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寶石輻照處理簡介
- 2019-06-15 -

輻照處理是指用高能射線輻照寶石,使其變色的處理方法。這是一種高分子材料輻照改性處理辦法。輻照處理常伴有熱處理,這適用于由色心引起顔色的寶石。輻照的主要目的是使寶石産生或部分消除結構缺陷,從而獲得不同的色心,呈現所需的顔色。

1904年伽馬射線發現後,1923年至1926年,科學家們開始通過輻照改變礦物的顔色,並對礦物的顔色進行了一般的輻照實驗。直到1947年,美國寶石研究所的鮑爾先生才系統地對礦物進行輻照著色。我國對寶玉變色的研究起步較晚。20世紀70年代初,人們開始了對晶體輻照後顔色變化的研究。

輻照是改善寶石色澤和外觀最具爭議的方法。由于它能改善寶石的顔色,所以很難識別,而且許多輻照寶石的顔色在低溫甚至光照下都很不穩定。即使有可能對人體有害的殘留放射性,這種方法也被歸爲優化過程中的一種治療方法,在市場上銷售時需要公開。

鑽石、黃玉、锆石、石英、綠柱石和珍珠是最成功的輻照寶石。

 

其次,寶石輻照處理的原理

從基本原理上講,輻射是粒子或電磁波的能量發射。一種輻射,電離輻射,有足夠的能量在寶石中産生顔色中心或類似的變化。這些形式的輻射可能包括粒子(缺少電子的高速氦原子)、粒子(高速電子)和伽馬射線(類似x射線但能量更高的高能光子)或中子(重量與氫原子相似的中性氩原子粒子)

輻照産生色心的原理涉及晶體缺陷、空位、色心和能帶理論。

如水晶輻照變爲茶、煙色就是“色心致色”的典型例子。晶體是一種含有少量鋁雜質的晶體,晶格中A13+離子代替了Si4+離子。由于Al3+的正電荷較少,晶體場理論認爲它對晶格中與它相連的氧離子價電子的靜電吸引比與Si4+相連的氧離子的靜電吸引弱。當受到輻射時,附著在Al3+上的氧原子上的一個價電子丟失,導致一個空色中心。未配對的電子被留下來吸收相關的彩色光,導致晶體産生煙色或茶色。

 

從理論上講,所有可用于放射性輻照的源(裝置)都可作为宝石辐照的设备。不同的辐射源或裝置对不同宝石的影响略有不同。造成这些差异的主要原因是各种射线的性质不同,形成各种宝石色心所需的能量也不同。例如,我们可以得到令人满意的茶晶体和黄玉的晶体辐射与60Co。但輻照黃玉的顔色並不理想,往往使其顔色很淺,而用中子輻照和熱處理可以得到較深的藍色黃玉。

目前有各種各樣的常用設備輻照寶石反應堆(産生高能中子),電子加速器(産生高能電子),钴等寶石與寶石樣品輻照的剩余活動後通過什麽樣的射線(γ、β、中子輻照和輻照注入雜質元素的種類和數量的樣本,以激活密切相關雜質的半衰期,等等。直線加速器或核反應堆可能産生殘余放射性。

寶石輻照時應注意的問題:(1)爲了保證小电影免费观看顔色的均勻性,必須達到均勻輻照,輻照時寶石必須旋轉或反複轉動。

(2)采取相應的冷卻措施,防止試樣在輻照過程中因溫度過高而開裂。如加入循環冷卻水,或定期將試樣暴露于空氣中冷卻。

(3)爲了獲得滿意的顔色深度,需要控制足夠的輻射劑量。爲了使寶石的顔色更深,需要反複照射。在輻照劑量飽和之前,寶石的顔色深度與輻照劑量成正比,輻照時間越長,寶石的顔色越深。通常,當輻射劑量飽和時,寶石的顔色不會改變。

(4)輻照寶石的顔色有時不穩定,在光和熱的作用下容易褪色。低溫加熱常用于去除不穩定的色心,保持穩定的色心。然而,低溫加熱後顔色往往會發生變化。如果加熱溫度控制不好,在照射前會完全褪色並恢複顔色。