8月11日消息，一项新研究表明，全Stokes偏振成像技术可有效区分天然钻石与实验室CVD合成钻石，以及立方氧化锆和碳化硅等仿品，为宝石鉴定领域提供了新的非破坏性检测方案。

区分天然钻石与实验室合成钻石一直是珠宝行业的重大挑战，因为两者具有基本相同的化学成分和晶体结构，而碳化硅和立方氧化锆等仿品虽然成分不同但外观极为相似。研究团队利用全Stokes偏振成像技术，测量线偏振度、偏振角和圆偏振度等参数，生成覆盖整个宝石表面的二维偏振图谱。

偏振计量学研究光与透明材料相互作用时偏振状态的变化。当非偏振光进入刻面宝石时，其偏振取决于材料的折射率、晶体结构和内部光路。光学各向同性材料（如钻石）的偏振行为与各向异性材料（如碳化硅）截然不同，而天然钻石和CVD合成钻石在内部应力和生长纹路上也存在细微差异，可通过偏振双折射图谱区分。

研究通过Stokes四参数描述光强度及其线偏振和圆偏振分量。全Stokes偏振成像生成宝石整体偏振的二维映射图，可评估晶体对称性、内应力分布和生长特征。实验发现，天然钻石和CVD合成钻石在偏振对称性上表现出明显不同的指纹特征，CVD钻石的层状生长纹路产生特征性偏振条纹，而天然钻石则呈现地质生长过程中的随机应力分布。

该技术不仅对珠宝鉴定有重要价值，对半导体级钻石、导热基板和高功率电子器件用CVD钻石的质量检测同样具有应用前景。随着CVD钻石合成技术的进步和产能扩张，无损偏振检测有望成为钻石材料产业链的标准质控工具。 （来源：AZoM）