萤石的宝石学特征及荧光特性研究

摘要

萤石,又称为"氟石",主要化学成分为氟化钙(CaF2),因在紫外线、阴极射线照射下发出荧光而得名.国内外研究曾经探讨过变色萤石的变色效应和萤石的热释光性,本研究主要针对性地研究萤石的荧光特性,选取了3块不同颜色的天然萤石样品和5块合成氟化钙样品,分别对萤石样品的宝石学特征进行测试和研究,并采用电感耦合原子发射光谱仪、傅里叶红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对萤石样品进行测试,对萤石样品的各类光谱进行总结分析,通过紫外-可见吸收光谱测试和荧光光谱测试,对样品的荧光特性进行重点分析.前期实验测试显示,萤石样品所含的杂质元素主要有铈(Ce)、镝(Dy)、镧(La)、锶(Sr)、钇(Y).通过成分分析和紫外-可见吸收光谱确定荧光光谱的激发波长,得到萤石样品的吸收光谱中显示Ce3+的发射峰以及可能为Tb3+的发射峰.通过高斯函数拟合最终得到萤石样品主要具有在316nm和336nm附近的发射峰以及在427nm附近的谱峰,萤石样品的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的对比验证了316nm和336nm附近的发射峰为主要的发光中心所产生的.