在《AIP Advances》杂志上最近发表的一项研究中，研究人员使用分子和元素光谱技术，例如激光诱导击穿光谱 (LIBS)、拉曼光谱和傅里叶变换红外 (FT-IR) 光谱，来表征在古埃及矿山 。
在这项研究中，研究人员检查了各种可以追溯到法老时代的宝石。该团队分析了橄榄石、绿柱石/祖母绿、天河石和紫水晶等宝石样品，以了解更多有关其化学成分的信息。这样做可以让研究人员对古埃及历史有更多的了解，这可能有助于确定古代文明的贸易路线 。研究人员将这些宝石与沙特阿拉伯西部 Harrat Kishb 熔岩场中发现的橄榄石样本进行了比较。
宝石是考古学中有价值的文物。宝石具有重大的历史和文化意义。通过发现古代宝石，考古学家可以利用它们拼凑出古代社会可能是什么样子，以及生活在那个时代的人们的价值观。这些文物既体现了文化意义，又体现了视觉美感。然而，找到一种有效且高效的检测方法来区分天然宝石和合成宝石可能具有挑战性 ，光谱技术在此过程中可能会有所帮助。
例如，LIBS 是一种可以区分不同宝石组的有效技术。通过分析特定的光谱窗口，研究人员确定了每种宝石品种的独特特征元素。拉曼光谱和傅立叶变换红外光谱也可以作为宝贵的工具，提供独特的分子指纹，可以表明随着时间的推移可能发生的变化。FT-IR 甚至揭示了这些宝石中呈现迷人颜色的特定官能团。
在这项研究中，使用了三种实验方法，每种光谱技术都使用一种方法。LIBS 分析的实验装置涉及使用波长为 1064 nm 的 Q 开关 Nd:YAG 激光器。Escelle 光谱仪与 ICCD 相机耦合，并使用 LIBS 软件来分析 LIBS 光谱 。使用4100型Jasco光谱仪在400-4000 cm -1波数振动范围内进行FT-IR分析，并使用溴化钾作为参比。使用德国制造的共焦拉曼显微镜在 473/532/633 nm 激光激发、z 聚焦和软件控制的 x-y 样品台进行线扫描和绘图的条件下进行拉曼分析 。
宝石爱好者、历史学家和宝石贸易商将从追踪宝石的起源和真实性的能力中受益，让他们一睹古老的过去。
