Espectres minerals de punter làser de 405 nm

Fa temps que he estat investigant els espectres de fluorescència de diversos minerals mitjançant un punter de díode làser de 405 nm. Aquests dispositius estan disponibles a la Xina a preus molt raonables i produeixen una línia monocromàtica molt agradable amb una amplada inferior a 20 nm. La brillantor d'aquests làsers provoca una resposta molt agradable en molts minerals que no mostren una fluorescència normal en UV d'ona curta, mitjana o llarga. Els minerals que fan fluorescència en UV LW tendeixen a donar una resposta aclaparadorament brillant.

Les dades per a aquest estudi es van recollir mitjançant un espectròmetre Ocean Optics HR2000 que s'ha actualitzat a l'equivalent a un HR4000 ES. Els temps d'integració típics oscil·laven entre 200 mil·lisegons i 4 segons per a una fluorescència molt feble. Els espectres es van capturar mitjançant el programari Sectra Suite d'OO. Els espectres es van desar com a fitxers .jdx i es van processar amb el programari SpecWin32. SpecWin32 permet l'apilament d'espectres i la sortida com a fitxers .bmp que es poden cobrir a fitxers .jpeg per utilitzar-los a Mindat. Cap dels dos programes permet l'anotació directa de la sortida. SpecWin32 sortirà un fitxer separat que enumera els pics espectrals.

La recollida de dades va ser bastant fàcil. Vaig construir un suport per al col·limador HR2000 alimentant el connector de fibra òptica. La mostra es va col·locar a uns 1 cm del col·limador i es va il·luminar amb el làser. Es va utilitzar l'ajust del temps d'integració per portar l'espectre als límits normals del gràfic preestablerts a Spectra Suite. Es va utilitzar una captura d'un sol cop per recollir l'espectre. Es va trobar que aquesta configuració funcionava amb tot, des de micromuntatges de 3 mm fins a exemplars grans (7 cm +). Un làser amb un interruptor d'encesa i apagat bloquejable facilitaria molt la recollida de dades. Estic treballant en aquest.

Aquests són alguns exemples d'espectres que he recollit (els pics forts a 405 nm i 810 nm són línies de primer i segon ordre del làser).

Fluorapatita de diverses ubicacions que mostra fortes línies REE i emissió de banda ampla. Curiosament, la fluorescència SW més forta es trobava a l'exemplar amb emissió de banda ampla.

Fluorapatita 405nm fluorescència

Aquí teniu una comparació de línies REE en una mostra de scheelite de la Xina i una interessant fluorapatita de Yukon, Canadà. Ambdues mostres brillen amb un color rosa quan les il·lumina el làser. Les línies REE són essencialment idèntiques en ambdues mostres, cosa que argumenta que es produeix un petit canvi de línies REE entre espècies minerals.

Espectres REE, scheelite làser de 405 nm, fluorapatita


Aquí teniu una comparació de dos exemplars d'espodumene de Minas Gerias, Brasil. Una és la varietat kunzita rosa, l'altra varietat hiddenita verda. Mostren espectres força diferents. El més inusual és la línia Cr diferent a la oculta. El crom és un element, com les terres rares, que és fortament estimulat pel làser de 405 nm.

Comparació de varietats d'espodumène amb làser de 405 nm

Aquí teniu un exemple de línies Cr en dos exemplars de cianita, una mostra blau-verd del Brasil i una mostra taronja de Tanzània. Les proves d'altres cianites blaves i verdes mostren línies idèntiques.

Línies de crom en cianita, làser de 405 nm

Aquí hi ha un exemple de diversos altres minerals fluorescents amb il·luminació làser de 405 nm. Les dues calcites són de Naica, Mèxic i de la mina Wessels a Sud-àfrica. Tots dos il·luminen un vermell profund amb el làser. L'adamita és de Mapimi, Mèxic, i fa fluorescència d'un color verd encegador i brillant amb el làser. La fluorita és una mostra groga recollida de Bedford, Indiana, que emet fluorescencia d'un blanc blau fort tant en UV SW com amb el làser de 405 nm.

Làser de 405 nm de minerals diversos

Espero que aquests exemples demostrin el poder d'aquests làsers. Estic esperant el desenvolupament de dispositius econòmics en longituds d'ona encara més curtes!