первый нижний моляр
диаграмма классов примеры
бирюза це зелений колір чи інший

Определение жемчуга с помощью рентгеновских лучей

Определение жемчуга с помощью рентгеновских лучей

Наиболее надежным методом диагностики для большинства просверленных и непросверленных жемчужин является рентгеновский метод. Рентгеновские лучи.
стали применять с диагностическими целями в начале 20-х годов, вскоре после появления на рынке первых партий культивированного жемчуга, но методика изучения оставляла желать лучшего и на многие годы оказалась необоснованно дискредитированной. Это продолжалось до тех пор, пока использовалась только прямая радиография. Затем метод был усовершенствован, и основная заслуга в этом принадлежит американскому керамисту и геммологу доктору А. И. Александеру. С тех пор рентгеновский метод стал наиболее надежным способом диагностики жемчуга и получил признание в различных учреждениях, выполняющих подобные работы.
Принцип этого метода достаточно прост, но он требует высокой технической подготовленности персонала для получения хороших фотографий, а также большой аккуратности и опыта в интерпретации результатов во избежание ошибок. Перламутровый шарик — ядро культивированной жемчужины — лишь немного более прозрачен для рентгеновских лучей, чем окружающий его слой жемчуга. Однако моллюск почти всегда перед образованием желательного для человека жемчужного вещества откладывает вокруг ядра тонкий слой конхиолина. Поэтому хорошая радиография ожерелья из культивированного жемчуга покажет почти во всех случаях четко очерченную черную линию вокруг сферического "зародыша" (рис. 28.5 и 28.7). Говоря о "черной линии", мы, конечно, имеем в виду негативное изображение.
В настоящем жемчуге слои роста, которые либо видны на разрезанной жемчужине, либо наблюдаются с помощью лупы в глубине отверстия, на рентгеновской фотографии не всегда заметны, если она сделана не очень хорошо. Вследствие этого культивированную жемчужину можно иногда принять за настоящую. Не исключены и такие случаи, когда присутствие колец на рентгеновской фотографии настоящего жемчуга может послужить причиной ложного вывода о наличии ядра. При внимательном изучении таких явно совершенных колец обычно обнаруживается небольшой разрыв по краю в одной точке и следы дополнительных структур внутри кольца. Это свидетельствует о том, что данное образование не может представлять собой ядро. Более того, если невооруженным глазом смотреть через жемчужину на яркий свет, можно видеть,
Рис. 28.5. Рентгеновский снимок культивированного жемчуга.
Рис. 28.7. Рентгеновский снимок ожерелья из культивированного жемчуга.
Рис. 28.8. Рентгеновский снимок ожерелья из натурального жемчуга.
что такое псевдоядро в центре настоящей жемчужины несколько прозрачнее для лучей, чем участки вокруг него, тогда как ядро культивированного жемчуга, наблюдаемое в таких же условиях, кажется менее прозрачным на фоне наружного жемчужного покрытия. Рентгеновская фотография природного жемчуга показана на рис. 28.6 (см. также рис. 28.8).
В лаборатории Лондонской торговой палаты радиография используется в основном как способ подтверждения заключений по ранее выполненной визуальной диагностике ожерелий из культивированного жемчуга; это экономит труд и время, затрачиваемое на срезание бусин с нитки для диагностики оптическими методами, и предотвращает расходы на повторное нанизывание бусин на нитку. Кроме того, радиография служит предварительным этапом при диагностике частично просверленных или непросверленных жемчужин. Культивированные жемчужины сразу же обнаруживают себя, как уже было сказано выше. Выявляются и настоящие жемчужины, особенно если они имеют форму капли или пуговицы. Оператор перед яркой настольной лампой рассматривает мелкозернистые негативы с помощью десятикратной лупы и ищет линии тонкой структуры, которые могут служить безусловным доказательством природного происхождения. Положение и формы таких линий зачастую оказываются не такими, какие можно было ожидать заранее. В каплеобразных жемчужинах, например, часто наблюдаются дугообразные линии, пересекающиеся вблизи их суженного конца; изгиб таких линий повторяет контуры узкого конца жемчужины.
Жемчужины, которые при радиографическом исследовании не дали удовлетворительных результатов, подвергаются испытанию методом рентгеновской дифракции (часто называемым методом Лауэ), несмотря на то что он был разработан Максом фон Лауэ в 1912. г. специально для монокристаллов, а не для таких, как жемчуг, агрегатов микроскопических кристаллитов.
Когда узкий рентгеновский луч проходит через кристалл и попадает на фотопластинку или пленку, то на проявленном негативе виден ряд слабых пятен, окружающих центральное темное пятно, обусловленное неотклонившимся лучом. Если направление луча совпадает с симметрией осей монокристалла, пятна образуют симметричный рисунок, соответствующий симметрии кристалла в этом направлении. Каждое пятно можно рассматривать как результат дифракции или отражения части лучей одной определенной серией параллельных плоскостей атомов внутри кристалла. Отражение может происходить только под определенными углами, когда соблюдается закон Брэгга (закон Брэгга— Вульфа. — Ред.): пк = 2d - sinB, где п — небольшое целое число, d — расстояние между рассматриваемыми атомными плоскостями, 0 — угол с отражающей плоскостью и А. — длина волны применяемых рентгеновских лучей. Если одно пятно образуется от определенных серий параллельных атомных плоскостей и лучи параллельны осям симметрии, то другие точно такие же пятна должны возникать в соответствии с симметрией кристалла. В гексагональном кристалле, например в берилле, поток лучей, проходя вдоль оси шестого порядка, дает лауэграмму, на которой хорошо видна картина симметрии шестого порядка. Луч, подходящий к такому кристаллу под прямым углом, даст картину, демонстрирующую лишь симметрию второго порядка.
Рис. 28.9. Лауэграммы природного (а) и культивированного (Ь) жемчуга.
Настоящий жемчуг, кроме его общеизвестной концентрической структуры, имеет также радиальную структуру, поскольку мельчайшие кристаллы арагонита — основного материала жемчужины — расположены перпендикулярно слоям роста. Таким образом, рентгеновский луч, идущий через центр жемчужины, проходит сквозь псевдогексагональные оси тысяч микрокристаллов, и на дифракционной фотографии этого луча видна в общем более или менее гексагональная серия пятен. В одних-случаях пятна как бы связаны между собой и образуют замкнутый шестиугольник, в других видно широкое кольцо. Интересно, что у жемчуга, имеющего форму пуговицы, и в какой-то степени у каплевидного жемчуга часто наблюдается такое кольцо, когда луч проходит в направлении оси симметрии жемчужины. В то же время на фотографиях, полученных при направлении луча, перпендикулярном оси симметрии, как правило, видна четкая картина пятен.
У культивированного жемчуга эффект, обусловленный внешним слоем, незначителен, если толщина этого слоя не выходит за обычные рамки, и рисунок пятен зависит лишь от ориентировки перламутровых ядер по отношению к рентгеновскому лучу. Если луч проходит перпендикулярно слоистой структуре ядра, это означает, что он проходит вдоль псевдогексагональной оси симметрии кристаллов, которые ориентированы перпендикулярно слоям. По этой причине в данном направлении или под небольшим углом к нему видна такая же гексагональная картина пятен, как и у настоящего жемчуга. В направлениях, параллельных слоям или близким к параллельным, луч пересекает кристаллиты вдоль оси второго порядка, и это отражается на картине пятен: они располагаются в виде мальтийского креста или прямоугольника с четырьмя пятнами вокруг центрального пятна. Это является самым важным и весьма характерным признаком культивированного жемчуга. Фотография, представленная на рис. 28.9, дает более ясное представление о лауэграммах настоящего и культивированного жемчуга и о различиях между ними. Если четыре пятна, характерные для культивированного жемчуга, наблюдаются в первом же положении жемчужины, то сразу отпадает необходимость в проведении дальнейших испытаний — жемчуг является культивированным. Если же первый результат дает гексагональную или неопределенную картину расположения пятен, жемчужину следует повернуть на 90 ° и сделать второй снимок. Если же и второй снимок даст гексагональную картину, то можно не сомневаться, что жемчуг является настоящим, поскольку культивированная жемчужина должна показать уличающую картину четырех пятен, если ее повернуть на 90 ° от направления, при котором такая картина не наблюдается.
Конечно, встречаются и трудные случаи, когда наружный слой культивированного жемчуга имеет очень большую толщину или когда ядро из природного или культивированного жемчуга сдвинуто со своего нормального положения и располагается около "центра тяжести" жемчужины. В таких случаях для окончательной проверки может с успехом применяться прямая радиография. Многое зависит от качества снимков и опыта оператора в интерпретации результатов. Следует помнить, например, что для сферических или почти сферических природных жемчужин расположение пятен на лауэграммах должно быть практически одинаковым на снимках, сделанных в различных направлениях; это подтверждает, что жемчуг действительно является природным. Необходимо также научиться узнавать своеобразную, похожую на воздушного змея картину пятен лауэграммы культивированного жемчуга, когда луч проходит в промежуточном направлении между обоими характерными положениями.
Многие считают описанный метод неудовлетворительным из-за того, что лауэграммы, которые они видели, имели низкое качество. Это может произойти либо в случае слишком большой диафрагмы, либо в случае слишком малого расстояния между жемчужиной и пленкой, когда наружные пятна лауэграммы сливаются с большим центральным пятном. Если же пленка располагается далеко от жемчужины или отверстие диафрагмы слишком мало, то продолжительность экспозиции приходится очень сильно увеличивать. В Лондонской диагностической лаборатории автор с сотрудниками установили, что очень хорошие фотографии получаются при расстоянии до объекта 7 см и отверстии в свинцовой пластине диаметром 0,7 мм. Применяется высокочувствительная двухсторонняя рентгеновская пленка в металлической кассете "Кодак" с усиливающими экранами спереди и сзади. При использовании рентгеновской трубки с молибденовым анодом и двумя берилловыми окнами для выхода рентгеновских лучей при напряжении 50 кВ и токе 20 мА продолжительность экспозиции может колебаться от 3 до 6 мин (в зависимости от размера жемчужин), причем одновременно можно фотографировать два объекта. Следует заметить, что маленькие жемчужины дают лауэграммы большего размера по сравнению с более крупными жемчужинами, поскольку последние поглощают длинноволновое излучение (т. е. более "мягкую" радиацию), и оставшиеся более короткие волны дают лауэграмму с пятнами меньшего размера.
Рассмотрим условия, которые необходимы для получения хороших снимков жемчуга при прямой радиографии. Прежде всего, если нужно получить на снимке все детали тонкой структуры, необходимо применять мелкозернистую пленку, которую затем удобно исследовать с помощью десятикратной лупы. Для этих целей отлично подходит пленка "Кодак Индастрекс MX". Для культивированного жемчуга, особенно если он имеет тонкую оболочку, важно не передержать пленку при экспонировании или при проявлении изображения, поскольку в противном случае тонкие линии — соединения ядра с наружной оболочкой — могут быть потеряны. С другой стороны;, для настоящего жемчуга небольшая передержка при съемке может быть даже предпочтительнее, так как позволяет лучше выявить обычно нечеткие детали внутренней структуры. Фирма "Кодак" выпускает рентгеновскую пленку для стоматологии в парной упаковке, что очень удобно при диагностике жемчуга, поскольку одну пленку такой пары можно проявлять дольше, чем другую, заменяя таким образом увеличение экспозиции. При подобных испытаниях ни в коем случае не должны применяться усиливающие экраны. Доктор Александер и его последователи нашли, что радиограммы получаются лучше, если жемчужину погрузить наполовину в жидкость, например в четыреххлористый углерод, имеющий почти такую же радиопроницаемость, как и жемчуг. Это снижает образование вуали из-за рассеяния мягких рентгеновских лучей и снижает трудности, связанные с несовершенной сферичностью жемчужин. Возможно, что так оно и есть, но, поработав некоторое время по этой неудобной методике, обнаружили, что совершенно аналогичные результаты получаются при легком вдавливании жемчужин в тонкий слой пластилина или даже просто при помещении их на завернутую пленку "обнаженными". В случае одиночной жемчужины более отчетливые результаты получаются, когда рассеяние поглощается свинцовой пластиной, с вырезом по размеру жемчужины.
Другой метод отличия культивированного жемчуга от настоящего с помощью рентгеновских лучей основан на специфике люминесценции, которую такие лучи возбуждают у различных слоев жемчуга. Шарик, образующий ядро культивированной жемчужины, почти всегда изготавливается из перламутра пресноводной раковины и поэтому содержит примесь марганца, что вызывает зеленоватую люминесценцию при облучении рентгеновскими лучами. Это свечение, проходящее через тонкий просвечивающий наружный слой жемчужины, хорошо заметно у большинства культивированных жемчужин с помощью несложного устройства, позволяющего наблюдать его в темноте через свинцовое стекло. Рентгеновская трубка при этом должна быть определенным образом экранирована, чтобы избежать облучения оператора чрезвычайно опасным рентгеновским излучением. Кроме того, у культивированного жемчуга наблюдается непродолжительная фосфоресценция после прекращения действия рентгеновских лучей.
Единственным видом природного жемчуга, люминесценция которого похожа на люминесценцию культивированного жемчуга, является жемчуг, образующийся в пресноводных моллюсках, однако его свечение несколько отличается тем, что оно имеет более желтоватый оттенок и исходит скорее от поверхности жемчужины, чем из ее глубины. Из всех видов жемчуга наиболее интенсивную люминесценцию в рентгеновских лучах дает культивированный пресноводный жемчуг, выращенный в озере Бива. Он не содержит ядер (его описание будет дано ниже).
Для культивированного жемчуга, имеющего обычное ядро из перламутра, испытания на люминесценцию могут быть значительно более эффективными, если жемчужина просверлена хотя бы частично. Для этого отверстие очищают от грязи и ориентируют по направлению к наблюдателю. Если жемчужина культивированная, то свечение, исходящие из глубины отверстия, непосредственно от ядра, будет ярче свечения, исходящего от поверхностного слоя. Если такой эффект наблюдается (при таких наблюдениях помогает наголовная лупа), то он служит очень убедительным свидетельством того, что жемчужины содержат ядро из перламутра и, следовательно, являются культивированными.
Перед тем как завершить описание методов радиографии, применяющихся при диагностике жемчуга, следует, пожалуй, упомянуть о том, что имитации жемчуга также легко выявляются на получаемых снимках. Если виден непрозрачный диск (рис. 28.10), то это имитация из сплошных стеклянных шариков, а если непрозрачный, или почти непрозрачный, тонкий круг вокруг почти прозрачного центра — имитация из полых стеклянных шариков, заполненных воском.
До сих пор читателю предлагались только методы, в осноЁе которых лежит визуальный осмотр или применение дорогих приборов при условии высокой квалификации оператора. Но существует еще один метод, достаточно простой для выполнения и совершенно не зависящий от визуального определения. Он основан на ощутимой разнице средних значений удельного веса природного и культивированного жемчуга, что выявляется с помощью тяжелой жидкости (бромоформа), о которой уже упоминалось в гл. 5.. Если при таком определении решено ограничиться только одной жидкостью, то бромоформ лучше всего разбавлять монобромнафталином, бензолом или толуолом до тех пор, пока кусочек исландского шпата, используемый в качестве индикатора, не начнет медленно всплывать. Удельный вес чистого кальцита 2,710, поэтому можно считать, что удельный вес полученной таким путем жидкости составляет 2,715— 2,720. В такой жидкости большинство образцов настоящего жемчуга ориенталь
Рис. 28.10. Рентгеновский снимок ожерелья из "смешанного" жемчуга; видны четыре иМитации жемчужин непосредственно справа от цифры 79 и еще девять таких же имитаций; ожерелье содержит также натуральные и культивированные жемчужины.
(в среднем около 80%) плавает, а те из них, которые тонут, погружаются очень медленно, тогда как большинство разновидностей культивированного жемчуга (около 90%) будет тонуть и некоторые из них очень быстро. Величину 2,74 можно считать верхним пределом удельного веса для жемчуга из Персидского залива, тогда как удельный вес культивированного жемчуга обычного качества более чем на 60% превышает это значение. Удельный вес венесуэльского и пресноводного жемчуга имеет менее четкие пределы, но в среднем он ниже, чем у культивированного жемчуга. Среди разностей настоящего жемчуга лишь австралийский жемчуг по удельному весу приближается к культивированному, но и у него среднее значение не особенно велико. Лишь у 25% жемчужин удельный вес превышает 2,74. В то же время удельный вес черного жемчуга довольно низок, в среднем 2,65.