Úvod
Každý diamant v sebe nesie vnútornú mapu svojho rastu. Kryštálová mriežka zaznamenáva svoju históriu rastu vo forme sektorových hraníc, vrstvových prechodov a distribúcie defektov, ktoré sú neviditeľné voľným okom a pod štandardným gemologickým osvetlením. Avšak pri hlbokej ultrafialovej excitácii tieto vnútorné štruktúry fluoreskujú — a výsledný obraz odhaľuje, či diamant rástol v zemskom plášti, v HPHT lise alebo v CVD plazmovej komore.
Prístroj DiamondView, vyvinutý spoločnosťou Diamond Trading Company (De Beers Group) a v súčasnosti štandardné vybavenie vo významných gemologických laboratóriách, je primárnym nástrojom pre tento typ analýzy. Produkuje fluorescenčné obrazy, ktoré patria medzi najintuitívnejšie a najdefinitívnejšie ukazovatele pôvodu diamantu.
Ako funguje DiamondView
Svetelný zdroj
DiamondView používa hlbokú UV xenónovú zábleskovú lampu, ktorá produkuje svetlo pod 225 nm — výrazne kratšiu vlnovú dĺžku ako štandardné dlhovlnné UV (365 nm) alebo krátkovlnné UV (254 nm). Pri týchto veľmi krátkych vlnových dĺžkach excitácia preniká len do tenkej povrchovej vrstvy diamantu a výsledná fluorescencia pochádza primárne z rastovej štruktúry bezprostredne pod povrchom.
Proces zobrazovania
- Diamant sa umiestni do zatemnenej komory prístroja
- Xenónová záblesková lampa vystrelí, osvetľujúc diamant impulzmi hlbokého UV svetla
- Kamera zachytí fluorescenciu vyžarovanú vnútornou štruktúrou diamantu
- Farebné filtre (modrý pri 390 nm, zelený pri 475 nm, oranžový pri 550 nm, červený pri 725 nm) možno použiť na izoláciu špecifických vlnových dĺžok fluorescencie a zvýraznenie štrukturálnych detailov
Výsledkom je falošne farebný obraz zobrazujúci rastový vzor diamantu — vizuálny odtlačok, ktorý sa zásadne líši medzi prírodnými a laboratórne vytvorenými diamantmi.
Rastové vzory podľa pôvodu
Prírodné diamanty
Prírodné diamanty kryštalizujú primárne v oktaédrickom habituse, pričom rast prebieha na ôsmich stenách oktaédra. Počas miliárd rokov tento rast produkuje:
- Nepravidelné oktaédrické rastové vzory — história rastu prírodného diamantu je komplexná a variabilná, odrážajúc meniace sa podmienky v geologickom čase
- Modrú fluorescenciu u mnohých vzoriek, z N3 dusíkových agregačných centier
- Asymetrické, organicky vyzerajúce vzory — žiadne dva prírodné diamanty nepreukazujú identické rastové štruktúry
- Prerušenia a reštarty rastu viditeľné ako diskontinuity vo vzore
Nepravidelná, neopakujúca sa kvalita prírodných rastových vzorov je sama o sebe diagnostická. Príroda neprodukuje geometrickú pravidelnosť laboratórneho rastu.
HPHT vytvorené diamanty
HPHT diamanty rastú v kubooktaédrických sektoroch — kombinácia kubických a oktaédrických plôch vyžarujúcich zo zárodku. Pod DiamondView:
- Krížové alebo geometrické sektorové vzory — kubooktaédrické rastové sektory sa javia ako pravidelné, symetrické delenia v kameni
- Rôzne farby fluorescencie v rôznych sektoroch — pretože stopové prvky (dusík, bór) sa inkorporujú rôznymi rýchlosťami do rôznych rastových sektorov, každý sektor môže fluoreskovať inou farbou alebo intenzitou
- Vysoko pravidelná, symetrická geometria — vzor vyzerá skôr ako umelo vytvorený než geologický
Krížový sektorový vzor je jedným z najrozpoznateľnejších znakov DiamondView. Aj bez spektroskopickej analýzy môže skúsený operátor identifikovať pôvod HPHT len z obrazu.
CVD vytvorené diamanty
CVD diamanty rastú vrstva po vrstve z plochej zárodkovej platničky. Pod DiamondView:
- Paralelné pásy alebo pruhy — vodorovné čiary prebiehajúce cez obraz, každá predstavujúca rastovú vrstvu uloženú z plazmy
- Jednotná smerovosť — všetky prvky sú orientované paralelne s rozhraním zárodku, čo odráža jednosmerný rast CVD depozície
- Možná variácia fluorescencie medzi vrstvami — odrážajúca cykly rastu s prestávkami a meniacimi sa podmienkami medzi vrstvami
Vrstvovitá, smerová kvalita CVD vzorov je charakteristická. Vyzerá zásadne odlišne od nepravidelných vzorov prírodného rastu aj od geometrických sektorov HPHT rastu.
Vizuálne porovnanie
| Vlastnosť | Prírodný | HPHT | CVD |
|---|---|---|---|
| Typ vzoru | Nepravidelný oktaéder | Krížový kubooktaéder | Paralelné pásy |
| Symetria | Nízka (organická) | Vysoká (geometrická) | Smerová (vrstvová) |
| Hranice sektorov | Nepravidelné alebo chýbajúce | Ostré, pravidelné | Paralelné čiary |
| Farba fluorescencie | Typicky modrá (N3) | Variabilná podľa sektora | Variabilná podľa vrstvy |
| Celkový dojem | Chaotický, komplexný | Štruktúrovaný, symetrický | Pásikavý, smerový |
Silné stránky a obmedzenia
Silné stránky
- Vysoko definitívne. Vzory DiamondView patria medzi najspoľahlivejšie identifikačné indikátory. Rastové vzory sú zásadne odlišné medzi prírodnými a laboratórne vytvorenými diamantmi a je ťažké ich nesprávne interpretovať.
- Vizuálne intuitívne. Na rozdiel od spektroskopických dát, ktoré si vyžadujú interpretáciu, obrazy DiamondView možno posúdiť vizuálne. S výcvikom sa rozpoznávanie vzorov stáva rýchlym.
- Odhaľuje metódu rastu. DiamondView rozlišuje nielen prírodné od laboratórne vytvorených, ale aj HPHT od CVD, na základe geometrie rastového vzoru.
Obmedzenia
- Drahé vybavenie. DiamondView je laboratórny prístroj so značnými obstarávacími nákladmi. Nie je praktický pre maloobchodné použitie.
- Vyžaduje voľné alebo čiastočne osadené kamene. Kameň musí byť umiestnený v komore prístroja, čo obmedzuje použitie s plne osadenými šperkami.
- Potrebná je obsluha s výcvikom. Hoci sú vzory vizuálne výrazné, spoľahlivá interpretácia vyžaduje výcvik a skúsenosti.
Dostupnosť
Prístroje DiamondView sú inštalované vo významných gemologických laboratóriách (GIA, HRD, De Beers a iné) a v pokročilých centrách na testovanie diamantov. Kamene predložené na hodnotenie v týchto laboratóriách podliehajú vyšetreniu DiamondView ako súčasť štandardného identifikačného protokolu.
Pre obchodné a maloobchodné prostredie je analýza DiamondView dostupná prostredníctvom laboratórnych služieb. Zvyčajne ide o konečný potvrdzujúci krok po tom, čo skríningové prístroje označili kameň ako "refer."
Často kladené otázky
Je DiamondView najspoľahlivejšou metódou identifikácie?
Patrí medzi najspoľahlivejšie a vizuálne najpresvedčivejšie. V kombinácii so spektroskopiou (najmä PL) poskytuje takmer istú identifikáciu pre prakticky všetky laboratórne vytvorené diamanty. Tieto dve metódy sa dopĺňajú: spektroskopia identifikuje špecifické defektné centrá, zatiaľ čo DiamondView vizualizuje rastovú štruktúru.
Dokáže DiamondView rozlíšiť HPHT od CVD?
Áno. HPHT diamanty vykazujú krížové kubooktaédrické sektorové vzory, zatiaľ čo CVD diamanty vykazujú paralelné vrstvové pásy. Tieto dva vzory sú vizuálne odlišné.
Čo ak je vzor nejednoznačný?
Nejednoznačné vzory DiamondView sú zriedkavé, ale možné, najmä u nezvyčajných prírodných diamantov typu IIa alebo u diamantov so zložitou históriou rastu. V takýchto prípadoch sa okrem obrazu používajú aj spektroskopické údaje (FTIR, PL na dosiahnutie záveru.
Môže spotrebiteľ požiadať o zobrazenie DiamondView?
Spotrebitelia zvyčajne nemajú priamy prístup k DiamondView, ale môžu predložiť diamanty do gemologických laboratórií, ktoré tento prístroj používajú. Ak je diamant hodnotený GIA, už bol preskúmaný pomocou DiamondView ako súčasť štandardného procesu hodnotenia.
Zhrnutie
Fluorescenčné zobrazovanie pomocou prístroja DiamondView odhaľuje rastové vzory zakódované vo vnútornej štruktúre každého diamantu. Prírodné diamanty vykazujú nepravidelné oktaédrické vzory odrážajúce geologickú zložitosť. HPHT diamanty vykazujú krížové kubooktaédrické sektorové vzory z kontrolovaného rastu v lise. CVD diamanty vykazujú paralelné pásy z vrstva po vrstve depozície plazmou. Tieto vzory sú veľmi výrazné, vizuálne intuitívne a patria medzi najdefinitívnejšie identifikačné nástroje v gemológii — poskytujú odtlačok metódy rastu, ktorý dopĺňa spektroskopickú analýzu a je ťažko ho nesprávne interpretovať.