Вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ная об­ра­бот­ка под вы­со­ким дав­ле­ни­ем – один из спо­со­бов из­ме­не­ния цве­та брил­ли­ан­та. Сам про­цесс про­ис­хо­дит в усло­ви­ях не­ве­ро­ят­но вы­со­ко­го дав­ле­ния (о­ко­ло 60 тыс. ат­мо­сфер) и чрез­вы­чай­но вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ры (о­ко­ло 1800^оС). Сов­ме­ще­ние этих двух усло­вий обя­за­тель­но: под вы­со­ким дав­ле­ни­ем без на­гре­ва брил­ли­ант раз­ва­лит­ся на кус­ки, а при на­гре­ве без вы­со­ко­го дав­ле­ния про­сто сго­рит. Тща­тель­но же по­до­бран­ная ком­би­на­ция тем­пе­ра­ту­ры и дав­ле­ния при­во­дит к из­ме­не­нию цве­та кам­ня.

В про­цес­се об­ра­бот­ки вы­со­кой тем­пе­ра­ту­рой и дав­ле­ни­ем брил­ли­ант мо­жет по­вре­дить­ся, так как со­зда­ва­е­мые усло­вия схо­жи с те­ми, при ко­то­рых ал­маз пре­вра­ща­ет­ся в гра­фит. Та­кой об­ра­бот­ке под­вер­га­ют­ся брил­ли­ан­ты с ко­рич­не­ва­тым от­тен­ком, от­но­ся­щи­е­ся к груп­пе чи­сто­ты не ме­нее VS, по­сколь­ку ино­род­ные ча­сти­цы внут­ри брил­ли­ан­та очень чув­стви­тель­ны к воз­дей­ствию тем­пе­ра­ту­ры и дав­ле­ния. Что ка­са­ет­ся ве­са кам­ня, то та­ко­му ви­ду об­ра­бот­ки мож­но под­вер­гать брил­ли­ан­ты от 0,02 ка­ра­та. В прин­ци­пе, огра­ни­че­ний по ве­су не су­ще­ству­ет. Есть при­мер, ко­гда вы­со­кой тем­пе­ра­ту­рой под вы­со­ким дав­ле­ни­ем об­ра­ба­ты­вал­ся брил­ли­ант ве­сом 50 ка­рат. Пробле­ма в дру­гом: во всем ми­ре есть бук­валь­но не­сколь­ко ап­па­ра­тов, рас­счи­тан­ных на об­ра­бот­ку кам­ней ве­сом бо­лее 10 ка­рат. Тем не ме­нее, все опре­де­ля­ет­ся со­об­ра­же­ни­я­ми эко­но­ми­че­ской це­ле­со­об­раз­но­сти.

При на­гре­ве под дав­ле­ни­ем про­ис­хо­дят из­ме­не­ния в ис­крив­лен­ной струк­ту­ре кри­стал­ла брил­ли­ан­та, при­да­ю­щей ему ко­рич­не­ва­тый от­те­нок. На­чи­ная про­цесс, за­ра­нее не­из­вест­но, ка­кой цвет по­лу­чит­ся на вы­хо­де. Мож­но толь­ко по­пы­тать­ся его преду­га­дать на ос­но­ве преж­не­го опы­та. На­ли­чие в кам­не опре­де­лен­ных мо­ле­ку­ляр­ных свя­зей поз­во­ля­ет пред­по­ла­гать, ка­ким бу­дет ито­го­вый цвет, од­на­ко ино­гда ре­зуль­тат по­лу­ча­ет­ся со­вер­шен­но иным. Име­ю­щи­е­ся на се­го­дняш­ний день в ми­ре зна­ния по это­му пред­ме­ту ос­но­вы­ва­ют­ся на ста­ти­сти­че­ских дан­ных, по­лу­чен­ных в хо­де срав­ни­тель­ных и экс­пе­ри­мен­таль­ных ис­сле­до­ва­ний, и, в це­лом, уже уда­лось до­бить­ся до­воль­но вы­со­кой точ­но­сти про­гно­за по­лу­ча­е­мо­го цве­та. Вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ной об­ра­бот­ке под вы­со­ким дав­ле­ни­ем брил­ли­ан­ты под­вер­га­ют­ся по­сле чер­но­вой по­ли­ров­ки. По окон­ча­нии про­цес­са ка­мень по­ли­ру­ют на­чи­сто. По­сле та­ко­го из­ме­не­ния цве­та брил­ли­ан­та вер­нуть ему преж­ний уже не­воз­мож­но.

По­боч­ные эф­фек­ты­

Об­ра­бот­ка вы­со­кой тем­пе­ра­ту­рой и дав­ле­ни­ем со­пря­же­на с риском воз­ник­но­ве­ния опре­де­лен­ных по­боч­ных эф­фек­тов.

К ним мож­но от­не­сти по­яв­ле­ние ча­стиц гра­фи­та, под­го­рев­ших гра­ней, «за­ря­да» в кам­не. Ино­гда по­боч­ные эф­фек­ты раз­ли­чи­мы толь­ко под лу­пой, из­го­тов­лен­ной из ма­те­ри­а­ла, в ко­то­рый вхо­дят фто­ри­стые со­еди­не­ния.

Ме­то­ды вы­яв­ле­ния

Вы­яв­ле­ние фак­та про­хож­де­ния брил­ли­ан­том об­ра­бот­ки тем­пе­ра­ту­рой и дав­ле­ни­ем под си­лу толь­ко опыт­ным ак­кре­ди­то­ван­ным гем­мо­ло­гам. Про­цесс вы­яв­ле­ния сло­жен, ос­но­ван пре­иму­ще­ствен­но на преж­нем опы­те, тре­бу­ет об­шир­ных зна­ний в об­ла­сти гем­мо­ло­гии, фи­зи­ки, при­ме­ня­е­мо­го обо­ру­до­ва­ния.

Ино­гда при осмот­ре под мик­ро­ско­пом гем­мо­лог об­на­ру­жи­ва­ет под­го­рев­шие гра­ни, ко­то­рые не бы­ли уда­ле­ны при по­ли­ров­ке, или ча­сти­цы ал­ма­за, пре­вра­тив­ши­е­ся в гра­фит. То­гда он в первую оче­редь вы­яс­ня­ет тип брил­ли­ан­та (тип IIa или Ia – в за­ви­си­мо­сти от цве­та кам­ня). Для опре­де­ле­ния ти­па брил­ли­ан­та ис­поль­зу­ют­ся спек­тро­фо­то­мет­ры и при­бо­ры ин­фра­крас­ной спек­тро­ско­пии. Прин­цип ра­бо­ты и тех, и дру­гих при­мер­но оди­на­ков: они ис­сле­ду­ют атом­ную струк­ту­ру брил­ли­ан­та, про­пус­кая че­рез не­го лу­чи све­та с за­дан­ны­ми зна­че­ни­я­ми энер­гии и дли­ны вол­ны, за­ме­ряя уро­вень по­гло­ще­ния при по­мо­щи со­от­вет­ству­ю­щих дат­чи­ков. Раз­ни­ца меж­ду эти­ми дву­мя ти­па­ми обо­ру­до­ва­ния за­клю­ча­ет­ся в том, что спек­тро­фо­то­метр ра­бо­та­ет в спек­тре уль­тра­фи­о­ле­то­во­го, ви­ди­мо­го и близ­ко­го к ин­фра­крас­но­му из­лу­че­ния с дли­ной вол­ны от 100 до 1100 на­но­мет­ров, а при­бо­ры ин­фра­крас­ной спек­тро­ско­пии – в спек­тре не­ви­ди­мо­го из­лу­че­ния в ин­тер­ва­ле от 1000 до 30000 на­но­мет­ров. Брил­ли­ан­ты ти­пов IIа и Iа, а так­же брил­ли­ан­ты фан­та­зий­ных цве­тов под­вер­га­ют­ся даль­ней­ше­му фо­то­лю­ми­нес­цент­но­му, ка­то­до­лю­ми­нес­цент­но­му или ра­ман-спек­траль­но­му ана­ли­зу. В при­ме­ня­е­мом обо­ру­до­ва­нии ис­поль­зу­ет­ся ла­зер­ное из­лу­че­ние, из-за че­го су­ще­ству­ет риск по­вре­жде­ния кам­ня. По­это­му пе­ред про­ве­де­ни­ем ана­ли­за брил­ли­ант пред­ва­ри­тель­но за­мо­ра­жи­ва­ют в жид­ком азо­те при -196^оС. Ла­зер­ный луч воз­дей­ству­ет на элек­тро­ны, и они вы­де­ля­ют опре­де­лен­ное ко­ли­че­ство энер­гии, ре­ги­стри­ру­е­мое дат­чи­ка­ми.

Фо­то­лю­ми­нес­цент­ные при­бо­ры по­гло­ща­ют свет, ко­то­рый вы­де­ля­ет брил­ли­ант, осве­ща­е­мый внеш­ним ис­точ­ни­ком из­лу­че­ния. Ком­пью­тер ана­ли­зи­ру­ет со­став све­та и вы­да­ет ре­зуль­тат в ви­де диа­грам­мы по­гло­ще­ния. Фо­то­лю­ми­нес­цент­ное обо­ру­до­ва­ние сто­ит не­де­ше­во, его мож­но най­ти толь­ко в гем­мо­ло­ги­че­ских ла­бо­ра­то­ри­ях. Ра­бо­тать на нем мо­гут толь­ко лю­ди с со­от­вет­ству­ю­щи­ми зна­ни­я­ми и опы­том, поз­во­ля­ю­щи­ми ин­тер­пре­ти­ро­вать ре­зуль­та­ты ана­ли­за.

Ста­тья пер­во­на­чаль­но опуб­ли­ко­ва­на в 204-м но­ме­ре жур­на­ла HaYahalom

Ав­тор: Еху­да Якар, GCI