Способ оценки качества алмазов

(51) 5 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР цап"- ТЕХи" г,;Г ф 1;,Д, ПИСА Е ИЗОБРЕ ЕНИ К ПАТЕН ОСОБ ОЦЕН ЧЕСТВА АЛМА.(54)ЗО 57 784 от 19,12,8 л. %23Петролеум Компани,с..8)А М 4527895, к кобритании М 138475. кл. Изобретение относится к об ледования качества алмазов оп методами и может быть примен лирной промышленности,Цель изобретения - повышен ва оценки алмазов путем исключ ния субъективности эксперта. На чертеже представлена ройства для реализации способа чества алмазов. Устройство, реализующее сп чает источник 1 лазерного излуч стной частоты, собирающую о систему 2, монохроматор 3, дио ричный детектор 4, держатель оцениваемый алмаз 6. В основе изобретения лежит во алмаза, что сигнал Рамана оласти исстическими ено в ювезначительно сильнее сигналов от других материалов по той причине, что в алмазе имеется только С-С-связь, и его сигнал Рамана оказывается в месте, сильно отличающемся от сигналов от других минералов. Поэтому сигнал Рамана для алмазов очень специфичен, Кроме того, благодаря наличию в алмазе лишь одного типа С-С-связи существует лишь одиночный сигнал Рамана, легко отделяемый от сопутствующей широкополосной флуоресценции.В устройстве для реализации способа имеется источник 1 лазерного излучения, действующий на одиночной частотной моде, т.е. обеспечивающий излучение одной частоты, Частоту излучения выбирают в зависимости от цветового типа оцениваемого алмаза. Используют аргоновый ионный лае качес ния вли схема устоценки каособ, вклюения иэвептическую дный мат алмаза и о свойс алмазо( ) Изобретение относится к оценке качества алмазов. Цель изобретения - повышение качества оценки путем исключения субъективного фактора. По способу для оценки алмазов различного качества лазерный спектрометр Рамана калибруется по алмазам известного качества, свойства которых оцениваются по типовой субъективной процедуре. Затем алмазы неизвестноо качества помещают в спектрометр и облучают лазерным излучением известной частоты, Интенсивность рассеянного сигнала Рамана от алмаза неизвестного качества контролируется для одной или нескольких ориентаций алмаза, при этом результирующий сигнал связан с качеством этого алмаза. 1 э.п.ф-лы, 2 табл, 1 ил.Каждый алмаз размещают в держателе 5 и устанавливают нв пути света от лазера 1. Положение алмаза в держателе 5 оптимизируют для получения максимального сигнала рассеянного излучения Рамана на детекторе. Замер максимальной интенсивности сигнала Рамана проводится для нескольких ориентаций каждого алмаза. Интенсивность выражают кэк число фотонов, подсчитанных за 1 с. Поскольку в каж 50 55 дом случае разброс результатов незначителен, для каждого элмаза рассчитывают среднюю величину интенсивности зер модели Ярестга - Роузсз 2020 с длиной волны 514,5 нм. Лазер работает в режиме 50 мВт с поддержанием постоянного фотонного потока. При необходимости лазер может работать с другими длинами волн.Анализ рассеянного лазерного излучения проводится с помощью лазерного спектрометра Рамана Апзрес, Содержащего собирательную оптическую систему 2, монохроматор 3 и диодный матричный детектор 4 типа Велсоп-Я,Алмаэодержатель 5 приспособлен к удержанию алмаза б на пути света от лазера и может менять ориентацию алмаза относительно направления лазерного излучения.До проведения оценки качества неизвестного алмаза желательно определить, имеются ли в алмазе внутренние кристаллические дефекты вроде включений. Такие дефекты необходимо учитывать при оценке качества алмаза.Изобретение может использоваться для оценки как огрэнениых, так и неограненных алмазов. Поэтому данный способ может быть приспособлен к групповому или непрерывному методу отделения алмазов по группам известного качества от алмэзоносного материала.желательно, чтобы элмазы неизвестного качества относились к одному цветовому типу, например белому, желтому, зеленому, кроме того, желательно определять цветовой тип алмаза до оценки его качества соответствующим способом. Алмазы по большей части относятся к белому, желтому или зеленому цветовому типу, поэтому желательно предварительно классифицировать алмазы по цветовым типам с помощью соответствующих методов,При осуществлении способа устройство калибруют на алмазах известного цветового класса от 1 до 7. По цветовым типам используют алмазы желтые и зеленые, причем класс 1 обозначает наивысшее качество, а класс 7 - нэинизшее. Качество определяют стандартной субъективной оценкой.сигнала Рамана. Суммарное время накопления (время, потребное для подсчета числа фотонов в рассеянном излучении Рамана) порядка 1 с, при этом в каждом классе исследуют по пять алмазов (когда это возможно). Время накопления зависит от частоты падающего лазерного излучения и цветового типа алмаза.Интенсивность излучения Рамана измеряют с помощью диодного матричного детектора 4, В качестве детектора также возможно использование фотоумножителей.В табл.1 представлены результаты для желтых алмазов 1 - 7 классов (падающее излучение с длиной волны 4 - 514,нм), а в табл.2 - для зеленых алмазов 1 - 6 классов (падающее излучение с длиной волны о =514,5 нм).Интенсивность Рамана для каждого качества определяют по пяти алмазным образцам (при воэможности) и для каждого камня величину интенсивности Рамана рассчитывают для пяти различных ориентаций алмаза в держателе, Замечено, что в каждом случае интенсивность Рамана мало меняется от ориентации вследствие его тетраэдральной С-С валентной моды.Из примеров спектров, полученных для каждого цветового класса, видно, что даже в наиболее низшем цветовом классе не обнаруживается существенного фона. Этот момент являе 1 тся важным, так как сигнал при 1332 см можно считать сигналом Рамана от алмаза при остутствии флуоресценции. Следовательно, описанный метод может использоваться для оценки алмазов с различными цветовыми классами. 1, Способ оценки качества алмазов, заключающийся в том, что направляют на алмаз электромагнитное излучение, регистрируют рассеянное излучение и судят о качестве алмазов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества оценки, предварительно сортируют алмазы по их цветовым типам, на алмаз известного цвета с неизвестными качественными характеристиками направляют лазерное излучение известной частоты и интенсивности, регистрируют интенсивность рассеянного рамановского излучения и судят о качестве алмаза по интенсивности зарегистрированного излучения путем сравнения с интенсивностью рамановского излучения, рассеянного в аналогичных условиях алмазами известного цвета и качества,5 10 15 20 25 30 35 40 45 Формула изобретения16588292, Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я проведения оценки разделяют по размертем, что алмазы неизвестного качества до ным диапазонам.Таблица 11658829 Таблица 2 Составитель В.КалечицТехред М,Моргентал Корректор Л,Патай Редактор С.Пекарь Заказ 1725 Тираж 423 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изОбретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101