Menu

Способы улучшения чистоты алмазов и их обнаружение

Dr. Eric Erel, Carat Gem Lab, 32 rue du Gйnйral Franiatte, 57950 Montigny lиs Metz, France www.caratgemlab.com


Введение

Слово «обработка» - это стандартный термин, используемый в геммологии для описания любого типа процесса, кроме резки и полировки, который изменяет внешний вид драгоценного материала. Есть две основные категории обработки, которые применяются к драгоценным камням и бриллиантам. Первая улучшает изначально непривлекательный цвет камня, а вторая повышает чистоту и прозрачность камня с включениями и трещинами.

Существует много методов, которые улучшают цвет алмазов, таких как поверхностное покрытие тонким пленочным слоем, облучение электронным пучком, отжиг при «низкой» температуре (около 1000 ° C) и высокотемпературная высокая обработка (HPHT), а также комбинации этих процедур. За исключением случаев покрытия, результаты таких обработок и комбинаций обработок в основном связаны с примесями и другими структурными дефектами, которые присутствуют в алмазе. Например, богатые азотом, но слабо окрашенные алмазы типа I могут быть превращены в яркие фантазийные алмазы желтого, оранжевого, зеленого, розового или красного цветов. Коричневые алмазы типа IIa (без азота) могут быть обесцвечены.

В этой статье будут рассмотрены методы, используемые для повышения чистоты алмазов: лазерное сверление и заполнение трещин.

Техника лазерного сверления

В случае лазерного сверления лазеры используются для соединения поверхности с включением, черной трещиной или любыми другими черными пятнами, которые запечатаны внутри алмаза.

Первый метод лазерного сверления, применяемый в промышленности, использовался с 1970-х годов и состоит просто из сверления отверстия в алмазе с его поверхности до темных внутренних всключений. Второй метод, называемый «КМ» (аббревиатура, расшифровывающаяся как Кидуа Мейухад, что на иврите означает специальное упражнение), используется уже около десяти лет. Он заключается в создании или расширении серии из маленьких перьев, начиная от включения и продолжая, пока они не достигают поверхности. Какой бы метод лазерного бурения ни использовался, получается либо прямой канал, либо ход из мелких трещин, т.е. образуется отверстие, позволяющее кислотам проникать в алмаз и обесцвечивать или растворять нежелательные внутренние дефекты.

По ряду причин основательно чистоту алмаза не всегда можно улучшить. Однако, когда включение теряет свою черную окраску, оно часто становится менее заметным, и поэтому может считаться более приемлемым, чем исходное темное включение.

Рис. 1 Просверленное отверстие, оставленное лазером на поверхности алмаза после обработки. Исходное содержимое внутри было отбелено кислотами, введенными через прямой канал, созданный лазером.

Обычно легко обнаружить использование самого старого метода лазерного бурения. В алмазе, обработанном таким образом, видно крошечное круглое отверстие на поверхности, когда камень исследуют с помощью геммологического микроскопа (рис. 1). При перемещении камня в направлении, более или менее перпендикулярном оси отверстия, обнаруживается просверленный канал, который связан с обесцвеченным внутренним дефектом (включение или трещина) или с полостью, оставшейся после растворения первоначального темного элемента (Рис. 2).

Рис. 2 Изменяя угол обзора (по сравнению с рис. 1), прямой канал, оставленный лазером, можно увидеть намного легче. Отверстие для лазерного сверления простирается от поверхности алмаза до внутренней трещины, которая была отбелена.

Идентификация обработки «KM» может быть более трудной, потому что в большинстве случаев не видно отверстия, которое достигает поверхности. Однако включение, окруженное необычной сетью крошечных трещин, которые расширяются только в одной ориентации в направлении поверхности алмаза, следует считать подозрительным. Когда такой ряд крошечных перьев наблюдается в направлении, перпендикулярном плоскости переломов, они показывают нерегулярные темные каналы, которые выглядят как червоточины и характерны для лечения «КМ» (рис. 3).

Рис. 3 Темные червеобразные лазерные каналы, видимые в трещинах, простирающиеся от поверхности алмаза до точки растворения включения. Эта картина характерна для лечения «КМ».

Помимо темных внутренних элементов, алмазы могут также содержать множество трещин и расщеплений, которые достигают поверхности и могут быть легко видимы, особенно когда они зеркально отражают свет. Чтобы улучшить прозрачность таких трещиноватых алмазов, может быть применен метод заполнения трещин.

Заполнение трещин

Заполнение трещин внутри алмазов стеклом с почти таким же высоким показателем преломления, как у алмаза было обычной практикой в течение более двух десятилетий. Как и в случае с идентификацией алмазов, обработанных лазерами, стеклянное заполнение трещин также можно обнаружить, рассматривая камень с помощью бинокулярного микроскопа, а иногда даже с помощью лупы. Наиболее очевидной визуальной характеристикой, проявляемой алмазом со стеклянным наполнителем, является «эффект вспышки», при котором в заполненных трещинах при перемещении камня вперед-назад можно увидеть синие, фиолетовые, красные или оранжевые вспышки цвета.

Рис. 4 Вспышки синего цвета наблюдаются в трещинах алмаза, заполненных стеклом с высоким показателем преломления. Этот эффект вспышки наблюдается, если смотреть на алмаз в направлении, почти параллельном плоскости трещин.

Иногда незаполненные трещины, достигающие поверхности, могут показывать разноцветные интерференционные цвета, которые можно спутать с цветами, возникающими в результате эффекта вспышки.

Тщательное наблюдение под определенными углами, однако, позволяет зрителю различать эффекты, которые испускаются заполненными и незаполненными трещинами. Обычно незаполненные трещины показывают все цвета радуги сразу и эти интерференционные цвета наблюдаются перпендикулярно плоскости трещины, тогда как эффект вспышки от трещин, заполненных стеклом, показывает только несколько разных цветов и обнаруживается, когда трещина наблюдается в направлении, которое почти параллельно плоскости трещины (рис. 4). Кроме того, небольшие различия в угле обзора вокруг места, где обнаружен эффект вспышки, приведут к изменению цвета вспышек (рис. 5).

Рис. 5 Незначительные различия в угле обзора вокруг места, где видны вспышки, будут отображать изменение цвета вспышек. В этом случае вспышки меняются с синего (см. Рис. 4) на фиолетовый и оранжевый.

Неполное заполнение может быть дополнительным признаком, приводящим к выявлению леченых алмазов (рис. 6). Захваченные пузырьки газа могут присутствовать во многих заполненных трещинах. Эти пустоты в стекле бывают очень маленькими, возникающими в виде крошечных точек, а могут быть большими и плоскими. Когда эти пустоты встречаются в группах, они могут принять вид отпечатка пальца. Кроме того, очень неглубокий участок обработанного перелома, расположенный вблизи поверхности, также может быть заполнен не полностью.

Эти области выглядят как мелкая белая линия, следующая за контуром трещины на поверхности алмаза, и может быть вызвана небольшим растворением стекла при очистке алмаза после обработки.

Рис. 6 Трещина в алмазе заполнена стеклом с высоким показателем преломления. Цвета, отображаемые эффектом вспышки, и оставшиеся незаполненными области в заполненных трещинах (которые кажутся отражающими при наблюдении алмаза с помощью оптоволокна), характерны для этой обработки.

Заключение

Обработки, которые влияют на чистоту алмазов, часто легче идентифицировать, чем обработки, которые улучшают их цвет, потому что их обнаружение не требует использования передовых аналитических методов, таких как спектрофотометрия или инфракрасная спектроскопия.

В большинстве случаев алмазы с заполненными трещинами, и алмазы, просверленные лазером, легко идентифицировать, рассматривая их при большом увеличении. Однако выводы следует делать с большой осторожностью, так как иногда обработанные места очень малы и расположены вблизи поверхности. Например, небольшие и поверхностные, заполненные трещины проявляют только очень слабые эффекты вспышки. То же относится и к чрезвычайно коротким просверленным каналам.


ЛИТЕРАТУРА

1. Overton T.W., Shigley J.E.; A History of Diamond Treatments. Gems & Gemology; Vol 44; No1; 32-55; 2008.

2. McClure, S.F., King, J.M., Koivula, J.I., Moses, T.M.; A New Lasering Technique for Diamond. Gems & Gemology; Vol 36; No2; 138-146; 2000.

3. Shane, F., McClure, S.F., Kammerling, R.C.; A Visual Guide to the Identification of Filled Diamonds. Gems & Gemology; Vol 31; No2; 114-119; 1995.

4. Shigley, J.E., McClure, S.F., Koivula, J., Moses, T.M.; New Filling Material for Diamonds from the Oved Diamond

5. Company: A Preliminary Study. Gems & Gemology; Vol 36; No2; 147-153; 2000.