Перейти к содержимому


Фотография
- - - - -

Рефрактометрия


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 22

#1 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 14 Январь 2014 - 05:47

Написание сего опуса было вызвано к жизни многочисленными вопросами типа: "У меня есть деньги. Где я могу купить приличный рамановксий спектрометр" huh.gif На встречный вопрос "А зачем Вам нужен именно рамановский спектрометр?" всегда следует ответ: "Камни определять! Вот определю камень таким спектрометром, и уже никто со мной спорить не сможет, и обмануть меня не может... " И так далее, и тому подобное...

Приходится раз за разом рассказывать, что даже профессионалы обращаются к своему спектрометрическому оборудованию, состоящем вовсе не из одного только рамана, в тех редких случаях, когда у них возникает сложность с идентификацией камня СТАНДАРТНЫМИ ГЕММОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ! Что для целей идентификации спектрометрия может понадобится лишь раз из ста, а то и из тысячи случаев!

Приходится подолгу объяснять, что приборы эти весьма громоздки, сложны в использовании, и трудозатраты подчас абсолютно несоразмерны ценности результата..  Далее следует переход к тому, что большинство камней несложно идентифицируются куда как более простыми и дешевыми способами..

Сказанное и явилось посылом к тому, чтобы максимально подробно и, надеюсь - понятно, рассказать о всех возможностях, предоставляемых рефрактометром, стараясь помочь понять и основные физические принципы, заложенные в этот чудо-прибор.

~~~~~~~~~~~

РЕФРАКТОМЕТРИЯ. ЧАСТЬ 1.

Поговорим подробнее о наиболее полезном, простом и недорогом способе идентификации драгоценных камней – о рефрактометрии. На самом деле ни один другой способ не дает такой полной информации об изучаемом камне. К примеру, наиболее простой и применяемый метод спектрометрии – изучение спектра поглощения, может давать регулярные «сбои» в виду того, что далеко не каждый камень демонстрирует четкий и читаемый спектр.

С рефрактометрией проще – среди более чем полутысячи изученных в ограненном виде разновидностей камней лишь менее 10% имеют показатели преломления, лежащие за шкалой стандартного рефрактометра, и не поддающиеся идентификации стандартной рефрактометрией. То есть более чем 90% разновидностей камней не требуют для их идентификации ничего сложнее и дороже рефрактометра!

Наряду с микроскопом, рефрактометр - самый нужный и полезный инструмент. Рефрактометр позволяет определить ВСЕ оптические характеристики камня за исключением плеохроичных цветов. С помощью рефрактометра геммолог может определить коэффициент преломления, установить двулучепреломление и определить его числовой значение, определить оптический характер и оптический знак исследуемого камня.

В данном материале мы рассмотрим все теоретические и практические вопросы определения оптических характеристик камней, причем не только классически ограненных, но и камней со сфероидными поверхностями – кабошонов и бусин.

ЗАКОН ОТРАЖЕНИЯ

Впервые закон отражения света был сформулирован еще Эвклидом примерно в 280 году до нашей эры. В первом веке нашей эры древнегреческие математики и инженеры доказали, что луч света всегда движется между двумя точками по кратчайшему пути, что позволило применить эвклидов закон для расчетов в практической геометрии. УГОЛ ПАДЕНИЯ СВЕТА РАВЕН УГЛУ ОТРАЖЕНИЯ СВЕТА. На этом утверждении по сей день построена вся современная геометрия и вся современна оптика.
160574_original.jpg                                     
 
ЗАКОН ПРЕЛОМЛЕНИЯ

Сегодня мы знаем этот закон как закон Снелла-Декарта. Голландский астроном и математик Виллеброрд Снэллиус «переоткрыл» этот закон в 1621 году, а в 1637 свою независимую публикацию сделал французский философ Рене Декарт. На самом же деле первооткрывателем закона преломления был персидский ученый-энциклопедист Ибн Саль, очень подробно и точно описавший, каким образом луч света «изгибается» при прохождении через лизну.  Описание и объяснение эффекта преломления луча света было представлено в трактате Ибн Саля «Отжиг зеркал и линз» в 984 году нашей эры!

Установлено, что луч света, двигаясь по прямой, меняет траекторию своего движения в момент перехода из одной физической среды в другую. Изменение траектории может быть описано численно путем деления значений синуса угла падения света на плоскость раздела физических сред по отношению к условной оси симметрии на синус угла новой траектории света по отношению к той же условной оси симметрии.
160855_original.jpg                                   
То есть Коэффициент Преломления может быть вычислен по формуле:

КП = Sin угла ION : Sin угла MOR

Также установлено, что значение Коэффициента Преломления соответствует соотношению скоростей света в воздухе и в камне:

КП = Скорость света в воздухе : Скорость света в камне

В случае с бриллиантом формула дает такое значение:

КП бриллиант = 300000 км/сек : 123919 км/сек = 2,42

Также коэффициент преломления можно вычислить путем определения соотношения оптических плотностей сред, в нашем случае – делением показателя оптической плотности камня на таковой показатель у воздуха.

ДВА ВИДА ПРЕЛОМЛЕНИЯ

Известно два вида преломления света – одинарное и двойное.

Одинарным преломление (однолучепреломление) обладают изотропные камни. Однолучепреломление означает, что на границе контакта сред (воздух-камень) луч изменил свою траекторию и продолжил движение по ней, при этом не произошло его расщепление, и луч остался одним единственным. Такой вид преломления свойственен аморфным материалам, например – стекло или янтарь, и минералам, обладающим кубической кристаллической структурой, например – алмаз, гранат, шпинель.

Двойным лучепреломлением (двулучепреломление) обладают анизотропные камни. Двулучепреломление означает, что на границе контакта сред (воздух-камень) луч не только изменил свою траекторию, но и расщепился на два или даже три разных луча!
161174_original.jpg
Если кристалл минерала обладает только одной осью оптической симметрии (одноосный), то луч расщепляется на два, на ординарный и неординарный лучи. Если кристалл минерала обладает двумя осями оптической симметрии (двухосный), то луч расщепляется на три - Альфа, Бета и Гамма - лучи.

Такое расщепление луча имеет вполне осязаемую визуализацию. На приведенных фотографиях показаны раздвоение граней павильона ограненного циркона и раздвоение надписи под прозрачным кальцитом, оба минерала обладают очень сильным двулучепреломлением.

161347_original.jpg

Кальцит, будучи очень мягким минералом, не применим в качестве драгоценного камня для украшений. Но как коллекционный экспонат, ограненный кальцит очень популярен. Призмы из кальцита используются в дихроскопах для определения плеохроизма.



#2 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 14 Январь 2014 - 05:48

КРИТИЧЕСКИЙ УГОЛ РЕФРАКТОМЕТРА

Рефрактометр – оптический прибор, разработанный для определения критического угла полного внутреннего отражения луча света при прохождении его через камень. Критический угол показывается в виде тени на откалиброванной шкале рефрактометра.

Что же подразумевается под «полным внутренним отражением» и под «критическим углом»?

Понятие «полного внутреннего отражения» апеллирует к известному феномену, когда луч света, проходя из более оптически плотной среды в менее оптическую плотную среду и падая на поверхность оптически менее плотной среды под углом, превышающем определенное значение, полностью отражается о возвращается в оптически более плотную среду. В оптике угол, при котором луч света НЕ проходит в оптически менее плотную среду и НЕ возвращается в оптически более плотную среду, а выводится из операционной зоны в плоскости контакта сред, называется критическим.

Критический угол является углом траектории луча, проходящего из оптически  более плотной в менее плотную среду, преломляющегося под углом 90о по отношению к нормальному преломлению. Именно в этом случае преломившийся луч «скользит» между поверхностями двух сред. Изменение угла падения первоначального луча света может привести к изменению траектории преломленного луча таким образом, что он вернется в начальную более плотную среду. На иллюстрации продемонстрирована зависимость дальнейшего пути луча и значения критического угла от угла первоначального падения луча.
161638_original.jpg

РЕФРАКТОМЕТР

Рефрактометр сконструирован таким образом, чтобы использовать феномен полного внутреннего отражения и показывать критический угол.
161909_original.jpg
На иллюстрации схемы рефрактометра мы видим, что темная и светлая зоны на шкале рефрактометра созданы светом, отразившимся от камня обратно в оптически более плотную среду призмы, и светом преломившемся в оптически менее плотную среду (камень). Демаркационная линия между светлой и темной зонами на шкале рефрактометра соответствует критическому углу полного внутреннего отражения для конкретного минерала, образец которого уложен на призму рефрактометра.

Так как стеклянная призма является конструктивной частью рефрактометра, мы заранее знаем ее собственный показатель преломления. Данное значение является постоянным (КП призмы). Таким образом, у нас есть все необходимое для вычисления Коэффициента преломления неизвестного камня, уложенного на призму рефрактометра.

Sin критического угла = КП камня : КП призмы рефрактометра

или

КП камня = Sin критического угла x КП призмы рефрактометра.

Геммологические рефрактометры уже имеют встроенную шкалу, пересчитанную и адаптированную непосредственно для того, чтобы тень показывала не критический угол, а собственно значение Коэффициента Преломления.

Как и любой прибор, рефрактометр имеет определенные ограничения. Для простого и корректного определения коэффициента преломления необходимо, что камень имел хорошо отполированную поверхность. Также важно, чтобы поверхность площадки камня была как можно более идеально ровной, искривления поверхности создают определенные сложности. Также осложняют идентификацию царапины на поверхности камня. Невозможно использовать рефрактометр для идентификации мелких камней, закрепленных в украшении из-за того, что поверхность металла в таких случаях всегда «выше» поверхности площадки камня». Для крупных камней, закрепленных в украшении, метод закрепки является определяющим для возможности или невозможности воспользоваться рефрактометром.

Основным ограничителем для применения рефрактометра является показатель преломления исследуемого камня. Если он превышает таковой у призмы рефрактометра, то эффект полного внутреннего отражения становится невозможным, и, соответственно, невозможным становится определение КП камня.

Продолжение следует…



#3 MooZe

MooZe

    Кандидат

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 2 189 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алматы

Отправлено 14 Январь 2014 - 18:56

уууу как все сложно



#4 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 14 Январь 2014 - 19:06

:) Это была теория... Но без теории не бывает практики... Далее будет практика, будет проще... :)



#5 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 15 Январь 2014 - 03:14

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕФРАКТОМЕТРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИДЕНТИФИКАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ

На практике работа с рефрактометром не представляет большой сложности. Те или иные операции требуют лишь меньших (достаточных) или больших (необходимых) навыков. Для любого пользователя важнейшими чертами являются аккуратность и терпеливость. Для корректной идентификации камней всегда желательно получить как можно больше данных, что облегчит их анализ, но при этом точность снятия и записи показателей (качество полученных данных) является определяющим.

Для работы с рефрактометром необходимостью является применение контактной жидкости. Контактная жидкость должна удовлетворять нескольким важным условиям: быть прозрачной (светопропускание более 95%); быть достаточно вязкой и в то же самое время – текучей; обладать собственным коэффициентом преломления, сравнимым с таковым у призмы рефрактометра. На рынке присутствуют несколько видов контактных жидкостей, но применяются обычно 2 из них. Смесь серо- и дииодидметана обладает собственным КП = 1,79, смесь серо-, дииодидметана и тетраиодэтилена обладает собственным КП = 1,81. Вторая жидкость ненамного расширяет, соответственно, границы определения, но является намного более токсичной, чем первая жидкость. К сожалению, все контактные жидкости для рефрактометров отличаются неприятным запахом, весьма серьезной токсичностью, потому и при работе с ними, и при их хранении требуется максимальная аккуратность.

Еще раз перед началом погружения в возможности рефрактометра необходимо отметить: ве описанные методы рассчитаны в первую очередь на неоправленные камни. Все описанные методы могут быть применены и для диагностики оправленных в изделия камней, при этом тип закрепки камней будет определяющим для возможности или невозможности тестирования.

Итак, для всех тестов нам будет нужен стандартный рефрактометр с желтой (желательно) монохроматической подсветкой, и ни в коем случае не забываем о поляризационном фильтре для окуляра!

«УСТРОЙСТВО» ОГРАНЕННОГО ДРАГОЦЕННОГО КАМНЯ

Мы не будет подробно разбирать всю терминологию огранщиков. Нас в настоящий момент интересуют лишь несколько основных частей ограненного камня.
                                                               
162259_original.jpg

Все интересующие нас части указаны на иллюстрации. Table – плошадка, самая большая плоская грань камня, Girdle – рундист, тонкая зона, разделяющая верх (Crown – корона) и низ (Pavilion – павильон) камня. Самая нижняя точка камня Culet - калета, пик, в идеале всегда максимально «острый»…

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Последовательность действий:

- Убедитесь, что камень чист, в особенности его площадка. При необходимости отполируйте площадку не ворсистой бархоткой, если на поверхности площадки имеются жировые следы или опечатки пальцев, их необходимо удалить;
- Убедитесь в чистоте, отсутствии пыли и «пальцев» на поверхности призмы рефрактометра, при необходимости также тщательно почистите или даже промойте поверхность призмы чистым спиртом, и затем отполируйте бархоткой;
- Включите подсветку;
- Установите поляризационный фильтра на окуляр;
- Нанесите маленькую каплю контактной жидкости на центральную точку поверхности призмы рефрактометра;
- Аккуратно уложите камень на призму рефрактометра, стараясь попасть центром площадку точно на каплю;
- Аккуратно, очень легко прижмите камень к призме, необходимо убедиться, что контактная жидкость полностью растеклась по поверхности призмы под площадкой камня.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ФИЛЬТР

Мы уже говорили о том, что падающий луч в случае, если камень не обладает кубической кристаллической структурой, будет расщепляться на два (три) поляризованных луча (двулучепреломление). Определить критический угол каждого луча и, соответственно – коэффициент преломления, мы можем по тени, видимой на шкале. Поляризационный фильтр позволяет нам изолировать лучи друг от друга и наблюдать их критические углы раздельно, по очереди.

Если смотреть в окуляр и медленно вращать поляризационный фильтр, то будет хорошо заметно, как поочередно появляются и исчезают тени то одного, то другого луча. Наша задача для начала – тщательно записать все видимые по шкале цифровые значения коэффициентов преломления.

ПОЛНЫЙ КРУГ

Итак, рефрактометр готов к работе, камень уложен на призму, и мы сами тоже готовы к работе. Теперь дело за малым, терпеливо и аккуратно собрать как можно больше данных.

Вращением поляризационного фильтра (несколько полных оборотов) мы сразу устанавливаем, является ли исследуемый камень однопреломляющим или двупреломляющим. Если при неизменности положения камня на призме при вращении фильтра не происходит НИКАКИХ изменений с положением тени, она не двигается, не появляется вторая тень – камень однозначно однопреломляющий, обладатель кубической кристаллической решетки.

Если при неизменном положении камня на призме при вращении поляризационного фильтра происходят какие-либо изменения с тенью ( появление второй тени, движение тени) – камень двупреломляющий. Для определения набора его оптических характеристик необходимо провести комплекс наблюдений.
                       
162522_original.jpg
     

Зафиксировав фильтр в позиции, когда одна из теней видна наиболее четко и корректно, записываем показатель преломления. Затем начинаем вращать камень вокруг оси, перпендикулярной площадке. Делаем это БЕЗ отрыва поверхности камня от поверхности призмы, не нарушая слой контактной жидкости, обеспечивающий полный контакт поверхностей площадки и призмы. На иллюстрации показаны 4 позиции (повороты камня на 90о), но на самом деле, чем больше «шагов» мы сделаем, тем лучше и точнее будут результаты. То есть можно поворачивать камень, к примеру, на 10 или 15 градусов, каждый раз записывая показатели преломления по шкале рефрактометра.

Закончив круг (или, 2, или три – зависит от Вашей усидчивости), приводим камень к первоначальному положению, и медленно вращаем фильтр до появлению второй тени в максимально заметном «читабельном виде». Далее повторяем всю процедуру с вращением камня при новом «втором положении» поляризационного фильтра. Не забываем вести записи каждого измерения!

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Итак, все измерения сделаны, все числовые параметры записаны в таблицы, и нам осталось лишь обработать и проанализировать полученные результаты.

Если камень оказался с кубической кристаллической структурой (однопреломляющий), то в идеале все измерения показателя преломления при любом положении в процессе вращения камня должны были иметь одинаковое значение.


162734_original.jpg


В реальности так бывает часто, но не всегда. Легкие флуктуации показателя преломления возможны, и тому могут быть 2 основных причины. Первая – физические повреждения поверхности площадки (царапины, раковины, каверны). Вторая возможная причина – редкое, но известное явление феномена аномального двулучепреломления у однопреломляющий минералов. Об идентификации этого феномена мы поговорим позже, в главе о полярископе.

Для определения коэффициента преломления такого камня мы либо вычисляем среднеарифметическое значение, если числа слегка «плавали», либо просто берем наиболее часто повторявшееся значение.

Анализ данных по двупреломляющим камням требует тщательности и аккуратности, так как полученные нами с помощью рефрактометра данные несут много полезной информации.

Если по наблюдавшемуся в окуляре рефрактометра и по сделанным записям мы можем утверждать, что мы видели 2 тени, одна из которых не меняла своего положения (первая), другая меняла свое положение (вторая), то мы можем сделать вывод: мы обследовали двупреломляющий одноосный камень.

Первая (неподвижная) тень соответствует ординарному лучу, вторая (подвижная) тень соответствует неординарному лучу.

Для каждой тени путем вычисления среднеарифметического мы определяем нижний и верхний коэффициенты преломления. Собственно числовое значение двулучепреломления для конкретного камня мы определяем находя разность между верхним и нижним коэффициентами преломления.               

                                                           
163038_original.jpg

 



#6 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 15 Январь 2014 - 03:14

Если при наблюдении в рефрактометре и при анализе записей мы видим, что было две тени, и обе меняли свое положение при вращении камня, мы можем сделать вывод, что камень оптически двуосный.


163124_original.jpg                                                                               

Коэффициенты преломления «нижний и верхний) и числовое значение двупреломления мы определяем также, как и в предыдущем случае.

При тестировании камня в рефрактометре возможен также вариант, когда вся шкала остается темной, и мы не наблюдаем вообще никакой тени.


163466_original.jpg

 

Это означает, что показатель (показатели) преломления камня лежат за пределами шкалы рефрактометра, и для его идентификации необходимо пользоваться другими методами. Рефрактометр ту нам, к сожалению, уже не помощник.

Данные, полученные с помощью рефрактометра, уже позволили нам определить следующие параметры: коэффициент преломления, значение двупреломления, коррелируемый с кристаллической структурой оптический характер (одноосный или двуосный). Но и это еще не все. Если рассмотреть, к примеру, такой случай, как синий сапфир и бенитоит, то даже самые тщательные наблюдения и расчеты не позволят гарантированно установить, кто из них есть кто! Сапфир и бенитоит обладают очень близкими, совпадающими показателями преломления и одинаковым оптическим характером. В таких ситуациях на помощь приходит еще одна характеристка – оптический знак. Оптический знак может быть положительным (+) и отрицательным (-).

Оптический знак показывает, какой из лучей, ординарный или неординарный, является более быстрым или медленным. Различная степень снижения скорости света в кристалле при расщеплении луча на ординарный и неординарный лучи является одним из идентификационных признаков. При геммологических тестах мы не ставим задачу определить точные значения, достаточно определить лишь «+» или «-».

Положительным оптическим знаком обладают кристаллы, у которых скорость ординарного луча выше, чем неординарного, отрицательным знаком соответственно обладают кристаллы, у которых скорость ординарного луча ниже чем неординарного.

На практике мы определяем знак следующим образом. Для одноосных двупреломляющих камней мы анализируем показатели преломления при различных положениях поляризационного фильтра. Если подвижная тень имеет более высокий показатель преломления, чем неподвижная, мы делаем вывод – камень одноосный положительный. Если подвижная тень имеет показатель преломления ниже, чем неподвижная, камень одноосный отрицательный.             

                                                                     
163774_original.jpg

В качестве примера рассмотрим данные по кварцу. Вот что мы можем увидеть в своем рабочем журнале:

Снятие показаний:     1-е          2-е         3-е         4-е
Меньший КП             1,544      1,544      1,544     1,544
Больший КП               1,553     1,552      1,549     1,552

Мы видим, что тень ординарного луча имеет постоянное значение КП 1,544, а тень неординарного луча имеет вариативность по КП. Значит, правомерно сказать, что кварц является одноосным положительным минералом.

Сложнее с определением оптического знака у двуосных кристаллов. Луч в таких кристаллах расщепляется на три составляющие, можно сказать – на один ординарный и два неординарных. Соответственно, кадый из лучей обладает своим критическим углом, и это означает, что такой камень имеет три показателя коэффициентов преломления, соответствующих лучам с низшей, средней и высшей скоростью. «Средняя скорость» в данном случае не является среднеарифметическим значением, а является лишь указанием на то, что значение скорости данного луча выше чем у одного, и ниже чем у другого из «троицы».

Именно по положению значения КП для «среднего луча» мы определяем оптический знак двуосных минералов. При том, что рефрактометр не позволяет нам увидеть третью тень, данные рефрактометра тем не менее позволяют на точно зафиксировать ее возможное положение.

Вот пример измерений показателей преломления для голубого топаза:

Снятие показаний:     1-е          2-е         3-е         4-е
Меньший КП             1,613      1,611      1,614    1,611
Больший КП               1,619     1,614      1,619     1,620

Мы видим совпадающее значение меньшего и большего КП. Именно это значение и является «средним», то есть соответствует среднему (по скорости) лучу. Для вычисления коэффициентов преломления (меньшего и большего) мы определяем среднеарифметическое значения, не учитывая «среднее» значение. То есть в данном конкретном случае мы не принимаем в расчет показатель 1,614 ни для меньшего, ни для большего КП.

Далее мы определяем, от кого значения, от меньшего или от большего, среднее значение сильнее удалено. В случае с топазом мы видим, что среднее значение располагается ближе к меньшему КП (1,614-1,612= 0.002; 1.619-1.614=0.005).

164244_original.jpg                   

Если «среднее» значение располагается ближе к меньшему значению КП, то камень двуосный положительный. Если «среднее» значение располагается ближе к большему КП, то камень двуосный отрицательный.

ЗАЧЕМ ВСЕ ЭТО НАДО?

Итак, мы научились определять коэффициенты преломления, показатель двупреломления, оптический характер и оптический знак. Вопрос – зачем это нам надо, чем все это помогает при идентификации камней. Ответ – в примере стандартной справочной геммологической таблице.

Обозначения, применяемые в таблице:

Gemstone – разновидность драгоценного камня;
R.I. Range – значения коэффициентов преломления;
D.R. – вычисляемое значение двупреломления;                                                 
D – значение дисперсии
O/S – оптический характер / оптический знак
S.G. – удельный вес
H - твердость
               
164594_original.jpg

Единственный параметр, который НИКОГДА не определяется при геммологических тестах – твердость. Все остальное можно определить и использовать в качестве идентификаторов. Позже мы еще вспомним и про удельный вес, и про плеохроизм, а в ближайшем продолжении мы продолжим знакомиться с возможностями рефрактометра. Поучимся определять оптические характеристики кабошонов и бусин, определять дисперсию, идентифицировать, когда возможно, камни в изделиях… Но это все – в продолжении…

Продолжение следует…



#7 Георгий

Георгий

    Участник

  • Пользователи
  • Pip
  • 5 сообщений

Отправлено 16 Январь 2014 - 19:38

Уважаемый GSK,подскажите - показатели преломления у природных камней и их синтетических аналогов одинаковы или нет? Собственно интересует можно ли при помощи рефрактометра отличить,к примеру, синтетический корунд от природного и могут ли отличатся показатели преломления у стеклозаполненных или промаслянных камней от таких же природных,но не обработанных.С ув.



#8 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 16 Январь 2014 - 21:06

Добрый день, Георгий!

 

Когда речь идет о полном синтетическом аналоге природного минерала, это означает, что по коэффициенту преломления различить их невозможно. Что касается стекозаполненных или промасленных корундов, то изредка разница в показателе преломления может иметь место, но этим для идентификации стеклозаполнения не пользуются, так как разница возможна именно что изредка...  Идентификация стеклозаполнения и промасливания не представляет сложности без рефрактометрии.

 

Вывод: по показателям преломления синтетические корунды неотличимы от природных, стеклозаполненные и промасленные не отличимы от необработанных.



#9 Георгий

Георгий

    Участник

  • Пользователи
  • Pip
  • 5 сообщений

Отправлено 17 Январь 2014 - 00:36

GSK,cпасибо огромное за ответ.Всегда с интересом читаю Ваши сообщения и с нетерпениемжду новых.Спасибо Вам огромное,что не взирая на загруженность находите время и для "ликбеза" для ювелиров.Говорю это от чистого сердца,прекрасно осознавая - что бы самому найти всю эту информацию в лаконичном и понятном виде мне пришлось бы "перелопатить" гору литературы.И если можно ещё вопрос по теме - как Вы относитесь к электронному рефрактометру?Судя по рекламе у него шкала заканчивается на показателе 3.0 ,то есть выше чем у брилей?!Ну и по мимо этого здорово смущает цена - за такой "дивный" прибор всего 150 у\е в "Сапфире" ,в "Руте" он ,правда, стоит 450 у\е. С ув.


Сообщение отредактировал Георгий: 17 Январь 2014 - 00:43


#10 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 17 Январь 2014 - 03:18

Электронных рефрактометров не существует, потому я к ним никак и не отношусь.. :)

 

Те приборы, кoторые Вы имеете в виду, являются электронными рефлектометрами. То есть они определяют силу отражения света, и по только лишь создателям каждой конкретной модели известным алгоритмам пересчитывают данный показатель в коэффициент преломления...

 

Хороший профессиональный рефлектометр (150 долл - цена игрушки, а не профессионального прибора, и в Руте, и в сапфире - только игрушки) - аппарат полезный в руках того, кто умеет им пользоваться. Вопреки всему сказанному в мануалах к "игрушкам", рефлектометры наиболее сложные в изпользовании приборы с точки зрения применения их для геммологических тестов.

 

У рефлектометров  - несколько основных проблем:

 

1. Любой рефлектометр должен калиброваться при каждом его включении/выключении. Ни одна из игрушек такой функцией не обlaдает. Значит - с каждым включением/выключением точность измерений падает;

 

2. Рефлектрометр как никакой иной прибор чуvствителен к пыли. Пылинка, которую Вы и под микроскопом не разглядите, попав в отверстие сенсора, способна напрочь сбить прибор с толку. По сути, пользоваться рефлектометром надо в герметичной вакуумной камере... :) ;

 

3. Рефлектометр по сравнению с рефрактометром на порядки более чувствителен к наличию физических деффектов и загрязнений на поверхности камня, к трещинам и царапинам, к жировым пленкам, пыли, отпечаткам пальцев... Камень должен иметь идеальную поверхность, в противном случае рефлектометр "соврет";

 

4. Известно (статистика), что чем ниже реальный коэффициент преломления, нелинейно зависящий от коэффициента отражения, тем большую статистическую ошибку необходимо закладывать в расчет, обрабатывая данные рефлектометра. Тем не менее, при прочих идеальных условиях, для камней с КП более 2,0 рефлектометры дают более/менее приемлемый результат. По крайней мере бриллиант от фианита отличают уверенно. Но в этом практически заключается его единственное достоинство, которое само по себе является наименее значимым - фианит от бриллианта очень легко отличить и без рефлектометра;

 

Для камней, у которых КП попадает в шкалу классического оптического рефрактометра, рефлектометр по просту бессмысленен;

 

5. У рефлектометра есть главный недостаток - практическая бесполезность... Он показывает единичное значение пересчетного КП, но не показывает ничего более! Ни двулучепреломления, ни оптического характера, НИЧЕГО! :)

 

В перечне стандартного оборудования гемлаборатории рефлектометр отсутствует из-за ненадежности и непрактичности. Применение рефлектометров для геммологических экспертиз не рекомендовано ни одной лабораторией мира.


Сообщение отредактировал GSK: 17 Январь 2014 - 03:24


#11 Георгий

Георгий

    Участник

  • Пользователи
  • Pip
  • 5 сообщений

Отправлено 17 Январь 2014 - 21:18

Спасибо ,многое теперь прояснилось.Просто на сайте "Руты" прибор позиционируется как (дословно) "Рефрактометр электронный PRESIDIUM",про "рефлектометр" там не видел ни слова.Но в любом случае,как не назови это чудо ,если он такой "капризный" в использовании ,да при этом ещё и никаких преимуществ перед обычным рефрактометром не имеет,то Вы правильно говорите - практически бесполезен.Хочу ,если Вы не против ,задать ещё один вопрос,ответ на него думаю будет интересен многим ювелирам - можно ли как то "заподозрить" ,что перед тобой синтетический бриллиант вырощенный методом осаждения из газовой фазы(CVD) без особого,дорогостоящего оборудования,типа "Diamond Sure" .Возможно, какое то не характерное для природных камней свечение при УФ облученнии или что то подобное?Вообще очень важны и интересны любые Ваши рекомендации по поводу определения синтетики или хотя бы сомнений в натуральности.Акцентирую Ваше внимание именно на CVD, понимая ,что этот метод как раз и позволяет растить мелочь (1,0-1,5-2,0 мм) в массовых масштабах,а мне совсем не хочется оказатся в роли обманщика своих клиентов.С ув

Сообщение отредактировал Георгий: 17 Январь 2014 - 21:23


#12 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 17 Январь 2014 - 23:38

Георгий, ограничений на вопросы нет, Единственое, что я попрошу модераторов именно этот вопрос выделить в отдельную тему, или добавить к какой-то  существующей соответсвующей теме, чтобы в данном разделе все же оставалось все "по теме", то есть по рефрактометрии.. Что б без путанницы было, тем более я тему не закончил, и готовлю Часть 3.

 

Заподозрить синтетику CDV можно, анализирую реакцию на УВ. Бывает, что такие камни показывают и желтую, и зеленую  красную флюоресценцию.. Проблема только в том, что даже в профессиональном УВ-тест боксе редко удается заметить такую реакцию из-за малого размера камешков, слабой мощности источника... Помогает геммологический микроскоп с УФ-подсветкой, но тоже не всегда, я бы даже сказал  помогает реже, чем не помогает... Реакция на простой УФ часто очень слаба. А вот достаточно надежный показатель, такой как фотолюминесценция, к сожалению без дорогостоющего оборудования недоступен..

 

В целом надежная защита от синтетики уже не обеспечивается даже "diamond wiev/sure/plus - комплектом". Этот комплект остается надежным средством для определения HPHT-облагораживания, в том числе когда благораживанию подвергались CVD-синтетические бриллианты. Только сочетание такого сета с рамановской спектрометрией, причем в не самом технически простом ее варианте (необходим жидкий азот), даст надежную защиту от синтетики.

 

Для рядового ювелира (да и не для рядового, а даже суербрэндового) сейчас есть единственный способ не попадать на "синтетику" - покупать там, где ее гарантированно не продадут. То есть лучшая защита - надежный и проверенный поставщик.

 

PS: Президиумы - вообще одна из худших линий всякого такого "тестерного" оборудования...


Сообщение отредактировал GSK: 17 Январь 2014 - 23:39


#13 Георгий

Георгий

    Участник

  • Пользователи
  • Pip
  • 5 сообщений

Отправлено 18 Январь 2014 - 18:39

GSK,я действительно со своими вопросами немного "не в тему",но всё равно огромное Вам спасибо.Может быть Вы создадите отдельную тему именно по синтетическим бриллиантам - думаю всем будет интересно и полезно,тем более ,что самим найти новейшую информацию и перевести на родной язык многим не под силу.С ув. 



#14 antonyone

antonyone

    Гость

  • Пользователи
  • 4 сообщений

Отправлено 12 Май 2015 - 12:44

Здравствуйте! Большое спасибо за ваши публикации! С удовольствием их все прочитал!

Недавно столкнулся с проблемой.Может быть вы сможете мне подсказать?

Мне в "наследство" достался рефрактометр GEM USA Duplex II Refractometer - довольно известный прибор, но  в моем случае с недостатком - у него отломана в тыльной части деталь. Подозреваю, что это была призма к которой подносится осветитель. Пыталься реанимировать прибор поместив в него зеркало, затем фонарик - получается но не совсем то, что нужно. Измерительная призма цела и показания читаются. Но очень уж хочется восстановить прибор в лучем качестве. Руки растут нормально, может быть подсткажете как можно его починить? С уважением, Антон

 

 

Георгий, ограничений на вопросы нет, Единственое, что я попрошу модераторов именно этот вопрос выделить в отдельную тему, или добавить к какой-то  существующей соответсвующей теме, чтобы в данном разделе все же оставалось все "по теме", то есть по рефрактометрии.. Что б без путанницы было, тем более я тему не закончил, и готовлю Часть 3.

 

Заподозрить синтетику CDV можно, анализирую реакцию на УВ. Бывает, что такие камни показывают и желтую, и зеленую  красную флюоресценцию.. Проблема только в том, что даже в профессиональном УВ-тест боксе редко удается заметить такую реакцию из-за малого размера камешков, слабой мощности источника... Помогает геммологический микроскоп с УФ-подсветкой, но тоже не всегда, я бы даже сказал  помогает реже, чем не помогает... Реакция на простой УФ часто очень слаба. А вот достаточно надежный показатель, такой как фотолюминесценция, к сожалению без дорогостоющего оборудования недоступен..

 

В целом надежная защита от синтетики уже не обеспечивается даже "diamond wiev/sure/plus - комплектом". Этот комплект остается надежным средством для определения HPHT-облагораживания, в том числе когда благораживанию подвергались CVD-синтетические бриллианты. Только сочетание такого сета с рамановской спектрометрией, причем в не самом технически простом ее варианте (необходим жидкий азот), даст надежную защиту от синтетики.

 

Для рядового ювелира (да и не для рядового, а даже суербрэндового) сейчас есть единственный способ не попадать на "синтетику" - покупать там, где ее гарантированно не продадут. То есть лучшая защита - надежный и проверенный поставщик.

 

PS: Президиумы - вообще одна из худших линий всякого такого "тестерного" оборудования...


Сообщение отредактировал antonyone: 12 Май 2015 - 12:45


#15 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 12 Май 2015 - 17:05

Антой, если честно, я сам при такой "поломке" не буду ничего чинить, а куплю новый рефрактометр. Я вообще не любитель "чинить" - не умею... :)

 

Наверное, надо поискать деталь и купить таковую, в принципе это возможно. Надо найти в инете подробный сборочный чертеж прибора, и по чертежу определить недостающее - тогда можно будет и заказать деталь.



#16 antonyone

antonyone

    Гость

  • Пользователи
  • 4 сообщений

Отправлено 13 Май 2015 - 15:10

Устройство  рефрактометра системы "Дуплекс" как ни рыл, я к сожалению нигде не нашел. У него есть замечательное свойство - сразу все линии видны и очень подходит для тех кто со зрением уже не очень дружит. Похоже у него специальная осветительная призма - так как он выдает цветные синие и зеленые контрастные линии на шкале показаний. Судя по всему он раскладывает монохроматический желтый свет на синий и зеленый спектры. Но это лишь мое предположение... Инструкция у него заманчивая, а устройство держат в "секрете"

Что интересно, наш отечественный прибор "Рейнеровского" типа, который пашет с 1980-х годов, имеет зеркальную призму + встроенный плотный натриевый фильтр. Американский Дуплекс фильтром не снабжается и для него требуется специальный осветитель (почему так все сложно? мне абсолютно непонятно). Есть у меня в распоряжении (я преподаю геммологию) два рефрактометра марки "Крюсс" - более-менее устраивают.  Купили еще и "всекитайские" рефрактометры в нашей "Ру...". Так из всех перечисленных - двое страшненьких обшарпанных "дедовских" рефрактометра работают удобнее, оперативнее и главное - точнее.. Даже не смотря на имеющийсся скол с краю призмы у одного из них. Я их аккуратно почистил внутри - просочилась в корпус контактная жидкость, оптику освободил от грязи и теперь радуюсь. А студентам (их около 10 -12 в группе) приходится потеть с китайскими. Вот и я потею вместе с ними - иной раз удивляют их показания или их полное отсутствие на шкале.. Паришься пока найдешь рефлекс.. Это даже точно зная, что и где искать. Отечественные рефрактометры студентам я больше не доверяю - угробят. И так чудом выжили. А лучшего варианта для работы пока не нашел..

 

Антой, если честно, я сам при такой "поломке" не буду ничего чинить, а куплю новый рефрактометр. Я вообще не любитель "чинить" - не умею... :)

 

Наверное, надо поискать деталь и купить таковую, в принципе это возможно. Надо найти в инете подробный сборочный чертеж прибора, и по чертежу определить недостающее - тогда можно будет и заказать деталь.

 



#17 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 13 Май 2015 - 18:35

Американский дуплех снабажается источником света с натриевым фильтром.. Может  - это и есть ответ на вопрос... 

 

А можно сделать "макро" фотографии поврежденного места?

 

PS: Будь у меня такая возможность, я бы только теми дедовскими и пользовался... Н о мне не повезло с "дедами"... Не тем они увлекались и занимались!

 

PPS: А Вы где преподаете? 



#18 antonyone

antonyone

    Гость

  • Пользователи
  • 4 сообщений

Отправлено 14 Май 2015 - 08:02

Эх... Американский Дуплекс источником света не снабжается. Он вообще почему-то продается отдельно.. Ну да "бох" с ними с американцами... Фото сделаю потом. Там собственно и повреждения нет. Просто остались следы клея с внутренней тыльной стороны рефрактометра. Иначе говоря - с обратной стороны отсветительного окошка. Остается лишь предполагать, что там было до поломки - фильтр или призма.

 

А преподаю я на Геологоразведочном факультете СВФУ г. Якутск.

 

Американский дуплех снабажается источником света с натриевым фильтром.. Может  - это и есть ответ на вопрос... 

 

А можно сделать "макро" фотографии поврежденного места?

 

PS: Будь у меня такая возможность, я бы только теми дедовскими и пользовался... Н о мне не повезло с "дедами"... Не тем они увлекались и занимались!

 

PPS: А Вы где преподаете? 



#19 GSK

GSK

    Геммолог

  • Автор
  • PipPipPipPipPip
  • 1 300 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Montreal, Canada
  • Интересы:Все, и еще чут-чуть.

Отправлено 14 Май 2015 - 18:01

Я имел в виду под "снабжается", что к нему продается отдельно вес-ма недешевый кстати источник света...

 

Рад приветствовать Вас здесь, "полуторный" коллега! Полуторный потому, что  - тоже геммолог и преподаватель, но я преподаю вовсе не геммологию... :)

 

Интереса ради спрашиваю, и с конкретной целью тоже... Имею знакомого, недавно перебравшегося сюда к нам, но до переезда успевшего получить диплом на курсах в Горном (формально гемэксимовские курсы попрограмме GIA). Так вот с огрмоным удивлением я узнал, что с поляризатором и анализтором они (студенты курсов) знакомились лишь как с деталями полярисопа, а про использование поляризатора и анализатора с микроскопом им даже словом нен обмолвились! То есть любые проявления интерференции, при тестах подчас весьма информативные, остались за кадром! Их не обучали точечному тесту, не обучали методу открытой подсветки при работе с рефрактометром,.. Да и вообще программа оказалась удивительно куцей, большой части наименований драгоценных камней студенты там даже не слышали..

 

Смысл вопроса - у Вас на кафедре программа более обширна и полна? У емня есть енсколько знакомых молодых людей, проживающих в Сибири, и желающих получить высшее образование в области геммологии.. Я им рассказывал, что полноценное высшее образование геммолога подразумевает отнюдь не только саму геммологию, но и физику, химию, математику, геологию, минералогию... Вот сейчас ребята и решают, куда идти учиться...


Сообщение отредактировал GSK: 14 Май 2015 - 18:10


#20 antonyone

antonyone

    Гость

  • Пользователи
  • 4 сообщений

Отправлено 15 Май 2015 - 14:18

Я тоже рад знакомству! :) Надо бы тогда и представиться. Зовут меня, Павлушин Антон Дмитриевич. Лучше обращайтесь просто Антон

Я геолог. Занимаюсь сейчас минералогией алмаза в местном НИИ. А преподавать геммологию начал всего лишь три года назад. Уехал преподаватель, и мне предложили этим заняться. Курсов никаких геммологических я не заканчивал - это явный пробел, о котором мне периодически напоминают. Но минералогию и кристаллографию преподавать доверили, тем паче вы верно заметили, геммология это отрасль. Зная даже одну лишь петрографию можно многому научить любого геммолога неведанным ему премудростям.

Вообще я убежден, что при современном засилии разного рода бумажек, сертификатов и прочего подобного, от косметолога до фитнес-инструктора, на большинстве курсов преобладает обычный ЛикБез. Проще - бизнес на бумажках. И не дай бог вам когда ни будь доверить свою судьбу такого рода юристу или дантисту. С чудо-юдо геммологом не так опасно может кончится, но может быть конечно и накладно. 

Вообще я на много больше верю в силу самообразования нежели преподавания. Стараюсь конечно как можно более обширно вести предмет. Даже закупили довольно много из геммологического оборудования (остальное я и назвал наследством). Сложнее с каменными материалами, тут уж выкручиваюсь как могу.. Со следующего учебного года с одного семестра курс геммологии увеличили до двух семестров. Меня это даже озадачило. Я скорее эти часы отдал бы в пользу минералогии или кристаллографии. Вообще выпускаем мы все одно - горных инженеров-геологов. Геммология ведется уже больше 10 лет как национальный заказ - все таки алмазная Республика. Востребованность разная. Сортировщиком алмаза воообще не обязательно высшее образование хотя у многих оно есть.. Я же вел "общую геммологию" - идентификацию цветных камней. Велись еще до последнего года предметы - поиски и разведка драгоценных и цветных камней и сортировка алмазов. Теперь все часы объединили. Вроде бы в ущерб, но с другой стороны - наши студенты алмазы в руках никогда не держали. Закончу пока на этом.

Я сейчас рыщу любую литературу по преподаванию геммологии. Пытаюсь найти книгу Геммоологияукраинских авторов из Днепропетровского университета. Вам не попадалась такая и стоит ли ее искать?

 

Геммология: диагностика, дизайн, обработка, оценка самоцветов
Баранов П.Н. 2002. Твердый переплет. 208 с.

 

Заказал в интернете, но похоже - глухо..






Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных