Методы и приборы для диагностики облагороженных алмазов

16.08.2022

Методы и приборы для диагностики облагороженных алмазов

Идеально ровные, чистые камни встречаются довольно редко в природе. К сожалению, большая часть добываемых в природе ювелирных камней либо имеют трещины, либо имеют непривлекательный окрас или другие дефекты, и при всем этом имеют хрупкую структуру. За все года работы в ювелирном производстве, имея огромный опыт, специалисты научились избавляться или уменьшать количество отрицательных качеств камней, то есть облагораживать камни. Тем не менее, в природе встречаются уникальные творения природы – редкие камни, которые по своему происхождению имеют практически идеальный вид, что невозможно сравнить с облагороженными человеком камнями. Встречаются они очень редко и имеют огромную ценность. Поэтому необходимо научиться отличать облагороженные камни от натуральных по своей красоте камней.

«Диагностика и идентификация проводится по комплексу прямых косвенных диагностических признаков в хорошо оснащенных геммологических лабораториях путем анализа снятых на специальном оборудовании спектрограммам в УФ, видимой и инфракрасной (ИК) областях спектра, а также с использованием спектров фотолюминесценции (в том числе, при температуре жидкого азота), методов поляризационной, люминесцентной и электронной сканирующей микроскопии, методов цветной катодолюминесценции, Рамановской спектроскопии и спектров, полученных методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПІР).

Постоянно совершенствующиеся наукоёмкие технологии позволяют создавать синтетические алмазы, по многим оптическим и физическим свойствам практически не отличающиеся от природных. Если не огранённый синтетический кристалл алмаза ещё может быть визуально отличен специалистом от природного (по характеру поверхности граней кристалла, его внешнему габитусу, наличию затравки), то после огранки такая возможность визуальной диагностики полностью исчезает. Диагностировать признаки внешнего воздействия с целью искусственного улучшения цвета природных камней до последнего времени можно было только при помощи современного дорогостоящего оборудования.

В обычных геммологических центрах и лабораториях, где проводятся рутинные диагностические и сертификационные работы, используются надёжные и экспрессные методы и приборы, позволяющие справиться с потоком поступающих на диагностику и сертификацию ЮК. Наиболее распространён прибор «D-Screen» (HRD, Бельгия) (рис. 2.6), Прибор разработан не только для диагностики натуральных бриллиантов и бесцветных синтетических ограненных камней, но и для обнаружения обесцвеченных по HPHT-технологии природных бриллиантов. «D-Screen» работает с камнями с цветом от D(1) до 6) по шкале GIA (ГОСТ Р) и весом от 0,2. 10 кар.

Принцип действия тестера основан на использовании существенного различия в поглощении/пропускании коротковолнового УФ излучения между алмазами типов I и II из-за смещения края фундаментального поглощения (225 нм для алмазов чистого типа IIa) в длинно волновую УФ область; 230... 260 нм и 260.280 нм для алмазов промежуточного типа IIa+Ia и Ia+IIa; 280...300 нм для алмазов типов LA, LAB1, LAB2 и т.д.; 300...400 нм для алмазов Іa+Ib и даже более 400 нм для алмазов типа Ib.

Этот принцип действия и диагностический критерий уже десятки лет используется в России в устройствах выделения безазотных алмазов на установках ПОСС-1 и ПУС-2 и на селекторе алмазов АСУФ.

Недостаток прибора «D-Screen» - невозможность исследования бриллиантов, находящихся в изделии. Кроме того, тестер не показывает природное или искусственное происхождение алмаза, а также не диагностирует HPHT-облагораживание природного огранённого алмаза. Он лишь свидетельствует, что тестируемый образец принадлежит к так называемому «безазотному» типу IIa или к промежуточным типам Ia+Ia, т.е. к алмазам D(1)-J(6) цвета с пониженной концентрацией примесного азота, которые могут быть природными, синтетическими или HPHT. обесцвеченными. Более того, D-Screen» вообще не диагностирует огранённые HPHT-синтетические и HPHT-алмазы, имеющие цвет выше (6), не прозрачные для коротковолнового SW-УФ-излучения, используемого в тестере.

Тестер «Presidium Diamond Syntetic Diamond Screпer (SDS)» также предназначен для работы с бесцветными алмазами (цвета от D до J). Оснащён источником света коротковолнового диапазона УФ-света, который проходит сквозь тестируемый камень к фотодетектору, расположенному на тестируемой площадке внутри прибора. Если способность к поглощению низкая, то тестируемый камень — алмаз (бриллиант) типа IIa или промежуточного типа, который может быть природным, природным облагороженным или синтетическим алмазом. По своим функциональным возможностям этот тестер аналогичен тестеру «D-Screen», но в отличие от него позволяет тестировать закреплённые в изделие огранённые камни.

Прибор «Diamond Sure» (производство компании DTC «Де Бирс») обладает более широкими диагностическими возможностями по срав нению с вышеописанными тестерами. Прибор не только позволяет производить тестирование закреплённых в изделии бриллиантов, но также в случае отнесения исследуемого образца к типу IIa указывает, какие именно дополнительные исследования необходимо провес ти. Кроме того, «Diamond Sure» расширен диапазон ординарных цветов исследуемых бриллиантов до 8(4) группы цвета (по ГОСТ Р). Прибор «Diamond Sure» хорошо диагностирует природные и синтетические алмазы жёлтого цветового ряда. Это стало возможным, поскольку принцип его действия основан на свойствах оптического поглощения и голубой фотолюминесценции природных алмазов в области пика на 415 нм, тогда как в спектрах поглощения и фотолюминесценции синтетических алмазов полоса 415 нм (дефектный центр N3) отсутствует. Именно на этом диагностическом свойстве производится селекция природных алмазов и их синтетических аналогов в отличие от тестеров «D-Screen» и «SDS.

Более того, природные алмазы (бриллианты) типа Іс заметным и даже со слабым жёлтым оттенком хорошо диагностируются в 98% случаях (в таких камнях концентрация дефекта N3 достаточно высока); тогда как синтетические алмазы (в том числе жёлтые и слабо жёлтые) во обще не содержат дефект N3. Окраска таких алмазов обусловлена присутствием дефекта С в виде изолированного атома примесного азота. Однако при этой селекции во фракцию алмазов, требующих дополни тельного исследования, попадают все бесцветные природные и синтетические алмазы типа IIa и промежуточного типа, а также бесцветные облагороженные природные алмазы. Другими словами, прибор «Diamond Sure» не разделяет бесцветные алмазы по природе их бесцветной окраски и по генетическому происхождению.

В «Diamond View» алмаз (бриллиант) освещается жёстким УФ (катодным) излучением. Прибор позволяет анализировать изображения с результирующей флуоресценцией поверхности алмаза на мониторе компьютера. Образец может быть повёрнут для проведения трёхмерного анализа. При изучении 3D проекций изображения алмаза по видимым особенностям его внутренней структуры можно установить, является исследуемый камень природным алмазом или его синтетическим аналогом, а также определить, являются ли исследуемые бесцветные природные алмазы искусственно обесцвеченными по HPHT-технологии.

В наиболее оснащённых современных геммологических центрах диагностируют облагороженные бриллианты и синтетические огранённые алмазы с использованием акустооптического спектрометра Рамановского излучения. Прибор позволяет не только в течение двух минут однозначно отличить бриллиант от имитаций (в том числе. когда камень закреплён в изделии), но и определить метод радиационного воздействия на природный или синтетический огранённый алмаз.

При отсутствии такого оборудования в ряде случаев можно определить синтетические огранённые алмазы и облагороженные бриллианты по люминесценции образцов в УФ-лучах. Информативными параметрами являются не только цвет и интенсивность люминесценции, но и равномерность распределения свечения по объёму камня (рис. 2.11, см. вклейку между с. 112 и 113).»