Èíäèêàòîð ìàëîàçîòíûõ àëìàçîâ

                                                                                                                                                            Engl

1. Íàçíà÷åíèå

                Èíäèêàòîð ìàëîàçîòíûõ àëìàçîâ (ÈÌÀ) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîìïàêòíîå àâòîíîìíîå óñòðîéñòâî, ïðåäíàçíà÷åííîå äëÿ îòáîðà êðèñòàëëîâ òèïà IIa èç ïðèðîäíîãî ñûðüÿ èëè áðèëëèàíòîâ, â ÷àñòíîñòè, êîðè÷íåâûõ àëìàçîâ, ïðèãîäíûõ äëÿ âûñîêîòåìïåðàòóðíîé îáðàáîòêè ïðè âûñîêîì äàâëåíèè ñ öåëüþ èõ îáåñöâå÷èâàíèÿ.  ãðóïïó îòáîðà âõîäÿò è êðèñòàëëû àëìàçà ñ êîðè÷íåâûìè îòòåíêàìè öâåòà òèïà IIb è IaB₁, êîòîðûå òàêæå ïðèãîäíû äëÿ òåðìîáàðè÷åñêîé îáðàáîòêè, íî âñòðå÷àþùèåñÿ êðàéíå ðåäêî.

2. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ

                Ïðèíöèï äåéñòâèÿ ïðèáîðà ñîñòîèò â ðåãèñòðàöèè èíòåíñèâíîñòè ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç òåñòèðóåìûé êðèñòàëë ëó÷à êîðîòêîâîëíîâîãî óëüòðàôèîëåòîâîãî èçëó÷åíèÿ è îñíîâàí íà ñóùåñòâåííîì ðàçëè÷èè â ïîãëîùåíèè ýòîãî èçëó÷åíèÿ àçîòíûìè è áåçàçîòíûìè àëìàçàìè. Êðèñòàëëû òèïà IIa (ñ íåáîëüøèì ñîäåðæàíèåì àçîòà) è IIb (ìàëîàçîòíûå ñ ïðèìåñüþ áîðà) ïðàêòè÷åñêè ïðîçðà÷íû äëÿ óëüòðàôèîëåòîâûõ äëèí âîëí âïëîòü äî ãðàíèöû ñîáñòâåííîãî îïòè÷åñêîãî ïîãëîùåíèÿ âáëèçè 225 íì. À â êðèñòàëëàõ òèïà Ia â çàâèñèìîñòè îò ñîäåðæàíèÿ ïðèìåñíîãî àçîòà â âèäå À-äåôåêòîâ èëè Â₂-äåôåêòîâ («ïëåéòåëèòñ») ñïëîøíàÿ ïîëîñà ïîãëîùåíèÿ íà÷èíàåòñÿ îò áîëåå äëèííîâîëíîâîãî âòîðè÷íîãî êðàÿ ïîãëîùåíèÿ âáëèçè 320 èëè 280 íì, ñîîòâåòñòâåííî.  êðèñòàëëàõ òèïà IaB₁ ñóùåñòâóþò óçêèå ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ èçëó÷åíèÿ, íåïîñðåäñòâåííî ïðèìûêàþùèå ê ôóíäàìåíòàëüíîé ãðàíèöå.

                 óñòðîéñòâå èñïîëüçóåòñÿ èñòî÷íèê óçêîíàïðàâëåííîãî óëüòðàôèîëåòîâîãî èçëó÷åíèÿ – ñâåòîäèîä ñ äëèíîé âîëíû 265 ± 10 íì. Èçëó÷åíèå ýòîãî äèàïàçîíà ïîãëîùàåòñÿ â óêàçàííûõ àçîòíûõ ïðèðîäíûõ êðèñòàëëàõ àëìàçà è íå èñïûòûâàåò ñóùåñòâåííîãî ïîãëîùåíèÿ â ìàëîàçîòíûõ àëìàçàõ è êðèñòàëëàõ òèïà IaB₁.

Ðåãèñòðàöèÿ ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç êðèñòàëë ëó÷à îñóùåñòëÿåòñÿ ôîòîäèîäîì ñ ïîâûøåííîé ñïåêòðàëüíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ â êîðîòêîâîëíîâîé îáëàñòè óëüòðàôèîëåòà.

3. Êîíñòðóêòèâíûå îñîáåííîñòè

 Ôèã. 1. Âèä óñòðîéñòâà ñ èçìåðèòåëåì âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ.  

Íà êðûøêå êîðïóñà ïðèáîðà ðàñïîëàãàåòñÿ ðàáî÷èé ñòîëèê, â öåíòðå êîòîðîãî èìååòñÿ íåáîëüøîå îòâåðñòèå äëÿ íàïðàâëåííîãî óëüòðàôèîëåòîâîãî èçëó÷åíèÿ. Òåñòèðóåìûé êðèñòàëë àëìàçà äîëæåí ïîìåùàòüñÿ íà ñòîëèê, ïîëíîñòüþ ïåðåêðûâàÿ óêàçàííîå îòâåðñòèå. Âîñïðèíèìàþùèé ñâåòîâîé ëó÷ ôîòîäèîä çàêðåïëåí â ãîëîâêå ñïåöèàëüíîãî äåðæàòåëÿ, âî âðåìÿ ðàáîòû îí ïîäíîñèòñÿ ê ïðåäïîëàãàåìîìó ìåñòó âûõîäà ëó÷à èç êðèñòàëëà ñ íóæíîãî íàïðàâëåíèÿ. Íàïðèìåð, äëÿ áðèëëèàíòà êëàññè÷åñêîé áðèëëèàíòîâîé îãðàíêè ïðîõîäÿùèé ÷åðåç êðèñòàëë ëó÷ ìîæåò îòêëîíÿòüñÿ îò âåðòèêàëè íà óãîë áîëåå 10º, êàê ïîêàçàíî íà ðèñóíêå, ôèã. 2 á).

Ôèã. 2. Âàðèàíòû ðàñïîëîæåíèÿ ôîòîäèîäà îòíîñèòåëüíî îñè ñèììåòðèè ñâåòîäèîäà â óñòðîéñòâå ïðè òåñòèðîâàíèè ðàçëè÷íûõ êðèñòàëëîâ àëìàçà: à) – àëìàçà ñ ïëîñêîïàðàëëåëüíûìè ãðàíÿìè, á) – áðèëëèàíòà êëàññè÷åñêîé êðóãëîé îãðàíêè; θ – óãîë îòêëîíåíèÿ ïðîõîäÿùåãî ñêâîçü áðèëëèàíò óëüòðàôèîëåòîâîãî ëó÷à (ïðè óêàçàííîì ïîëîæåíèè êðèñòàëëà îí ñîñòàâëÿåò ~ 10,2°). Íà ðèñóíêå ñõåìàòè÷åñêè èçîáðàæåíû: 1 – ñâåòîäèîä, 2 – äèàôðàãìà ðàáî÷åãî ñòîëèêà, 3 – òåñòèðóåìûé êðèñòàëë, 4 – ôîòîäèîä.

Ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë îò ôîòîäèîäà ïîäàåòñÿ íà ïðåîáðàçóþùèé óñèëèòåëü, ðàñïîëîæåííûé â êîðïóñå ïðèáîðà. Íà êðûøêå ïðèáîðà èìåþòñÿ êëåììû àíàëîãîâîãî âûõîäà óñèëèòåëÿ, ê êîòîðûì äëÿ èçìåðåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïîñòîÿííîãî òîêà â äèàïàçîíå äî äâóõ âîëüò ìîæíî ïîäêëþ÷àòü îáû÷íûé ìóëüòèìåòð, ïðåäïîä÷èòåëüíî èìåþùèé ôóíêöèþ çàïîìèíàíèÿ ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ çà âðåìÿ èçìåðåíèÿ.

                Îñîáåííîñòüþ ïðèáîðà ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ñâåòîâîãî èíäèêàòîðà – ñâåòîäèîäà êðàñíîãî öâåòà, ñâåò îò êîòîðîãî ïîÿâëÿåòñÿ â ñïåöèàëüíîì îòâåðñòèè íà êðûøêå ïðèáîðà â ñëó÷àå, åñëè òåñòèðóåìûé êðèñòàëë ïðèíàäëåæèò ê íóæíîìó íàì òèïó. Ïðè ýòîì ñèãíàë îò ôîòîäèîäà íà âûõîäå óñèëèòåëÿ äîëæåí ïðåâûñèòü 50 ì – ðåãóëèðóåìóþ òî÷êó ñðàáàòûâàíèÿ òðèããåðà Øìèòòà. (Ýòà òî÷êà óñòàíàâëèâàåòñÿ âî âðåìÿ ïðåäâàðèòåëüíîé êàëèáðîâêè ïðèáîðà ñ èñïîëüçîâàíèåì ýòàëîííûõ êðèñòàëëîâ àëìàçà èëè äðóãèõ ìàòåðèàëîâ.)

                Íà ïåðåäíåé ïàíåëå êîðïóñà ïðèáîðà íàõîäÿòñÿ äâà âûêëþ÷àòåëÿ. Îäèí èç íèõ ïðåäíàçíà÷åí äëÿ âêëþ÷åíèÿ ñâåòîäèîäà, äðóãîé èñïîëüçóåòñÿ â ñõåìå ïèòàíèÿ ïðåîáðàçóþùåãî óñèëèòåëÿ ôîòîäèîäà.  îáåèõ ñõåìàõ èñïîëüçóþòñÿ ãàëüâàíè÷åñêèå áàòàðåéêè íàïðÿæåíèåì 9 âîëüò. Ðàñ÷åòíîå âðåìÿ ïîñòîÿííîé ðàáîòû ýëåìåíòîâ ïèòàíèÿ äî èõ çàìåíû ñîñòàâëÿåò îêîëî 500 ÷àñîâ.

4. Ïîðÿäîê ðàáîòû

                4.1. Ðàñïîëîæèòü ïðèáîð â çàòåìíåííîì ìåñòå.

4.2. Ïîäêëþ÷èòü ê êëåììàì âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïðèáîðà èçìåðèòåëü íàïðÿæåíèÿ è âêëþ÷èòü åãî. Âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå èçìåðèòåëÿ äîëæíî áûòü íå ìåíåå 3 êÎì.

                4.3. Ïîìåñòèòü íà ñòîëèê ïðèáîðà òåñòèðóåìûé êðèñòàëë àëìàçà, ïîëíîñòüþ çàêðûâàÿ öåíòðàëüíîå îòâåðñòèå. (Êðèñòàëë ìîæåò èìåòü ïðîèçâîëüíóþ ôîðìó è ðàçìåðû.)

4.4. Ïîäíåñòè äåðæàòåëü ôîòîäèîäà ê ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà íà áëèçêîå ðàññòîÿíèå, íå êàñàÿñü åãî ïîâåðõíîñòè.

4.5. Âêëþ÷èòü ïèòàíèå ñâåòîäèîäà è ýëåêòðè÷åñêîé öåïè ôîòîäèîäà. Âêëþ÷èòü ôóíêöèþ èçìåðåíèÿ ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ â èçìåðèòåëå âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ (åñëè òàêàÿ ôóíêöèÿ èìååòñÿ).

                4.6. Èçìåíÿÿ ïîëîæåíèå äåðæàòåëÿ ñ ôîòîäèîäîì íàä êðèñòàëëîì è ñ÷èòûâàÿ ïîêàçàíèÿ âîëüòìåòðà, îïðåäåëèòå, ïðîõîäèò ëè èçëó÷åíèå ÷åðåç êðèñòàëë. Ïàðàëëåëüíî, âíå çàâèñèìîñòè îò ïîêàçàíèé âîëüòìåòðà, ïîÿâëåíèå ñâåòà â ñâåòîâîì èíäèêàòîðå íà êðûøêå ïðèáîðà áóäåò ñâèäåòåëüñòâîâàòü î òîì, ÷òî ïðîõîæäåíèå ëó÷à ñâåòà çàôèêñèðîâàíî.

                4.7. Ïîëíîñòüþ âûêëþ÷èòå ïðèáîð.

                4.8. Òåñòèðîâàíèå ñëåäóþùåãî êðèñòàëëà íà÷íèòå ñ ïóíêòà 4.3.

5. Äîïîëíèòåëüíûå âîçìîæíîñòè

                 êà÷åñòâå ïðèíàäëåæíîñòè ïðèáîð èìååò ñúåìíûé êîëïàê ðàáî÷åãî ñòîëèêà. Êîëïàê èìååò îñåâîå îòâåðñòèå äëÿ êðåïëåíèÿ äåðæàòåëÿ ôîòîäèîäà è áîêîâîå îêîøêî äëÿ ðàçìåùåíèÿ òåñòèðóåìûõ êðèñòàëëîâ àëìàçà íà ñòîëèêå. Îáùèé âèä óñòðîéñòâà ñ ýòèì äîïîëíèòåëüíûì êîíñòðóêòèâíûì ýëåìåíòîì ïðåäñòàâëåí íà ôîòîãðàôèè, ôèã. 3.

                                  Ôèã. 3. Âèä óñòðîéñòâà ñ êîëïàêîì ðàáî÷åãî ñòîëèêà.

 âàðèàíòå ñ ôèêñèðîâàííûì ïîëîæåíèåì ôîòîäèîäà ïðîâîäèòñÿ ðåãèñòðàöèÿ ëó÷åé óëüòðàôèîëåòà, ïðîõîäÿùèõ ÷åðåç êðèñòàëë òîëüêî âáëèçè âåðòèêàëüíîãî íàïðàâëåíèÿ. Âàðèàíò óäîáåí äëÿ òåñòèðîâàíèÿ êðèñòàëëîâ ïðèðîäíîãî ñûðüÿ ñ îêðóãëûìè ãðàíÿìè èëè êðèñòàëëîâ ñ èñêóññòâåííî âûïîëíåííûìè ïàðàëëåëüíûìè âíåøíèìè ïîâåðõíîñòÿìè.

6. Ïðèìåð ïðåèìóùåñòâåííîãî èñïîëüçîâàíèÿ ÈÌÀ

 Ôèã. 

4. Ðåçóëüòàò òåðìîáàðè÷åñêîé îáðàáîòêè àçîòíûõ êðèñòàëëîâ àëìàçà.

                     Ôèã. 5. Ðåçóëüòàò òåðìîáàðè÷åñêîé îáðàáîòêè ìàëîàçîòíûõ êðèñòàëëîâ àëìàçà.

Ãðóïïû êîðè÷íåâûõ êðèñòàëëîâ àëìàçà, ïðåäñòàâëåííûå íà ôîòîãðàôèÿõ, âíåøíå ïîõîæè, íî ëåãêî è áûñòðî ðàçëè÷àþòñÿ ñ ïîìîùüþ ïåðåíîñíîãî êîìïàêòíîãî ïðèáîðà ÈÌÀ.

6. Èçâåñòíûå àíàëîãè

                Ê àíàëîãàì ìîæíî îòíåñòè «Òåñòåð áåçàçîòíûõ àëìàçîâ», îðãàíèçàöèÿ-ðàçðàáîò÷èê – ÍÈÈ ïðèêëàäíîé ôèçèêè Èðêóòñêîãî ãîñóíèâåðñèòåòà, è «SSEF äåòåêòîð êà÷åñòâà àëìàçîâ ñ SSEF îáëó÷àòåëåì» Øâåéöàðñêîãî Ãåììîëîãè÷åñêîãî Èíñòèòóòà. Óêàçàííûå ïðèáîðû èìåþò çíà÷èòåëüíûå ãàáàðèòû, ïîñêîëüêó â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà óëüòðàôèîëåòîâîãî èçëó÷åíèÿ èñïîëüçóåòñÿ ðòóòíàÿ ëàìïà òëåþùåãî ðàçðÿäà (îñíîâíàÿ ëèíèÿ 254 íì).

7. Òåõíèêà áåçîïàñíîñòè

                Ïðèáîð íå òðåáóåò ïðèìåíåíèÿ îñîáîé òåõíèêè áåçîïàñíîñòè.  Óëüòðàôèîëåòîâûå äèîäû ñåðèè 265 íì ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ î÷èñòêè âîäû, âîçäóõà è ïîâåðõíîñòåé, íå ãåíåðèðóþò îçîíà è ïàðîâ ðòóòè, èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ôîòîòåðàïèè. Çàïðåùàåòñÿ ñìîòðåòü â îòâåðñòèå èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ íà ñòîëèêå ïðèáîðà. Õðàíèòü ïðèáîð ñëåäóåò, çàùèùàÿ åãî îò ïûëè.

Contact person: Dr. Valentin Ryzhov ( ryzhov@hppi.troitsk.ru )

~ About HPPI ~ Scientific divisions ~ Scientific activities ~ Our products ~
~ Office of the director ~