НОВЫЕ ИНТЕНСИВНЫЕ ФАНТАЗИЙНЫЕ ЗЕЛЕНЫЕ АЛМАЗЫ

НОВЫЕ ИНТЕНСИВНЫЕ ФАНТАЗИЙНЫЕ ЗЕЛЕНЫЕ АЛМАЗЫ

¹Хачатуров С.А., ²Аксенов Н.А., ¹Леонюк Н.И.

¹ МГУ, Москва, 119992/GSP–2, Россия, hatch@rambler.ru;
²НИИ Атомных реакторов, Димитровград, Россия

На сегодняшний день не известны публикации, связанные с появлением интенсивной фантазийной зеленой или фантазийной зеленой окраски в результате HT-обработки природных алмазов или у ограненных из них бриллиантов. Цвет зеленых облученных алмазов обычно оценивался, как зеленовато- или желтовато-голубой [1]. Между тем, ценовые коэффициенты на бриллианты фантазийных окрасок составляют от 0,65 до 1,5 к стоимости бриллианта аналогичного веса с характеристиками 1/1 по российским ТУ, или D/IF — по системе оценки Геммологического Института Америки (GIA) [2]. Следовательно, уже с этой точки зрения представляет интерес выяснение характера влияния различных внешних факторов на изменение окраски алмазов.

В предлагаемом сообщении приведены результаты HT-обработки, а именно, облучения с последующим отжигом, природных азотсодержащих алмазов типа IаА и IаВ, которые были классифицированы по спектрам поглощения в УФ и ИК-областях (300 и 225 нм и 1282 и 1175 см^–1 соответственно).

Исходные природные образцы, цвет которых варьировал от светло- до серо-коричневого (от H до I по шкале GIA), облучались нейтронами в специальном канале с малым энерговыделением, благодаря чему температура процесса не превышала 60С. За стенкой этого стального канала, установленного вблизи активной зоны реактора, размещался бассейн с водой, объемом 400 м³, что обеспечивало хороший теплосъем со всего устройства. Исследуемый кристалл помещался в канал в двойном контейнере: защищенный свинцом кадмиевый контейнер с образцом находился внутри. После этого они отжигались в течение длительного времени в атмосфере NaCl при 800С. Ожидалось, что такого рода последовательная процедура приведет к уменьшению природного коричневого нацвета бриллиантов. Вместо этого, однако, с увеличением дозы облучения цвет образцов менялся от серого к желтому и затем к зеленому. Интенсивность каждого цветового тона также усиливалась пропорционально степени облучения. Так, доза облучения последнего образца, который приобрел интенсивный зеленый цвет, была в 13 раз выше начального уровня.

С целью установления природы такой трансформации цвета бриллиантов исследованы спектры поглощения в УФ, ИК и видимых областях спектра. Изучение проводилось с учетом первоначальной концентрации основных азотных дефектов (А, В2). Изменение окраски связывается с появлением полосы поглощения на 467 нм. Уменьшение поглощения на 1370 и 1430 см^–1 свидетельствует о разрушении сегрегаций азота в форме В2-дефектов, что также влияет на ее изменение.

Литература: 1. Винс В.Г. Изменение цвета кристаллов алмаза // Вестник Геммологии, 2001. № 3. С. 10–30. 2. Estimating Fancy Color Diamond. Rap.Net., 1997.

ДИАГНОСТИКА ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Хренов А.Я., Палкина Е.Ю.

Крымское отделение Украинского Государственного Геологоразведочного института,
г. Симферополь, Крым, Украина, imr@utel.net.ua

Разработка вопросов диагностики драгоценных камней всегда актуальна. Это связано с тем, что установление истинной природы камня, имеющихся в нем дефектов определяет стоимостную оценку драгоценных камней и ювелирных изделий с ними. Наиболее остро стоят вопросы идентификации и дефектности камней при оценке ювелирных изделий с такими драгоценными камнями как алмаз, рубин, изумруд и сапфир, где стоимость изделия может изменяться в пределах 1–4 порядков, в зависимости от природы и качества камня.

Драгоценные камни, установленные в ювелирные изделия и предметы религиозного культа, нежелательно извлекать из оправы, а диагностика их должна быть однозначной, неразрушающей, и достаточно экспрессной. Для многих камней этим требованиям удовлетворяет люминесцентно-спектральный метод, который на порядок-два более чувствителен к реальной структуре камня, чем другой, часто используемый метод оптического поглощения.

Фотолюминесцентная (ФЛ) спектроскопия особенно эффективна для диагностики алмаза, его имитаций и природных и синтетических драгоценных камней, содержащих примеси хрома и редких земель.

Диагностика бриллиантов до последнего времени не вызывала трудностей. Исключительные твердость и теплопроводность, а также люминесцентные свойства позволяли однозначно отличать бриллианты от их имитаций. Люминесцентная диагностика бриллиантов проста, так как во всех алмазах, используемых в ювелирном деле, присутствует дефект структуры, получивший название в научной литературе — N3. В отличие от других дефектов, также встречающихся в алмазах, он дает в спектре ФЛ хорошо разрешенную при комнатной температуре систему полос, которая состоит из главной линии 415,6 нм и примыкающей к ней со стороны более длинных волн структуры 421, 425, 439, 452, 463 нм и др. В подавляющем большинстве ювелирных алмазов центр N3 проявляет наибольшую интенсивность, в сравнении с другими люминесцирующими центрами. Это определяет их синий, голубой, лиловый цвет свечения при визуальном наблюдении. Малая интенсивность излучения центра N3 в спектрах относительно редко встречающихся бриллиантов с зеленым и желтым свечением не препятствует надежной их диагностике. Так как этот дефект характерен только для алмаза, то его наличие полностью исключает часто употребляемые имитации из фианита, бесцветных циркона и корунда, ювелирного стекла и др.

Однако в последнее время стали появляться ювелирные украшения с бриллиантами, изготовленными из алмазов, искусственно выращенных методом перекристаллизации алмазного порошка. Они имеют характерную для алмаза высокую твердость и теплопроводность и не отличаются широко распространенным в ювелирной практике тестером от бриллиантов, изготовленных из природных алмазов. Искусственные бриллианты представляют серьезную проблему для геммологов. В отличие от кристаллов, синтезируемых из графита, эти искусственные алмазы по своим параметрам сходны с природными кристаллами. Нам удалось установить в искусственных бриллиантах несколько типов включений, например, наиболее часто встречающиеся тончайшие волосовидные включения. Включения такого типа и ориентировки нами не были отмечены в изученных ранее природных алмазах из месторождений различного генетического типа России, Украины, Казахстана, Австралии и коллекций алмазов из других регионов.

Свечение исследованных нами искусственных бриллиантов имеет низкую интенсивность, а центр N3 в их спектре не проявляется. То есть при диагностике таких бриллиантов наличие включений нетипичных для природных алмазов должно настораживать, а окончательно можно идентифицировать камень по характеру его фотолюминесценции.

Диагностика других драгоценных камней также основана на традиционных приемах. Это, прежде всего, изучение распределения и характера включений, окраски. Однако часто при изучении современных искусственных камней неоднородности в распределении окраски не наблюдаются, а включения отсутствуют. В таких случаях основным методом идентификации становится фотолюминесцентный. Обычно используются R-линии трехвалентного хрома, изоморфно входящего в структуру камней. Вследствие узости линий, высокой их интенсивности даже при очень низком (менее 0,05 мас.%) содержании хрома, и зависимости их положения от локальной симметрии окружения иона, по ним могут быть уверенно диагностированы рубин, шпинель, александрит, изумруд, топаз, кианит.

Таблица

Характерные особенности ФЛ драгоценных камней

В заключение необходимо отметить определяющую роль метода фотолюминесцентной спектроскопии при диагностике драгоценных камней. Этот метод использовался нами как самостоятельно, так и в комплексе с другими методами при идентификации камней в старинных и современных ювелирных изделиях и предметах религиозного культа.