

进一步，所述第二抽屉内侧底部对应所述底座处设置有凹槽，所述底座的下端部与所述凹槽结构匹配；所述底座可转动的限位处于所述凹槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：底座在凹槽内限位转动，便于拉曼光谱仪移位，保障拉曼光谱仪发出的光线精准射向宝石。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种拉曼光谱鉴定宝石方法，包括以下步骤：

步骤1.抽出第一抽屉，将拉开磁性固定装置，将宝石放入磁性固定装置内；滑块内的第二磁块磁吸第一磁块，移动滑块，滑块通过第二磁块和第一磁块带动支撑板进行转动，支撑板带动拉曼光谱仪进行转动至设定位置；

步骤2.拉曼光谱仪发出的光线穿过出光孔照射在宝石上，光线经宝石后发生拉曼散射，产生的散射光经出光孔反射回拉曼光谱仪，拉曼光谱仪对散射光进行处理，获得宝石鉴定结果数据。

本发明的有益效果是：利用箱体、第一抽屉和第二抽屉进行封装，便于对拉曼光谱鉴定宝石装置进行携带，以及提升检测鉴定的便利性；磁性固定装置能对宝石进行有效固定，能适应各类不同结构的宝石；还能实现不同方向对宝石进行检测鉴定，提升鉴定的精准度。

附图说明

图1为本发明一种拉曼光谱鉴定宝石装置的主视图；

图2为本发明一种拉曼光谱鉴定宝石装置的正视图；

图3为本发明一种拉曼光谱鉴定宝石装置的结构示意图；

图4为本发明磁性固定装置的结构示意图；

图5为本发明拉曼光谱仪的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、箱体，2、第一抽屉；

3、第二抽屉，3.1、底座，3.2、支撑板，3.3、第一磁块；

4、磁性固定装置，4.1、导轨，4.2、滑座，4.3、第一磁铁，4.4、第二磁铁，4.5、硅胶套；

5、出光孔；

6、拉曼光谱仪，6.1、激光器，6.2、透镜，6.3、二向色镜，6.4、共焦显微镜，6.5、硅探测器，6.6、处理器；

7、显示屏，8、滑块，9、宝石。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图5所示，一种拉曼光谱鉴定宝石装置，包括箱体1、第一抽屉2和第二抽屉3，所述第一抽屉2和第二抽屉3均可抽出的置于所述箱体1内，所述第一抽屉2处于所述第二抽屉3的上端；

所述第一抽屉2内设置有磁性固定装置4，所述磁性固定装置4与所述第一抽屉2的底部连接；所述磁性固定装置4对宝石9进行固定；所述第一抽屉2底部对应所述磁性固定装置4处设置有出光孔5；

所述第二抽屉3内设置有拉曼光谱仪6，所述拉曼光谱仪6对应处于所述出光孔5的下方；所述箱体1上设置有显示屏7，所述拉曼光谱仪6与所述显示屏7通过线路连接；所述拉曼光谱仪6发出光源穿过出光孔5照射在所述宝石9上。

抽出第一抽屉2，将拉开磁性固定装置4，将宝石9放入磁性固定装置4内；拉曼光谱仪6发出的光线穿过出光孔5照射在宝石9上，光线经宝石9后发生拉曼散射，产生的散射光经出光孔5反射回拉曼光谱仪6，拉曼光谱仪6对散射光进行处理，获得宝石鉴定结果数据；

箱体1能为第一抽屉2内的宝石9鉴定提供暗箱环境，提升宝石检测鉴定的精准性；再者利用箱体1、第一抽屉2和第二抽屉3进行封装，便于对拉曼光谱鉴定宝石装置进行携带，以及提升检测鉴定的便利性；

磁性固定装置4能对宝石9进行有效固定，能适应各类不同结构的宝石9；其结构简单，能有效降低成本。

上述实施例中，所述磁性固定装置4包括两个平行布置的导轨4.1和两个滑座4.2，两个所述导轨4.1与所述第一抽屉2的底部固定连接；两个所述滑座4.2均置于两个所述导轨4.1上，每个所述滑座4.2均可沿所述两个所述导轨4.1移动；

一个所述滑座4.2上设置有第一磁铁4.3，所述第一磁铁4.3与该滑座4.2固定连接；另一个所述滑座4.2上设置有第二磁铁4.4，所述第二磁铁4.4与该滑座4.2固定连接；所述第一磁铁4.3和第二磁铁4.4磁吸；

两个所述滑座4.2相互靠近的一端均包裹有硅胶套4.5。

将两个滑座4.2分别沿相反的方向移动，将宝石9放入两个滑座4.2之间，再松开两个滑座4.2；两个滑座4.2在第一磁铁4.3和第二磁铁4.4磁场作用力的作用下相互靠近，两个滑座4.2对宝石9进行夹紧，能适应宝石9的各类形状及结构，提升宝石9的稳定性，便于拉曼光谱仪6对宝石9进行精准的检测鉴定；两个滑座4.2通过两个硅胶套4.5对宝石9进行夹紧，避免宝石9出现磨损。

上述实施例中，所述拉曼光谱仪6包括激光器6.1、透镜6.2、二向色镜6.3、共焦显微镜6.4、硅探测器6.5和处理器6.6；所述激光器6.1、透镜6.2和二向色镜6.3依次布置，并处于同一水平线上；所述二向色镜6.3倾斜布置；所述共焦显微镜6.4置于所述二向色镜6.3的上端，所述共焦显微镜6.4处于所述宝石9的下方；所述硅探测器6.5处于所述二向色镜6.3的下方，所述共焦显微镜6.4、二向色镜6.3和硅探测器6.5处于同一竖直线上；所述硅探测器6.5与所述处理器6.6通过线路连接；所述处理器6.6置于所述第二抽屉3内侧底部；

所述激光器6.1发出的光线经过透镜6.2射向二向色镜6.3，所述二向色镜6.3对光线进行反射，反射的光线经过共焦显微镜6.4照射在宝石9上；所述光线经宝石9后发生瑞利散射和拉曼散射，发生瑞利散射的散射光和发生拉曼散射后的散射光经所述共焦显微镜6.4头后，再次射向所述二向色镜6.3，所述二向色镜6.3使所述散射光中的拉曼散射光透射、瑞利散射光反射，经过所述二向色镜6.3透射的拉曼散射光射向所述硅探测器6.5处，所述硅探测器6.5对拉曼散射光的光线进行检测，得到光信号，所述处理器6.6对光信号进行处理，获得拉曼光谱图数据，将拉曼光谱图数据与存储的宝石9拉曼光谱图数据进行匹配，获取宝石鉴定结果数据。

利用二向色镜6.3既起到了将激光光线反射到共焦显微镜6.4处，还能对宝石9瑞利散射的光线进行过滤，减少了元件的数量，缩小了光谱仪的体积，使本发明提供的拉曼光谱仪具有体积小、便携的优势。

上述实施例中，所述处理器6.6与所述显示屏7通过线路连接，该线路为卷绕可伸缩结构。

利用线路卷绕可伸缩结构，便于第二抽屉3抽出时，能进行伸缩，能有效适应第二抽屉3进行抽出及回位，延长使用寿命。

上述实施例中，所述第二抽屉3内设置有呈半球状的底座3.1和支撑板3.2，所述支撑板3.2置于所述底座3.1的上端，所述支撑板3.2与所述底座3.1固定连接；所述拉曼光谱仪6置于所述支撑板3.2的上端，所述拉曼光谱仪6与所述支撑板3.2可拆卸连接；

所述支撑板3.2的一端部固定连接有第一磁块3.3，所述箱体1的侧壁上对应所述第二抽屉3处设置有滑块8，所述滑块8内设置有第二磁块，所述第一磁块3.3与所述第二磁块磁吸；所述第一磁块3.3与所述第二磁块之间的磁场作用力大于所述第一磁块3.3与所述第一磁铁4.3或第二磁铁4.4磁之间的磁场作用力。

移动滑块8，能带动第二磁块进行移动，第二磁块移动过程中带动第一磁块3.3进行移动，第一磁块3.3带动支撑板3.2进行偏转，支撑板3.2带动底座3.1进行偏转，支撑板3.2同时带动拉曼光谱仪6进行偏转；从而调节拉曼光谱仪6对宝石9发出光线的角度，能实现不同方向对宝石9进行检测鉴定，提升鉴定的精准度，避免宝石的个别瑕疵影响宝石的鉴定结果。

上述实施例中，所述第二抽屉3内侧底部对应所述底座3.1处设置有凹槽，所述底座3.1的下端部与所述凹槽结构匹配；所述底座3.1可转动的限位处于所述凹槽内。

底座3.1在凹槽内限位转动，便于拉曼光谱仪6移位，保障拉曼光谱仪6发出的光线精准射向宝石9。

一种拉曼光谱鉴定宝石方法，包括以下步骤：

步骤1.抽出第一抽屉2，将拉开磁性固定装置4，将宝石9放入磁性固定装置4内；滑块8内的第二磁块磁吸第一磁块3.3，移动滑块8，滑块8通过第二磁块和第一磁块3.3带动支撑板3.2进行转动，支撑板3.2带动拉曼光谱仪6进行转动至设定位置；

步骤2.拉曼光谱仪6发出的光线穿过出光孔5照射在宝石9上，光线经宝石9后发生拉曼散射，产生的散射光经出光孔5反射回拉曼光谱仪6，拉曼光谱仪6对散射光进行处理，获得宝石鉴定结果数据。

箱体1能为第一抽屉2内的宝石9鉴定提供暗箱环境，提升宝石检测鉴定的精准性；再者利用箱体1、第一抽屉2和第二抽屉3进行封装，便于对拉曼光谱鉴定宝石装置进行携带，以及提升检测鉴定的便利性；

磁性固定装置4能对宝石9进行有效固定，能适应各类不同结构的宝石9；其结构简单，能有效降低成本；

还能调节拉曼光谱仪6对宝石9发出光线的角度，能实现不同方向对宝石9进行检测鉴定，提升鉴定的精准度，避免宝石的个别瑕疵影响宝石的鉴定结果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。