Рефлектометры

Рефлектометры

В геммологии (и не только в геммологии!) новая опасность часто мобилизует изобретательность человека, что позволяет ему противостоять этой опасности. В последние годы ювелиры и даже опытные геммологи обеспокоены появлением ряда синтетических кристаллов, которые в ограненном виде более или менее близко напоминают алмаз и имеют показатели преломления, превышающие пределы шкалы рефрактометра. Однако на рынке появился ряд приборов, переступивших "барьер 1,81", обусловленный применяемой контактной жидкостью, и позволяющих в какой-то мере оценить светопреломление прозрачного камня, имеющего хорошо отполированную плоскую поверхность. Для работы с этими приборами не требуется никакой контактной жидкости — отсюда и возможность преодолеть указанный барьер.
Как и для всех геммологических приборов, в случае новых рефлектометров i.ikже имеется ряд препятствий и ограничений в их использовании. Первым появился рефлектометр "Джеметер" ("Gemeter"), а самым последним (вынущен в период подготовки данной книги к печати) является прибор "Джем Энелайзер" ("Gem Analyser") фирмы "Мартин". Рефлектометры могут привести к многочисленным неверным определениям в руках тех, кто недостаточно понял, что они меряют, и кто ожидает получить ответ, такой же точный и надежный, какой получается при определении камней с более низкими показателями преломления на стандартном рефрактометре. Но во всяком случае, они позволяют быстро и надежно отличить алмаз от всех его имитаций.
Связь между отражательной способностью прозрачного изотропного материала и его показателем преломления для натриевого света была установлена много лет назад французским физиком Френелем, который нашел, что в случае перпендикулярно падающего луча уравнение.
позволяет определить процент отраженного света (п — показатель преломления образца). Интересно отметить, что в соответствии с этим уравнением алмаз отражает 17,2% света, падающего перпендикулярно его поверхности, тогда как кварц отражает чуть больше 4%.
Честь изобретения прибора, основанного на принципе Френеля и позволяющего измерять показатели преломления независимо оттого, как они высоки, с точностью до 0,02, принадлежит покойному J1. К. Трумперу. Однако его прибор не изготовлялся в промышленных масштабах и, по-видимому, требовал при работе большего искусства и времени, чем можно позволить себе в наш нетерпеливый век. То же можно сказать о подобных измерениях, выполненных А. Ф. Халлимондом с использованием микроскопа со специальным объективом и фотоэлемента для записи интенсивности отраженного света.
Некоторые типы современных рефлектометров были сконструированы без учета уравнения Френеля. В них используется "свет", даваемый светоиспускающим диодом и состоящий из широкой полосы в инфракрасной области (до 950 нм). Диод питается от небольшой батарейки. Свет отражается от поверхности испытуемого образца, который помещают на небольшое отверстие, расположенное в нескольких миллиметрах над диодом, и улавливается фототранзистором, расположенным под углом около 30° к инфракрасному лучу. Различие между разными моделями, использующими один и тот же принцип, заключается в основном в форме и размерах отверстия, в котором устанавливают камень; в разных шкалах прибора; в наличии схем, обеспечивающих стабилизацию питающего напряжения. Как правило, шкала имеет два предела — один для камней с низкими показателями преломления, а^другой для минералов с высокими показателями. Переключение шкал осуществляется нажатием кнопки. Числовая точность шкалы, где она градуирована в показателях преломления, менее важна, чем стабильность результатов для одного и того же вида. В некоторых первых моделях стабильность была неудовлетворительной, но теперь большинство выпускаемых приборов дают достаточно достоверные результаты.
Приборы-измерители, определяющие отражательную способность как таковую, по-видимому, уже уступили свои позиции в области коммерческого тестирования алмазов пользующимся теперь болед широким распространением приборам, фиксирующим тепловые свойства. Обычно они называются измерителями теплопроводности, однако определенные аномалии в их действии позволяют считать, что фактически измеряется тепловая инерция. Важным моментом для геммолога-практика является то, что такие приборы могут помочь отличить алмазы от их имитаций. Первые приборы не позволяли проверять мелкие камни из-за больших размеров зонда (щупа), которым надавливают на грань испытуемого

Продолжение здесь