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本论文选用水晶中的紫晶,黄晶和无色水晶（共211粒）作为研究对象,在BY-1型阴极发光仪下测试样品的发光颜色,强度和内部结构特征等。对比分析各种颜色水晶及其合成品的发光特征,得出水晶的阴极发光规律。测试条件:电压7-8kv,电流1500μA,显微镜放大倍数为10倍。无色水晶的阴极发光很弱到无,少数为弱的蓝紫色。其合成品的发光为弱-中等的红色光,偶尔有蓝色发光;黄晶的阴极发光为弱-中等的蓝紫色,部分样品为强的橙红色,合成黄晶为弱-中等的橙红色光;紫晶的阴极发光既有蓝紫色又有红色光,合成紫晶只有红色发光,紫晶的发光强度比其合成品的高;黄晶和紫晶都随着颜色的由浅到深,其阴极发光的强度逐渐增大,在阴极发光下观察水晶的一些特征内部结构:裂隙,气液包体,色带,种晶板等。结合水晶的颜色成因理论和阴极发光特征探讨水晶阴极发光机理:无色水晶为纯的SiO2晶体,很少含有结构缺陷和杂质离子,其阴极发光很弱-无。合成无色水晶在生长过程中产生一些结构缺陷成为发光中心,或者掺杂剂中含有的杂质离子也会产生中等-强的红色光。紫晶及其合成品的颜色与成分中所含FeO44-空穴色心有关,使阴极发光呈现红色,紫晶中还含有微量的铝而呈蓝紫色。黄晶中含有Al3++O-呈现蓝紫色光,含有Fe3+杂质离子呈橙红色光,黄晶可同时呈现这两种颜色,而合成黄晶只呈现橙红色。导致紫晶,黄晶及其合成品的阴极发光特征存在差异的原因有:水晶及其合成品颜色成因的差别;二者内部结构特征的不同;合成水晶在生长过程中产生一些缺陷;水晶及其合成品受辐照时间的长短和强度不同也会造成其阴极发光特征的差异。影响阴极发光实验结果的因素有三个方面:样品方面,样品的大小、形状、厚度和颜色对实验结果的影响;仪器的调试方面,电子枪电压和电流的调节;内部结构特征的观察方面有一定难度。