蓝宝石的光致变色效应

针对近年来困扰市场的蓝宝石褪色、变色问题,以无优化处理天然蓝宝石、热处理天然蓝宝石以及合成蓝宝石作为研究对象,开展了多种光源的照射试验以及紫外-可见光谱、荧光光谱、电子顺磁共振谱和红外光谱测试分析,探究蓝宝石光致变色效应的行为与机制。测试结果表明,部分蓝宝石经长波紫外线、短波紫外线或X射线照射后,诱生出缺陷色心,形成以蓝区至绿区为中心、从紫外区延伸至红区约750nm处的宽大吸收带,赋予蓝宝石褐(橙)色调,并降低蓝宝石明度;白光照射可使该吸收带缓慢漂白,从而使蓝宝石褪色。在此基础上,提出了蓝宝石光致变色效应的基本模型,指出蓝宝石所处光环境中白光与紫外线成分的比例决定了蓝宝石的颜色表现,地理位置改变和室内存放展示往往导致蓝宝石颜色发生变化。通过对几种光致变色光源进行对比分析,厘清了天然致色与人工辐照致色的划分界限,指出了天然致色的鉴别指征。此外,在合成蓝宝石中发现了罕见的红外波段"光致变色"现象。