一种翡翠产地溯源方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种翡翠产地溯源方法及系统。采用LA

【技术实现步骤摘要】
一种翡翠产地溯源方法及系统


[0001]本专利技术属于翡翠产地溯源
，具体涉及一种翡翠产地溯源方法及系统。

技术介绍

[0002]翡翠是高档的玉石品种，优质的翡翠具有极高的观赏和收藏价值。目前市场上的优质翡翠主要产自于缅甸，此外在危地马拉、俄罗斯、日本等地也有产出。目前关于宝石产地信息研究中，常用的溯源手段有观察宝石内部的内含物以及鉴定人员凭借长年的工作经验进行鉴定，但是这些手段均存在不确定性。因此，研究出一种快速高效的识别翡翠产地的方法是当前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供了一种翡翠产地溯源方法及系统。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0005]本专利技术的第一目的是提供一种翡翠产地溯源方法，包括以下具体步骤：
[0006]步骤S1，样品前处理
[0007]收集不同产地的翡翠样品，样品切割成大小5cm
×
3cm
×
0.8cm；所述产地包括缅甸、俄罗斯和危地马拉；
[0008]步骤S2，样品检测
[0009]采用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪对步骤S1处理好的翡翠样品进行多元素分析，获得翡翠多元素的含量，所述多元素包含60种，分别为Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、P、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Pt、Au、Hg、Tl、Bi、Pb、Th和U；
[0010]所述激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪由Agilent 7900四极杆等离子体质谱、COMPexPro 102ArF 193nm准分子激光器和MicroLas光学系统组成，以国际标准物质玻璃标样NIST610、BCR
‑
2G、BIR
‑
1G和BHVO
‑
2G为校正标准，采用无内标
‑
多外标法对翡翠样品中微量元素进行了定量计算；
[0011]所述激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪的测试参数包括激光工作参数和ICP
‑
MS工作参数，所述激光工作参数为：激光剥蚀过程中采用高纯氦气作载气、高纯氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入等离子体之前通过一个T型接头混合，采样方式为点剥蚀，每个分析点持续70s的时间，包括15～20s的空白信号、40s的样品剥蚀信号和15～20s的清洗时间，氦气流量为0.8L/min，激光能量80mJ，激光束斑直径为44μm，频率为5Hz，脉冲数为300次；所述ICP
‑
MS工作参数为：RF射频功率为1550w，等离子气流速为15L/min，采样深度为5～5.5mm，积分时间40s，辅助氩气流量为1.0L/min；
[0012]步骤S3，数据分析
[0013]基于Wilks'lambd分析和F值检验，选出具有显著性差异的元素作为变量进行线性
判别分析，获得不同产地的翡翠样品分布聚集区，用于预测分析未知样品产地归属，所述线性判别分析包括Fisher判别分析和贝叶斯判别别分析；对步骤S2获得的翡翠样品的多元素含量数据进行分析，建立不同产地翡翠的Fisher、贝叶斯判别模型均为：
[0014]Y
T
＝X1N1+X2N2+X3N3+
…
+X
n
N
n
+C
[0015]其中：Y
T
代表产地类别，T为缅甸、俄罗斯和危地马拉，Xn代表根据贝叶斯判别分析筛选出的指标元素，Nn是指标元素的系数，C是常数；
[0016]步骤S4，溯源鉴别；
[0017]判别未知样品时，将经过步骤S2测得的数据带入上述步骤S3判别模型关系式中，对于Fisher判别函数，通过求出待测样品的坐标，判断其到三个产地的组质心距离，归类为最近的产地；对于贝叶斯判别函数，取结果数值最大即为其溯源产地。
[0018]进一步的，在步骤S2中，样品检测时，每测试5个样品点位，需测试1个标准样品，测试约50个点位需测试4个标准样品一次。
[0019]进一步的，在步骤S2中，将Na、Mg、Al、Si、P、K、Ca、Ti、Mn和Fe含量折算为对应的氧化物含量，即Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、TiO2、MnO和FeO。
[0020]进一步的，在步骤S3中，具有显著性差异的判别指标元素为Be、B、Sc、TiO2、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Yb、Th和U。
[0021]进一步的，在步骤S3中，经Fisher判别函数数据分析得到的Fisher判别模型为：
[0022]F1＝0.053Be+0.017B
‑
0.029Sc+2.553TiO2+0.014Zn+0.017Ga+0.246Rb
‑
0.002Sr+0.657Y+0.001Zr+0.032Nb+0.005Ba
‑
0.202Ce
‑
0.009Nd+2.280Sm
‑
3.824Eu+0.084Tb
‑
0.285Dy
‑
3.024Yb
‑
0.501Th+4.721U
‑
2.963
[0023]F2＝0.476Be+0.024B
‑
0.046Sc+1.569TiO2+0.001Zn
‑
0.029Ga
‑
0.081Rb
‑
0.003Sr
‑
1.185Y+0.012Zr
‑
0.432Nb
‑
0.008Ba
‑
0.086Ce+1.028Nd
‑
0.745Sm
‑
8.279Eu+25.191Tb+3.567Dy
‑
0.524Yb+0.176Th
‑
3.866U+0.182。
[0024]进一步的，在步骤S3中，经贝叶斯判别函数数据分析得到的各个产地的判别模型分别为：
[0025]Y
缅甸
＝0.229Be+0.008B
‑
0.042Sc
‑
3.737TiO2+0.016Zn+0.629Ga+0.462Rb+0.007Sr+1.322Y+0.013Zr
‑
0.518Nb+0.016Ba
‑
0.020Ce
‑
0.893Nd
‑
0.274Sm+3.225Eu
‑
13.048Tb
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种翡翠产地溯源方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1、样品前处理收集不同产地的翡翠样品，样品切割成大小为长不超过5cm、宽不超过3cm且厚度不超过0.8cm；所述产地包括缅甸、俄罗斯和危地马拉；S2、样品检测采用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪对步骤S1处理好的翡翠样品进行多元素分析，获得翡翠多元素的含量，所述多元素包含60种，分别为Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、P、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Pt、Au、Hg、Tl、Bi、Pb、Th和U；所述激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪由Agilent 7900四极杆等离子体质谱、COMPexPro 102ArF 193nm准分子激光器和MicroLas光学系统组成，以国际标准物质玻璃标样NIST610、BCR
‑
2G、BIR
‑
1G和BHVO
‑
2G为校正标准，采用无内标
‑
多外标法对翡翠样品中微量元素进行了定量计算；所述激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪的测试参数包括激光工作参数和ICP
‑
MS工作参数，所述激光工作参数为：激光剥蚀过程中采用高纯氦气作载气、高纯氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入等离子体之前通过一个T型接头混合，采样方式为点剥蚀，每个分析点持续70s的时间，包括15～20s的空白信号、40s的样品剥蚀信号和15～20s的清洗时间，氦气流量为0.8L/min，激光能量80mJ，激光束斑直径为44μm，频率为5Hz，脉冲数为300次；所述ICP
‑
MS工作参数为：RF射频功率为1550w，等离子气流速为15L/min，采样深度为5～5.5mm，积分时间40s，辅助氩气流量为1.0L/min；S3、数据分析基于Wilks'lambd分析和F值检验，选出具有显著性差异的元素作为变量进行线性判别分析，获得不同产地的翡翠样品分布聚集区，用于预测分析未知样品产地归属，所述线性判别分析包括Fisher判别分析和贝叶斯判别别分析；对步骤S2获得的翡翠样品的多元素含量数据进行分析，建立不同产地翡翠的Fisher、贝叶斯判别模型均为：Y
T
＝X1N1+X2N2+X3N3+
…
+X
n
N
n
+C其中：Y
T
代表产地类别，T为缅甸、俄罗斯和危地马拉，Xn代表根据贝叶斯判别分析筛选出的指标元素，Nn是指标元素的系数，C是常数；S4、溯源鉴别；判别未知样品时，将经过步骤S2测得的数据带入上述步骤S3判别模型关系式中，对于Fisher判别函数，通过求出待测样品的坐标，判断其到三个产地的组质心距离，归类为最近的产地；对于贝叶斯判别函数，取结果数值最大即为其溯源产地。2.如权利要求1中所述的一种翡翠产地溯源的方法，其特征在于，在步骤S2中，样品检测时，每测试3～5个样品点位，需测试1个标准样品，测试约50个点位需测试4个标准样品一次。3.如权利要求2中所述的一种翡翠产地溯源的方法，其特征在于，在步骤S2中，将Na、Mg、Al、Si、P、K、Ca、Ti、Mn和Fe含量折算为对应的氧化物含量，即Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、TiO2、MnO和FeO。4.如权利要求3中所述的一种翡翠产地溯源的方法，其特征在于，在步骤S3中，具有显
著性差异的判别指标元素为Be、B、Sc、TiO2、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Yb、Th和U。5.如权利要求3中所述的一种翡翠产地溯源的方法，其特征在于，在步骤S3中，经Fisher判别函数数据分析得到的Fisher判别模型为：F1＝0.053Be+0.017B
‑
0.029Sc+2.553TiO2+0.014Zn+0.017Ga+0.246Rb
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0.002Sr+0.657Y+0.001Zr+0.032Nb+0.005Ba
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0.202Ce
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0.009Nd+2.280Sm
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3.824Eu+0.084Tb
‑
0.285Dy
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3.024Yb
‑
0.501Th+4.7...

【专利技术属性】
技术研发人员：李举子，李浩东，沈锡田，闵红，陈彦霖，黄钰静，潘少逵，裴景成，刘曙，
申请(专利权)人：上海海关工业品与原材料检测技术中心，
类型：发明
国别省市：