Способ неразрушающей диагностики самоцветов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) 011,А 87 50 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКОМ Й ДИА(56) Андерсон Б. Опрекамней. - М.: Мир, 198Третьякова Л.И. и др. Дспектры отражения ювелирных камней, записки ЯМО,ики само- спектрам ов в видиьную воэполучения яния и из ми провоинститут им. Н,Б,делен 3, с.1 Решетнякие драгоценных72-212. иагностические ных и поделоч 987, М 4, с.486 -Целью изоб ние области ди за счет включен емых обьектов торые не име выраженных по жения в средне ретения является расширеагностируемых самоцветов ия в область диагностируех ювелирных камней, коют сильных и хорош: ос фундаментального отрам ИК диапазоне, юаай рвсн ых в видимо цвесвета); рассетов. 1 ры ня ожение обИзобретение относится к области геммологии и может быть использовано для диагностики самоцветов специалистами различных областей - работниками музеев, таможен, Госбанка, пробирного надзора, криминалистами, экспертами по оценке камнесамоцветного сырья и иэделий из него, минералогами, спектроскопистами.Известен способ нераэрушающей отражательной спектрометрической диагностики, заключающийся в использовании спектров зеркального отражения (ЗО) в среднем инфракрасном (ИК) диапазоне для видовой идентификации камня и спектров диффузного отражения (ДО) в видимом диапазоне для диагностики цветовых разновидностей самоцветов, по технической сущности наиболее близок к заявляемому и принят за про 1 отип,Недостатками указанного способа является ограниченная воэможность видовой диагностики самоцветов, не охватывающая те ювелирные камни, которые не имеют сильных и хорошо выраженных полос фун(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩНОСТИКИ САМОЦВЕТОВ(57) Использование: для диагносцветов. Сущность изобретения: идиффузного отражения самоцветмой области определяют оптимабуждающую длину волны дляспектра комбинационного рассесравнения с эталонными спектрдят диагностику 3 ил аментального отражения в средне ч ИК дипазоне,На фиг,1 приведены спектры ЗО нем ИК-диапазоне для двух ярко-к самоцветов; на фиг.2 - спектры ДО мом диапазоне двух ярко-красных са тов (цифрами на графике указана водны (А - 632,8 нм) возбуждающего нв фиг.3 - спектры комбинационного яния (КР) двух ярко-красных самоцве прустита и 2 - киновари (циф спектральных кривых указывают пол диагностических полос КР в см ).Способ осуществляется слудующ разом.бирается в одном из максимумов спектра ДО, соответствующих области относительной прозрачности исследуемого самоцвета. 40 Спектры КР регистрируются на серийных спектрофотометрах типа ДФС, ДФС, ДФС. Спектр может быть зарегистрирован для образца любой формы, не требуется предварительная подготовка образца,разрушение камня или извлечение его из изделия. Минимальный размер диагностируемого объекта определяется размеромсфокусированного лазерного пучка - 0,10,2 мм, съемка спектра занимает 15-20мин. 50 Для перечисленных выше операций авторами были получены эталонные спектры 30 в среднем ИК-диапазоне, ДО в видимом диапазоне и спектры КР в спектральноминтервале 100 - 1500 см 1 для всех известных ювелирных камней. Операция съемки спектра 30 в среднем ИК-диапазоне (400-1500 см) проводится для определения вида самоцвета.Спектры ЗО в среднем ИК-диапазоне получают на серийных спектрометрах типа 5 ОВили ИКС, Для получения спектров используются приставки зеркального отражения типа ИПО. Съемка спектра занимает 20 минут, не требует.разрушения и предварительной подготовки образца, оп рава камня не является препятствием для съемки спектра, Спектр снимается с зеркальной поверхности образца - полированной для ограненных камней или естественной - гранной, спайной плоскости 15 кристалла. Размер образца - от 2 мм.Ограничением операции может быть отсутствие полос отражения в этом диапазоне для ряда минералов (например, киновари, прустита, алмаза, флюорита, сфалерита, га ленита, пирита, гематита и других минералов), что не позволяет использовать спектр ЗО для решения поставленной задачи - видовой диагностики самоцвета.Операция съемки спектра ДО в види мом диапазоне (25000-13000 см ) проводится для выбора оптимальной длины волны возбуждающего света при получении спектра КР, Спектры снимаются на серийных спектрофотометрах СФ, СФ. 30 Съемка спектра занимает 2-3 минуты, не требует предварительной подготовки образца, может быть произведена с образца размером от 1 мм, с любой поверхностью, с камня в изделии, 35Операция выбора длины войны возбуждающего света и получение спектра КР в спектральном интервале 100 - 1500 см .Длина волны возбуждающего света выПример неразрушающей диагчостики самоцветов - двух ювелирных камней ярко- красного цвета.Спектры 30 в среднем ИК-диапазоне (фиг.1) двух ярко-красных минералов не содержат выраженных полос отражения и диагностика этих минералов по полученным спектрам не представляется возможной.Спектры ДО в видимом диапазоне (фиг,2) также не содержат выраженных полос отражения, по которым возможна была бы их диагностика, Но эти спектры имеют сильный перегиб кривой отражения в области с длиной волны примерно 620 нм (16130 см). Полученные спектры позволяют произвести выбор длины волны возбуждающего света для регистрации спектра КР. Из фиг,2 видно, что эта длина волны должна быть больше 16130 см . Этому условию удовлетворяет, например, красная линия гелий-неонового лазера, равная 632,8 нм,На фиг,3 представлены спектры КР, полученные с гелий-неоновыМ лазером Д= -632,8 нм), которые в отличие от спектров ЗО в среднем ИК-диапазоне, очень информативны. Сравнение с эталонами позволяет однозначно по набору интенсивных линий КР: 362, 186, 122 см диагностировать минерал красного цвета М 1 как прустит и по совокупности интенсивных линий - 353, 346, 280, 256, 44 см определить минерал красного цвета Ь 2 как киноварь.Для сравнения мы сделали попытку зарегистрировать спектр КР двух указанных самоцветов от линии с длиной волны 514,5 и 488 нм аргонового лазера, наиболее употребительного в спектроскопии КР, Оказалось, что при мощности возбуждающего света 10-20 мВт спектр КР наблюдать не удалось. При повышении мощности возбуждающего света объекты начинают гореть (появляется черное пятно в области лазерного лучка), чем грубо нарушается условие неразрушаемости самоцвета при диагностике. Специальные исследования показали, что выигрыш в интенсивности сигнала КР, который удается обеспечить при выборе оптимальной длины волны возбуждающего света (в данном случае А = 632,8 нм) из спектра ДО, по сравнению с линиями арго- нового лазера составляют около 300 раз.Формула изобретения Способ нераэрушающей диагностики самоцветов, включающий получение спектров зеркального отражения в среднем инфракрасном диапазоне и сравнение этих спектров с эталонными для диагностики вида самоцветов, получение спектров с;иффузного отражения, выбранного видасамоцветов, в видимом диапазоне, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области диагностируемых самоцветов, до. полнительно по полученным спектрам диффуэного отражения в видимом диапазоне определяют длину волны возбуждающего света, освещают самоцветы выбранного вида светом с полученной длиной волны, регистрируют спектр комбинационного рассеяния, полученный спектр комбинационного рассеяния сравнивают с эталонным и по б результатам сравнения проводят диагностику.1770859 Редактор Т.Иванова Корректор И,Шмаков аказ 3738 Тираж 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, 10 Составитель Л.ТретьяковаТехред М.Моргентал Прудив