|
содержание
Впервые методом цветной катодолюминесценции (ЦКЛ) в растровом электронном микроскопе (РЭМ) изучены образцы природного и синтетического александрита и хризоберилла. Природные образцы представлены пластинами кристаллов александрита (Изумрудные Копи Урала), хризоберилла (Танзания), ограненным александритом изумрудной огранки (неизвестного происхождения) и хризобериллом круглой огранки (Танзания). Синтетические образцы представлены плоскополированной пластиной александрита (выращенной методом Чохральского) и образцами ограненного александрита, синтезированного различными методами (Чохральского, гидротермальный, флюсовый). Исследования проводились на РЭМ , оснащенном приставкой для получения катодолюминесцентных (КЛ) изображений в режиме реальных цветов.
Распределение центров люминесценции на ЦКЛ-РЭМ изображениях маркирует и выявляет основную часть ростовых и примесных дефектов внутреннего строения кристаллов. В результате проведенных исследований обнаружены ярко выраженные отличия в ростовой зональности природных и синтетических кристаллов. Природные кристаллы александрита (рис.1 а) люминесцируют в красной области спектра и имеют характерную ростовую зональность, что связано с нестабильными условиями процесса минералообразования и неравномерным изоморфным замещением части Аl3+ на Cr3+ в процессе роста. КЛ природного хризоберилла (рис.1 б), в котором практически отсутствует Cr3+, захватывает практически всю видимую область спектра, а зоны роста менее выражены. Для синтетических образцов можно отметить: 1) практически однородную по поверхности красную люминесценцию, либо наличие очень слабого контраста по интенсивности связанного с ростовой зональностью (рис.1 в), что объясняется технологией получения кристаллов (стабильные условия в процессе кристаллизации); 2) специфический характер ростовой зональности, связанный с методом кристаллизации (рис.1 г, александрит, полученный методом Чохральского, для которого выявлено присутствие слабовыраженных округлых зон роста). Для сопоставления результатов были исследованы образцы природного и синтетического изумруда. Для образцов изумруда получены аналогичные александриту данные.
Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что метод ЦКЛ-РЭМ может быть использован при диагностике синтетического и природного хризоберилла и александрита, в том числе для инструментального подтверждения происхождения камней при их оценке. Приведенные результаты получены при участии и консультациях доц. Дороховой Г.И., доц. Кононова О.В., с.н.с. Иванникова П.В.
Рис. 1. Картины ЦКЛ кристаллов александрита и хризоберилла: а) природный александрит изумрудной огранки; б) природный хризоберилл (Танзания), плоскополированная пластина; в) синтетический гидротермальный александрит квадратной огранки; г) синтетический александрит (метод Чохральского), плоскополированная пластина. Ширина изображений а,б,г - 5 мм, в - 4.5 мм.
|
