Облагораживание бриллиантов

                                    

                                            Облагораживание качества бриллианта


                                                                      Заполнение трещин

Израильтянин Цви Иехуда в 1987 году разработал технологию заполнения трещин в бриллианте высокопреломляющей жидкостью (предположительно, силиконовым маслом) под высоким давлением (50 атмосфер) и при температуре около 400 С. Аналогичный процесс десятилетиями применялся для промасливания изумрудов с трещинами.

Несколько бриллиантов были тщательно осмотрены специалистами Геммологического Института Америки (GIA) до и после обработки. В большинстве случаев было обнаружено, что возможно повысить группу чистоты бриллиантов с SI до VS. В случае пикированных алмазов, группа чистоты в основном осталась неизменной. Однако эти камни стали более прозрачными, так как заполненные воздухом молочно-белые трещины стали более прозрачными благодаря высокопреломляющей жидкости. Это делает камни более привлекательными для покупателей.

В некоторых случаях, после обработки цвет понижался на одну группу. Вероятно, жидкость, которой были заполнены трещины, имела светло-желтоватый цвет.

При наблюдении под микроскопом с большим увеличением в обработанной зоне видны мелкие пузырьки. В некоторых бриллиантах на плоскостях трещин, вследствие наличия тонкой пленки жидкости, наблюдается переливающаяся радуга, что у алмазов бывает чрезвычайно редко. Кроме того, вещество, заполняющее трещины, не выдерживает условий, которые создаются во время технологических процессов огранки и ремонта, применяемых в ювелирном деле.

В 2000 году компания «Goldman Oved Diamond Company» впервые выставила на рынок алмазы с трещинами, заполненными новым наполнителем из стекла XL-21. При использовании этого наполнителя трещины заполняются полностью за исключением очень маленьких зон близ поверхности. Тем не менее, в стекле присутствуют пузырьки. Алмазы обработанные «Овед», сравнительно легко идентифицировать. У них сильнее выражен «флеш-эффект», вызванный разнообразными явлениями преломления, а также больше разница в показателе преломления этого нового, более термостойкого наполнителя и алмаза, по сравнению с материалом, применявшимся ранее. Действительно, наличие и расположение заполненных трещин можно легко заметить даже без дополнительного освещения.

Обратите внимание, что GIA и другие признанные во всем мире лаборатории не выдают сертификаты качества на бриллианты, прошедшие такого рода обработку, поскольку устойчивость изменений, полученных при облагораживании (за исключением метода лазерного сверления), не гарантируется.


                                                                    Лазерное сверление

Использование лазеров для обработки алмазов вошло в коммерческую практику в начале 1970-х годов. Цель такой обработки – улучшение оптических характеристик алмазов, которые непривлекательны для покупателей из-за наличия в них темных включений (пирротина, магнетита). Эти включения выжигают, осветляют или растворяют химически агрессивными жидкостями (серной или азотной кислотой).

При помощи специального аппарата лазерным лучом можно высверливать микроотверстия диаметром не больше волоса. Сверление алмаза возможно на максимальную глубину 1.6мм и с максимальным диаметром всего 20-60 мкм. Двадцать микрон составляет 2/100мм, что равно толщине человеческого волоса. Чтобы просверлить в алмазе отверстие максимальной глубины, требуется 30-45 минут.

В случае, когда включение выглядит темным из-за полного внутреннего отражения, проникновение к нему воздуха через лазерное отверстие может изменить вид этого включения и сделать его светлее. Другим способом является введение жидкости в канал лазерного отверстия в вакууме. В зависимости от свойств и химического состава включения эта жидкость осветляет, разъедает или растворяет его.

Распознавание каналов лазерных отверстий при десятикратном увеличении не представляет труда, даже если они запломбированы. Каналы лазерных отверстий имеют вид воронкообразных выемок. В последнее время каналы заполняют воском с высоким коэффициентом преломления или синтетической смолой и пломбируют отверстие на поверхности. В результате запломбированные отверстия становятся менее заметными и меньше пачкаются. В просверленных камнях на поверхности обычно виден небольшой «кратер», сами отверстия могут быть хорошо заметны, особенно в отраженном свете. Круглые выемки можно легко обнаружить острием иглы. Если каналы лазерных отверстий проходят через зоны с сильным внутренним напряжением, вокруг канала часто образуются мелкие, ясно различимые трещинки напряжения и спайности.

Оценка таких камней иногда вызывает затруднения. Хотя внешний вид включений улучшается, в результате сверления возникают новые, искусственно созданные дефекты.

Отнесение бриллианта к конкретной группе чистоты зависит от его внешнего вида, причем учитывается наличие любых просверленных отверстий. Сама идея, лежащая в основе лазерного сверления, состоит не в улучшении степени чистоты, а в облагораживании внешнего вида алмаза и повышении его привлекательности для покупателей путем осветления имеющихся включений.

Наличие отверстий лазерного сверления должно быть обязательно отмечено в сертификатах, накладных и других документах, так как они представляют собой результат искусственного вмешательства.

Недавно появился новый метод лазерной обработки, при котором нет необходимости выводить канал сверления на поверхность. Наиболее подходящими для этого вида обработки являются алмазы с темными включениями вблизи поверхности. Однако применение этого метода вызывает образование новых мелких трещин спайности, микротрещин и «перьев» вокруг включений. Кроме того, возможно дальнейшее развитие дефектов такого рода, уже имевшихся до обработки. Характерно, что эти новые трещинки ориентированы несогласно по отношению к ранее существовавшим трещинам спайности, развитых вокруг включений. Когда тонкие трещинки достигают поверхности, они служат каналом для растворителя, осветляющего темные включения. Из опыта наблюдений камней, обработанных данным способом, следует, что наиболее подходящими для подобного облагораживания являются бриллианты с темными включениями, находящимися вблизи поверхности и сочетающимися с мелкими трещинками.

Пульсирующие лазеры, сфокусированные точно на включения в алмазе, производят достаточное количество тепла, чтобы заставить мелкие трещинки распространиться до поверхности. Новообразованные тонкие трещинки, достигающие поверхности камня, являются достаточными для последующей кислотной обработки с целью осветления или растворения включения. Поэтому уже нет необходимости высверливать лазером канал, оставляющий выемку на поверхности. Данный метод обработки может привести к образованию ямок или каверн на поверхности камня, подобных таковым от обычного лазерного сверления, хотя они будут несколько меньше по размеру и менее правильными по форме.

В начале 2000-х гг., в Израиле создали еще один метод лазерной обработки, ставший весьма популярным в Антверпене. Он называется КМ – сокращение от «Кидуах Меухад», что на иврите означает «специальное сверление». КМ также предназначен для осветления соответствующей кислотой включений, предпочтительно окруженных трещинами напряжения. Для этого лазерный луч направляют на дефект, лежащий ближе всего к поверхности, так чтобы под его воздействием этот дефект распространился до поверхности.

Затем данный алмаз помещают в концентрированную кислоту и, под давлением, нагревают до высокой температуры. Это позволяет осветляющему реагенту проникнуть по трещинам до темного включения и устранить его.

В отличие от алмазов, обработанных по более ранней технологии с лазерным сверлением каналов и образованием заметных отверстий на поверхности, алмазы, обработанные по методу КМ, как правило, можно идентифицировать по присутствию в отраженном свете от голубоватых до слега коричневатых интерферирующих цветов в местах искусственно созданных трещин, особенно при покачивании камня. Кроме, того иногда можно обнаружить остатки черноватого материала в виде линий неправильной формы на поверхности трещин напряжения, искусственно образованных в процессе лазерной обработки.


                                                         Облагораживание цвета бриллианта

                                                          

                                                                             Метод HTHP

Первые бриллианты, модифицированные по технологии HPHT, были замечены на рынке в начале 1997 года. Первоначально, зеленовато-желтые и желто-зеленые бриллианты предлагались как синтетические алмазы из России, но оказалось, что это природные алмазы типа Ia, чей исходный коричневый цвет был изменен. Цвет этих камней складывается из двух компонентов: основного желтого цвета и интенсивной зеленой люминесценции в видимой части спектра. И сам цвет, и люминесценция имеют явно выраженный зональный характер. При соответствующем увеличении становится видна коричневато-желтая зернистость.

Важной характеристикой, которую используют для идентификации алмазов, прошедших термообработку, является характер их флюоресценции (подробнее о флюоресценции). В то время как природные алмазы имеют белесое свечение, алмазы, прошедшие термообработку, проявляют смешанную зеленовато-желтую флюоресценцию с зонами интенсивной флюоресценции зеленого цвета вдоль линий роста. При осмотре микроскопом обнаруживаются другие дополнительные особенности, которые считаются характерными для прошедших термобарическую обработку алмазов. В том числе следы подгара на ребрах граней короны, трещинки под площадкой и в зоне рундиста, а так же следы коррозии на рундисте.

Однако наиболее яркой отличительной чертой облагороженных бриллиантов является их спектр поглощения. Кроме линии 415нм и широкой линии поглощения между 450 и 500 нм, что характерно для природных зеленовато-желтых алмазов, даже при комнатной температуре хорошо видны четкие максимумы на 495 и 503нм. В отличии от облученных зеленовато-желтых алмазов, типичная радиационная полоса на 595нм отсутствует. В близкой к инфракрасной области спектра видна еще одна линия поглощения (центр Н2) в области 985нм. Это считается характерной особенностью прошедших термобарическую обработку камней, которая отсутствует у бриллиантов с природной окраской.

В 2009 году геммологическая лаборатория EGL USA сообщила об обнаружении первого визуального признака для точной идентификации HPHT-облагороженных камней. Индикатором облагораживания служит «люминесцентная ячейка», представляющая собой характерный рисунок, пересекающий ребра бриллианта и вершины его граней. Подобная картина наблюдается на некоторых цветных облагороженных бриллиантах типа Ia с люминесценцией меньшей, чем «сильная». По заявлению лаборатории, визуальный эффект настолько четкий, что он виден через люминесцентный микроскоп.

Описанные выше алмазы проходили обработку, прежде всего, в России. Похожую технологию применяет, по всей видимости, компания «Новатек Инкорпорейтед» (Novatek Inc.) в штате Юта (США). С 1999 г. Она выставляет на рынок желтые, зеленовато-желтые и зеленые алмазы под торговой маркой NovaDiamonds. И здесь, очевидно, в качестве исходного материала используются алмазы типа Ia. Они подвергаются воздействию температуры около 2000 С и давления около 60 000 атмосфер.

В марте 1999 г. было заявлено о появлении еще одной технологии для улучшения цвета алмазов. Метод высокого давления и высокой температуры, разработанный компанией «Дженерал Электрик» в США, впервые позволил делать алмазы бесцветными или практически бесцветными. Алмазы типа IIa, обработанные по этому методу, так же известны под названием алмазы «Пегасус», т.к. они были выведены на рынок компанией «Pegasus Overseas Ltd» - POL, дочерней компанией фирмы «Lasare Kaplan International» -LKI, расположенной в Антверпене. Позже названия “Monarch Diamonds” и «Bellatair» также были использованы для продвижения эти алмазов на рынок. Указывая на то, что данный метод обработки алмазов невозможно идентифицировать, компания LKI высказывала намерение продавать обработанные алмазы по тем же ценам без какой либо специальной информации. В результате давления со стороны рынка алмазов и в соответствии с требованиями GIA, все алмазы, обработанные с применением этой новой технологии, должны сопровождаться сертификатом GIA и иметь лазерную маркировку «GE POL» на рундисте. Но лазерная маркировка не всегда является идентификационной характеристикой, поскольку она находится на поверхности и может быть удалена с рундиста при последующей полировке.

В отличие от приведенных ранее примеров, исходным материалом для алмазов GE POL являются природные алмазы типа IIa с цветовой гаммой от коричневатого до коричневого.

И необработанные, и обработанные методом HPHT алмазы типа IIa, относящиеся к высоким группам цвета, имеют общие свойства, что затрудняет их дифференциацию традиционными геммологическими методами. Различить их помогают сравнительно новые физические методы – например, метод фотолюминесценции или катодолюминесценции.

Алмазы "GE POL" были лишь началом огромной волны алмазов, обработанных по новым технологиям. Не приходит и месяца, чтобы не появились новые методы, обогащающие и изумляющие мир бриллиантовой торговли. Сейчас уже никого не удивить розовыми, голубыми, черными и зелеными бриллиантами, облагороженными с помощью термобарического процесса. Но, в отличие от облагораживания при помощи облучения, цвет, как правило, изменяется лишь в поверхностном слое алмаза.


                                                                   Искусственное облучение

В отличии от экспериментов начала прошлого века, после которых бриллианты изменяли цвет лишь на поверхности и приобретали остаточную радиацию, современные методы облучения позволяют получить бриллиант практически любого цвета с отсутствием какой-либо радиации, т.е. полностью безвредным для здоровья. Например, гамма-излучение (ультракороткие рентгеновские лучи) может придавать алмазу равномерную голубовато-зеленую окраску во всем объеме камня. Однако этот процесс занимает несколько месяцев и поэтому применяется редко. Кроме электронов для облучения алмазов в коммерческих целях в основном используются нейтроны, которые, как и электроны, не оставляют остаточной радиации и абсолютно безопасны для человека. Преимущество ускоренных в ядерном реакторе нейтронов, состоит, так же, в том, что, в зависимости от длительности и интенсивности облучения, исходный цвет изменяется во всем объеме камня, что позволяет обрабатывать этим способом не только ограненные камни, но и алмазы в сырье. В зависимости от длительности и уровня используемой энергии, можно получить оттенки от светло-зеленого и сине-зеленого до черно-зеленого. В зависимости от типа алмаза, при последующем отжиге цвет бриллианта можно изменить в различные фантазийные цвета. Например, в желтый до янтарного (преимущественно алмазы типа Ia), розовый и от коричневато-красного до коричневато-пурпурного (преимущественно тип Ib), интенсивный коричневый (чаще всего тип IIa) и интенсивно сине-зеленый (тип IIb).

Ионизирующая радиация вызывает искажения в кристаллической решетке алмаза. Электронные дефекты могут вызвать избирательное светопоглощение и влиять на цвет, вследствие чего их называют термином «центры окраски». Ионизирующая энергия вызывает переходы электронов из одного типа атомов в другой, или в вакантные позиции кристаллической решетки, а так же занимать позиции вне решетки.

При облучении бриллианта, прежде всего, возникают зеленые и зеленовато-синие оттенки, которые затем можно преобразовать в различные тона путем последующего отжига. Различие между натуральными и облученными бриллиантами в целом основано на изменениях в спектрах оптического поглощения, вызванных процессом нагревания. Поэтому, что бы определить подвергался ли бриллиант модификации цвета, необходим, спектроскоп.