宝石改善辐照处理.ppt

为保证颜色均匀，须转动宝石实现均匀辐照。为避免样品在辐照时温度过高炸裂，应采用相应冷却措施。如加入循环冷却水等。控制放射剂量或反复辐照以得到满意的色度。辐照剂量未饱和前，颜色深度与辐照剂量、时间成正比。辐照剂量饱和后，宝石的颜色便稳定不变。辐照改善有时颜色不稳定，遇光、热易退色。通常辅助低温去掉不稳定色心，保留稳定色心。被归为处理一类，在市场上要求公开。辐照处理的宝石有钻石、托帕石、锆石、石英、绿柱石及珍珠等。辐照处理方法争论最大：使宝石颜色得到改善，鉴别难；处理后的颜色对低温、光线不稳定；放射性残余。天然彩钻稀少，昂贵。鉴别彩钻是天然还是人工辐照处理是宝石鉴定师面临最大的挑战。01适用于：有色而且颜色不好的钻石，03但此法不能使颜色变浅；不能提高颜色的色级。05辐照＋热处理→钻石的颜色，为永久性改色。02如褐色→天蓝色、绿色：041.钻石第三节辐照处理的宝石及鉴定钻石的辐照处理有：镭盐处理、回旋加速器处理、中子辐照和电子辐照等方法。将钻石埋于镭盐中→绿色，通过α粒子→表面有20μm厚的绿色。主要特点：a.α粒子为带电粒子，颜色仅在表层；b.绿色是永久的，不褪色；c．被处理样较长时间有放射性，会造成伤害。（1）镭盐处理（α粒子）（2）回旋加速器处理（质子、氘核、α粒子）轰击金刚石着色；运用回旋加速器对质子、氘核或α粒子进行加速，使高速运行的带电粒子轰击钻石，产生暗绿至黑色。主要特点：a.带电粒子不能穿入钻石深部，颜色仅在表面。b.辐照产生暗绿色，处理时间长为黑色。c.经处理的钻石有短暂的放射性。d.颜色稳定，长久不褪。e.在500～900℃加热，使绿色→黄色、橙色或褐色。加速电子轰击钻石，产生蓝至蓝绿色调。主要特点：a.电子带电，处理深度可达2mm。b.辐照时产生热量，但可以控制。c.处理的颜色不褪色，但表面分布不均匀。d.基本没有放射性。e.加热处理→桔黄、粉红-红紫和褐色。（3）线性加速器（高能电子）是目前辐照处理钻石的主要方法。主要特点：a.中子不带电荷，可以穿透钻石，因而辐照处理产生的颜色是整体的。b.辐照先产生绿色，进一步辐照产生暗绿-黑色。c.绿色不褪色。d.辐照初期有短暂放射性，但成品无伤害。（4）核反应堆处理（高能中子）但γ射线对大多数宝石是最常用的辐照方法。γ射线不诱发放射性，非常安全。β射线诱发少量的放射性，因此处理后的宝石必须进行放射线测量。中子射线诱发一定量放射性物质，须严格检测。（5）γ射线处理采用Co-60，可使钻石变成蓝或蓝绿色。主要特点：a.γ射线穿透能力强，可使整个钻石改色。b.Co60能量较低，处理过程长，需几个月，因而目前几乎没有应用。辐照处理钻石的鉴定天然彩钻，为直线状或角状色带，与晶面平行，人工致色，色带平行于琢型宝石的小面。处理产生的颜色分布集中，与琢型、轰击方向有关。亭部辐照：圆钻型底尖成环状，形成“伞状效应”；阶梯型靠近底面有与其平行的窄色带。冠部辐照：冠部刻面轮廓颜色富集；围绕腰棱的深色环。边部轰击：无特征的图案，靠近轰击源一侧颜色深。1．颜色分布2．吸收光谱：黄钻H4色心引起的吸收线含氮无色钻石经辐照＋加热处理→黄色（H3和H4色心），且以H4为主；天然黄钻没有H4或H4色心不明显。反之不成立。595nm或H1b和H1c线辐照黄钻可存在595nm的吸收线，但在加热处理中，随温度上升，595nm吸收线会消失，同时在红外光谱区将出现H1b和H1c吸收线。3．导电性：天然蓝钻能导电和透过短波紫外光，辐照蓝钻则不导电。辐照处理托帕石具有商业价值，增强或产生粉红色、黄色、褐色和蓝色。线性加速器处理后颜色较深，再热处理去除黄色调核反应堆辐照处理→蓝色，不需再经加热。中至深的灰蓝色，墨水蓝是典型反应堆辐照产物，辅助热处理去除，产生较浅、饱和的颜色。目前综合处理：核反应堆→线性加速器→加热处理2.托帕石的辐照处理及鉴定根据颜色的强度和深度大多数辐照处理的蓝色托帕石的颜色在自然界还从没有发现，到目前为止，还没有任何非破坏性办法能准确检测蓝色托帕石的颜色是否经优化处理。黄色和褐色托帕石（