Почему изменяется цвет натуральных алмазов с флуоресценцией в УФ-лучах?

Алро­са при­во­дит ин­те­рес­ный факт: так вы­г­ля­дят на­ту­раль­ные ал­ма­зы с флу­о­рес­цен­ци­ей в UV-лу­чах. Все­го 3,5% от всех до­бы­ва­е­мых в ми­ре ал­ма­зов об­ла­да­ют силь­ной рав­но­мер­ной флу­о­рес­цен­ци­ей. В обы­ч­ной жиз­ни флу­о­рес­ци­ру­ю­щие бри­л­ли­ан­ты ни­как се­бя не вы­да­ют — они не от­ли­ча­ют­ся от сво­их бра­тьев без внут­рен­не­го све­та.

Ал­ма­зы — это не про­сто дра­го­цен­ные ка­м­ни, но и уни­каль­ные при­род­ные ма­те­ри­а­лы, об­ла­да­ю­щие уди­ви­тель­ны­ми свой­ства­ми. Од­ним из та­ких свойств яв­ля­ет­ся ­флу­о­рес­цен­ция, ко­то­рая про­яв­ля­ет­ся, ко­г­да ал­маз под­вер­га­ет­ся воз­дей­ствию уль­тра­фи­о­ле­то­во­го (УФ) све­та. При этом ка­мень на­чи­на­ет све­тить­ся раз­но­об­раз­ны­ми цве­та­ми, что де­ла­ет его осо­бен­но при­в­ле­ка­тель­ным для юве­ли­ров, кол­лек­ци­о­не­ров и ис­сле­до­ва­те­лей. Од­на­ко по­че­му имен­но про­ис­хо­дит та­кое из­ме­не­ние цве­та? Да­вай­те раз­бе­рем этот фе­но­мен по­дроб­нее.

Что та­кое флу­о­рес­цен­ция ал­ма­зов?

Флу­о­рес­цен­ция ал­ма­зов — это яв­ле­ние, при ко­то­ром ка­мень по­г­ло­ща­ет энер­гию УФ-­све­та и ис­пус­ка­ет ви­ди­мый свет дру­го­го спе­к­траль­но­го ди­а­па­зо­на. Око­ло 30% бес­цвет­ных бри­л­ли­ан­тов де­мон­стри­ру­ют эту спо­соб­но­сть, ча­сто све­тясь го­лу­бым цве­том с раз­ли­ч­ной ин­тен­сив­но­стью .

Этот эф­фект воз­ни­ка­ет бла­го­да­ря осо­бой струк­ту­ре кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки ал­ма­за и на­ли­чию раз­ли­ч­ных при­ме­сей или де­фек­тов в ней. Эти фа­к­то­ры опре­де­ля­ют, как имен­но бу­дет про­яв­лять­ся флу­о­рес­цен­ция и ка­кой цвет бу­дет из­лу­чать­ся.

Ка­кие при­чи­ны вы­зы­ва­ют из­ме­не­ние цве­та ал­ма­зов в УФ-­све­те?

При­сут­ствие при­ме­сей

В при­род­ных ал­ма­зах мо­гут со­дер­жать­ся раз­ли­ч­ные при­ме­си, та­кие как:

• Бо­ра (B): ал­ма­зы с при­ме­сью бо­ра ча­сто све­тят­ся зе­ле­ным или го­лу­бым цве­том под УФ-из­лу­че­ни­ем .
• Ни­т­ро­груп­пы: не­ко­то­рые ал­ма­зы, со­дер­жа­щие ни­т­ро­груп­пы, мо­гут из­лу­чать оран­же­вый или жел­тый свет .
• Кре­м­ния (Si): при­сут­ствие кре­м­ния мо­жет вы­зы­вать флу­о­рес­цен­цию в жел­том или оран­же­вом ди­а­па­зо­не .

Эти при­ме­си вли­я­ют на спо­соб­ность ал­ма­за по­г­ло­щать УФ-­свет и пе­ре­из­лу­чать его в ви­де ви­ди­мо­го све­та опре­де­лен­но­го цве­та.

Де­фек­ты кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки

По­ми­мо при­ме­сей, ва­ж­ную роль иг­ра­ют ­де­фек­ты кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки. На­при­мер:

• Цен­т­ры Френ­ке­ля: это де­фек­ты, где ато­мы на­хо­дят­ся в не­пра­виль­ных по­зи­ци­ях внут­ри кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки. Они мо­гут уси­ли­вать или из­ме­нять цвет флу­о­рес­цен­ции.
• Де­фек­ты ра­ди­а­ци­он­но­го про­ис­хо­ж­де­ния: ес­ли ал­маз под­вер­гал­ся воз­дей­ствию ра­ди­а­ции (на­при­мер, есте­ствен­ной ра­ди­а­ции в зе­м­ной ко­ре), это мо­жет при­ве­сти к по­яв­ле­нию но­вых цен­тров фос­фо­рес­цен­ции или флу­о­рес­цен­ции .

Струк­тур­ные из­ме­не­ния под дей­стви­ем ра­ди­а­ци­и

Зе­ле­ные ал­ма­зы по­лу­ча­ют свою окрас­ку не из-­за при­ме­сей, а из-­за струк­тур­ных из­ме­не­ний, вы­зван­ных дей­стви­ем ра­ди­а­ции. По­доб­ные про­цес­сы та­к­же мо­гут вли­ять на флу­о­рес­цен­цию, со­з­да­вая уни­каль­ные цве­то­вые эф­фек­ты.

Раз­но­об­ра­зие цве­тов флу­о­рес­цен­ци­и

Под воз­дей­стви­ем УФ-­све­та ал­ма­зы мо­гут из­лу­чать ши­ро­кий спектр цве­тов, вклю­чая:

• Го­лу­бой­
• Зе­ле­ный­
• Жел­тый­
• Оран­же­вый­
• Блед­но-крас­ный­

Это свя­за­но с тем, что ка­ж­дый ал­маз име­ет уни­каль­ный со­став при­ме­сей и струк­ту­ру кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки. На­при­мер:

• Ал­ма­зы с вы­со­ким со­дер­жа­ни­ем бо­ра ча­ще все­го све­тят­ся го­лу­бым цве­том.
• Ал­ма­зы с при­ме­сью ни­т­ро­групп мо­гут из­лу­чать оран­же­вый или жел­тый свет.
• В не­ко­то­рых слу­ча­ях встре­ча­ют­ся ред­кие слу­чаи флу­о­рес­цен­ции в крас­ном или фи­о­ле­то­вом ди­а­па­зо­не, что объ­яс­ня­ет­ся ко­м­би­на­ци­ей не­сколь­ких при­ме­сей и де­фек­тов.

Пра­к­ти­че­ское зна­че­ние флу­о­рес­цен­ции ал­ма­зо­в

Флю­о­рес­цен­ция не толь­ко де­ла­ет ал­ма­зы бо­лее кра­си­вы­ми, но и ис­поль­зу­ет­ся в про­фес­си­о­наль­ной оцен­ке ка­че­ства ка­м­ней:

• И­ден­ти­фи­ка­ция на­ту­раль­но­сти: флю­о­рес­цен­ция по­мо­га­ет от­ли­чить на­ту­раль­ные ал­ма­зы от син­те­ти­че­ских - боль­шин­ство вы­ра­щен­ных ал­ма­зов HPHT де­мон­стри­ру­ют ха­ра­к­тер­ный кре­сто­об­раз­ный ша­б­лон флу­о­рес­цен­ции.
• О­пре­де­ле­ние чи­сто­ты и сто­и­мо­сти: флю­о­рес­цен­ция мо­жет ука­зы­вать на на­ли­чие внут­рен­них де­фек­тов или при­ме­сей, ко­то­рые вли­я­ют на ка­че­ство ал­ма­за .
• Юве­ли­р­ное ис­поль­зо­ва­ние: ал­ма­зы с яр­кой флу­о­рес­цен­ци­ей ино­г­да ис­поль­зу­ют­ся в ди­зай­не укра­ше­ний, что­бы до­ба­вить до­пол­ни­тель­ный блеск и ори­ги­наль­но­сть.

Осо­бен­но­сти ред­ких ал­ма­зо­в

Ро­зо­вые ал­ма­зы, из­ве­ст­ны сво­ей уни­каль­ной флю­о­рес­цен­ци­ей. У ка­че­ствен­ных ро­зо­вых бри­л­ли­ан­тов флю­о­рес­цен­ция обы­ч­но от­сут­ству­ет, что де­ла­ет их еще бо­лее цен­ны­ми . Од­на­ко не­ко­то­рые ред­кие ал­ма­зы мо­гут де­мон­стри­ро­вать сло­ж­ные цве­то­вые пе­ре­хо­ды под УФ-­све­том, что де­ла­ет их на­сто­я­щи­ми про­из­ве­де­ни­я­ми при­ро­ды.