Ultrafialová fluorescence pro diagnostiku drahokamů | Šperky

Jednou z největších výzev, kterým dnes čelí prodejci drahokamů a gemologové, je určit, zda byl kámen tepelně zpracován. Přestože je 100% spolehlivá odpověď na tuto otázku výsledkem velké laboratoře, existuje jednoduchý a levný nástroj, který nám může pomoci. Co je tedy tento zázračný nástroj? Mluvíme o ultrafialovém světle.

SW fluorescence

Mnoho tepelně upravených rubínů a safírů bude vykazovat krátkovlnnou (SW) fluorescenci. Tato reakce se téměř nikdy nevyskytuje v neupraveném korundu a poprvé ji zaznamenal Robert Crowningshield (1966, 1970). Ve skutečnosti jsou to bezbarvé části kamene, které fluoreskují. Protože bezbarvé oblasti sledují původní vzor růstu krystalu, fluorescence bude sledovat stejný vzor jako barevné zónování drahokamu. Kromě toho mohou další stopové prvky v korundu způsobit fluorescenční reakce, od dobře známé červené záře rubínu až po další reakce, které ještě nejsou zcela pochopeny. Mnohé z nich budou ilustrovány níže, jak známé, tak neznámé.

Ukaž a řekni

Jak tedy můžete otestovat tuto reakci? Prvním krokem je pořízení kombinované lampy LW/SW. Budete také potřebovat pár bezpečnostních brýlí (světlo SW může popálit oči, pokud je vystaveno po dlouhou dobu). Užitečná je také inspekční skříň. Nakonec budete potřebovat malou čočku pro zvětšení kamene.

Při pozorování fluorescence je myšlenkou držet kámen pinzetou a přiblížit jej co nejblíže k lampě, aby bylo možné ho pozorovat při zvětšení. Kámen je nutné prozkoumat ze všech stran.

Jeden z autorů článku navrhl zahrnout čočku jako nedílnou součást vyšetřovacího kabinetu, ale bohužel výrobci přístrojů zatím takové zařízení neuvolnili.

Pozor

Pokud rubín nebo safír vykazuje SW fluorescenci, pravděpodobně byl tepelně zpracován. Musíte se ale ujistit, že kámen je čistý. Mýdlo a další chemikálie mohou také ovlivnit výsledky.

Další upozornění se týká bělavě zelené fluorescence SW, která se někdy vyskytuje v přírodních neupravených modrých safírech (zejména z Madagaskaru). Fluorescence bývá slabá a extrémně povrchní. Fluorescenční skvrny mají navíc ostřejší hrany než u vyhřívaných kamenů.

Destruktivní fluorescence

Ve svém nejzákladnějším smyslu je fluorescence emise viditelné energie delší vlnové délky, když je bombardována energií kratší vlnové délky. Stimulační energií může být rentgenové záření, ultrafialové světlo (UV fluorescence) nebo dokonce denní světlo. Ruby je dokonalým příkladem toho druhého.

Když je rubín vystaven dennímu světlu, některé elektrony se pohybují na vyšší dráhy. Ale místo toho, aby se vrátily zpět do základního stavu, elektrony se pohybují v krocích. Ve většině případů k uvolnění energie z každého z těchto kroků dochází ve formě fononů do krystalové mřížky a je pro lidské oko neviditelné. Ale v případě rubínu některá záření spadají do červené barvy. To je to, co dělá rubín tak výjimečným; má nejen červenou barvu, ale také červenou fluorescenci. To je důvod, proč staří lidé věřili, že uvnitř rubínu hoří oheň.

O safíru

Safír zpravidla na denním světle nefluoreskuje. To se ale změní, pokud jej vystavíme krátkovlnnému ultrafialovému světlu.

Tato modrá fluorescence v syntetickém safíru byla pozorována minimálně od roku 1948. Ačkoli to bylo obecně ignorováno v gemologické literatuře, bylo to předmětem mnoha vědeckých prací.

Ale co přírodní, neošetřené safíry? Proč nefluorescují modře nebo modrobíle? Důvod souvisí s teplotou a časem růstu.

Když se modré safíry vyskytují v přírodě, obvykle obsahují rozpuštěný rutil. V těchto mikrokrystalech rutilu je koncentrován titan. Při tepelném zpracování kamene se rutil difúzí rozpouští v korundu.

Tradiční gemologie

V gemologii je fluorescence typicky pozorována pouze vizuálně pomocí LW nebo SW ultrafialového světla, přičemž výsledky se zaznamenávají ve smyslu jasu, barvy a přítomnosti nebo nepřítomnosti fosforescence.

Při studiu iontů v krystalech jsou naměřené parametry rozsáhlejší. Typicky se měří spektrální rozložení fluorescence, stejně jako spektrální rozložení světla, které může tuto fluorescenci způsobit.

Shrneme-up

S ultrafialovou fluorescencí máme nyní v gemologii něco vzácného: levný test, který je stejně citlivý jako drahé špičkové analytické vybavení.

Co to znamená pro prodejce drahokamů? K rychlému testování potenciálních nákupů lze použít malou UV lampu. Všechny kameny, které vykazují SW fluorescenci, jsou s největší pravděpodobností tepelně zpracovány. Celkové náklady na vybavení? Samotná lampa stojí méně než 300 dolarů.