พลอยทับทิม หรือที่คนไทยเรียก พลอยแดง เป็นอัญมณีที่เคยได้รับการขนานนามว่าเป็นสุดยอดแห่งอัญมณี ว่ากันว่าทับทิมที่ไร้ตำหนิและสีสันสวยงาม ราคาสูงเป็นเท่าตัวของเพชรในน้ำหนักกะรัตเดียวกัน ทับทิมที่ได้จากธรรมชาติจริง เนื้อจะขุ่น มีตำหนิมาก ฉะนั้นทับทิมที่เราพบเห็นในตลาดทั่วไป จะผ่านกระบวนการเพิ่มสีและคุณภาพแล้วเกือบทั้งสิ้น ทับทิมจัดอยู่ในตระกูลคอรันดัม (Corundum) เป็นผลึกของ Al2O3 ที่มีโครงสร้างผลึกอยู่ในระบบฐานสามเหลี่ยม (Trigonal system) อันดับความแข็ง 9 โมห์สเกล ค่าดัชนีหักเห 1.76-1.77 ค่าความถ่วงจำเพาะ 4.0 สีแดงของทับทิมมาจากธาตุโครเมี่ยม (Cr) ซึ่งปริมาณธาตุโครเมี่ยมนี่เองที่จะเป็นตัวทำให้ทับทิมมีสีแดงมากน้อยเพียงใด ส่วนธาตุเหล็ก (Fe) มีส่วนทำให้ทับทิมมีสีมืดลง เนื่องจากเป็นอัญมณีที่มีสี ดังนั้นปัญหาที่พบเจอส่วนใหญ่จึงเป็นเรื่องของสีทับทิม เช่นทับทิมมีสีแดงเข้มเกินไป สีแดงอมม่วง สีแดงอมชมพู ไม่ได้มีสีแดงที่ชัดเจน
รูปที่ 1 สเปกตรัม PIXE ของพลอยทับทิมสด (Untreated) พลอยทับทิมเผาเก่า (Paw Kaw) และพลอยทับทิมเผาใหม่ (Paw Mai)