Ультракороткие лазерные импульсы позволяют отличить подлинный драгоценный камень от фальшивого.

Метод лазерной абляции (испарения вещества с помощью лазерного импульса) нашел широкое применение в аналитической химии, геохимии и в тонкой технической обработки поверхностей. При достаточной мощности излучения небольшая часть поверхности образца переводится в состояние плазмы, которая затем анализируется методами эмиссионной или масс-спектрометрии.

Этот метод дает очень хорошие результаты для обычных геологических образцов – он способен определить тип, происхождение, элементный состав пробы, однако для проверки подлинности драгоценных камней он непригоден – на отполированной поверхности образуются заметные выемки, портится внешний вид и, соответственно, снижается стоимость готового изделия.

Исследователи из университета штата Нью-Мексико (США) усовершенствовали известный аналитический способ, в котором использовались лазерные импульсы наносекундной длительности, приводящие к абляции с последующим анализом образующейся плазмы масс-спектрометрическим методом.

С этой целью был использован лазер компании Raydiance, генерирующий импульсы пикосекундной длительности на длине волны 1552 нм. Энергия импульса 2 мкДж, частота повторения 500 кГц.

Анализ одного образца занимает около 100 с и не приводит к заметным изменениям на поверхности образца, в основном за счет снижения числа испаряемых при облучении атомов. Исследователи разработали библиотеку спектров, характерных для образцов изумруда, рубина, сапфира и других драгоценных камней, причем в эту библиотеку входят как образцы природных минералов, так и их синтетических аналогов, имеющих другой элементный состав.

Единственным исключением из этого списка остался алмаз, который состоит в основном из углерода и лишь небольшой доли других элементов. Впрочем, для алмазов уже разработано достаточно много методов проверки подлинности, сообщает Optics.