Улучшения бриллиантов — это специальные обработки, выполняемые на природных бриллиантах (обычно уже ограненных и отполированных до состояния драгоценных камней ), которые предназначены для улучшения визуальных геммологических характеристик бриллианта одним или несколькими способами. К ним относятся такие обработки чистоты , как лазерное сверление для удаления черных углеродных включений, заполнение трещин, чтобы сделать мелкие внутренние трещины менее заметными, цветное облучение и отжиг, чтобы сделать желтые и коричневые бриллианты яркими фантазийными цветами, такими как ярко-желтый, синий или розовый.
CIBJO и правительственные агентства, такие как Федеральная торговая комиссия США , прямо требуют раскрытия всех видов обработки алмазов во время продажи. Некоторые виды обработки, особенно те, которые применяются к чистоте, остаются весьма спорными в отрасли — это вытекает из традиционного представления о том, что алмазы занимают уникальное или «священное» место среди драгоценных камней и не должны рассматриваться слишком радикально, хотя бы из-за страха подорвать доверие потребителей .
Бриллианты с улучшенной чистотой и цветом продаются по более низким ценам по сравнению с аналогичными необработанными бриллиантами. Это связано с тем, что улучшенные бриллианты изначально имеют более низкое качество до выполнения улучшения, и поэтому их цена ниже стандартной. После улучшения бриллианты могут визуально выглядеть так же хорошо, как и их неулучшенные аналоги.
Чистота бриллианта относится к внутренним включениям бриллианта и является одним из 4-х критериев определения стоимости бриллианта. Обычные включения , которые появляются внутри бриллиантов, представляют собой черные углеродные пятна и небольшие трещины, обычно называемые изломами или « перьями » из-за их перистого беловатого вида при взгляде сверху или сбоку. Бриллианты также могут иметь другие включения, такие как пузырьки воздуха и минеральные отложения, такие как железо или гранат. Размер, цвет и положение включений являются факторами, определяющими стоимость бриллианта, особенно когда другие геммологические характеристики соответствуют более высокому стандарту.
Развитие методов лазерного сверления увеличило способность выборочно нацеливаться, удалять и значительно уменьшать видимость включений черного углерода в микроскопическом масштабе. Алмазы, содержащие включения гематита, сверлились лазером с конца 1960-х годов, эта технология приписывается Луи Перлману, который провел успешный тест через год после того, как General Electric сделала аналогичный с алмазом для промышленного использования в 1962 году. [1]
Процесс лазерного сверления включает использование инфракрасного лазера (хирургического класса с длиной волны около 1064 нм) для сверления очень тонких отверстий (диаметром около 0,02 миллиметра) в алмазе для создания пути доступа к включению черного кристалла углерода. Поскольку алмаз прозрачен для длины волны лазерного луча, на поверхность алмаза наносится покрытие из аморфного углерода или другого поглощающего энергию вещества для начала процесса сверления. Затем лазер прожигает узкую трубку или канал к включению. Как только канал сверла достигает местоположения включенного черного кристалла углерода, алмаз замачивается в серной кислоте . После замачивания в серной кислоте черный кристалл углерода растворяется и становится прозрачным (бесцветным), а иногда и слегка беловатым непрозрачным. При микроскопическом осмотре можно увидеть тонкие отверстия сверления или высверленные отверстия, но они не отвлекают и не влияют на блеск или сияние алмаза. В то время как каналы обычно имеют прямое направление от точки входа на поверхности, некоторые методы сверления сверлят изнутри, используя естественные трещины внутри камня, чтобы достичь включения таким образом, чтобы имитировать органические «перья». (Этот метод иногда называют сверлением КМ, что на иврите означает специальное сверление.) [2] Каналы микроскопические, поэтому грязь или мусор не могут перемещаться по каналу. Отверстия, достигающие поверхности, можно увидеть только путем отражения света от поверхности алмаза во время микроскопического просмотра, например, с помощью 10-кратной увеличительной линзы ювелира или лупы, и они невидимы невооруженным глазом.
Хотя заполнение трещин как метод улучшения драгоценных камней было обнаружено у драгоценных камней возрастом более 2500 лет, [3] уникальный показатель преломления алмаза требовал более продвинутого наполнителя, чем простая обработка воском и маслом. Эта технология стала доступна примерно через 20 лет после того, как была разработана технология лазерного сверления. Проще говоря, «заполнение трещин» делает крошечные естественные трещины внутри алмазов менее заметными невооруженным глазом или даже при увеличении.
Трещины очень распространены внутри алмазов и создаются во время создания алмаза в земной коре. Когда необработанный алмаз перемещается из земной коры через вулканические трубки, он подвергается экстремальным напряжениям и давлениям, и во время этого перемещения внутри алмаза могут образовываться крошечные трещины. Если эти трещины видны и портят красоту алмаза, он будет иметь гораздо меньший спрос и не будет так хорошо продаваться ювелирами и широкой публикой, что делает их кандидатами на заполнение трещин и, таким образом, визуальное улучшение внешнего вида алмаза.
Заполнение трещин алмаза часто является последним шагом в процессе улучшения алмаза, следующим за лазерным сверлением и кислотным травлением включений, хотя, если трещины достигают поверхности, сверление может не потребоваться. Процесс включает использование специально разработанных наполнителей с показателем преломления , приближающимся к показателю преломления алмаза. Он был изобретен Цви Йехудой из Рамат-Гана , Израиль , и теперь Yehuda используется как торговая марка, применяемая к алмазам, обработанным таким образом. Koss & Schechter, другая израильская фирма, попыталась модифицировать процесс Yehuda в 1990-х годах, используя галогенные стекла, но это не удалось. Детали процесса Yehuda держатся в секрете, но сообщается, что в качестве наполнителя использовалось свинцовое оксихлоридное стекло, которое имеет довольно низкую температуру плавления . Компания Dialase, базирующаяся в Нью-Йорке, также обрабатывает алмазы с помощью процесса, основанного на методе Иехуды, в котором, как полагают, используется свинцово- висмутовое оксихлоридное стекло, но исследования по созданию более качественных, более долговечных и менее отслеживаемых наполнителей все еще ведутся, в результате чего создается больше наполнителей на основе силикона для процесса заполнения трещин.
Наполнитель, присутствующий в заполненных трещинами алмазах, обычно может быть обнаружен опытным геммологом под микроскопом: хотя каждый алмаз проходит обработку, соответствующую его уникальной форме, состоянию и статусу трещины, на нем могут быть следы выходящих на поверхность отверстий и трещин, связанных с просверленными алмазами, пузырьками воздуха и линиями потока внутри стекла, которые никогда не наблюдаются в необработанном алмазе.
Более драматичным является так называемый «эффект вспышки», который относится к ярким вспышкам цвета, наблюдаемым при вращении заполненного трещинами алмаза; цвет этих вспышек варьируется от электрического синего или фиолетового до оранжевого или желтого, в зависимости от условий освещения (светлое поле и темное поле соответственно). Вспышки лучше всего видны, когда поле зрения почти параллельно плоскости заполненного трещины (хотя определенные трещины в необработанных алмазах могут вызывать аналогичный «эффект вспышки»). [3] В ярко окрашенных алмазах эффект вспышки можно пропустить, если осмотр не был тщательным, так как цвет тела камня скроет один или несколько цветов вспышки. Например, в коричневых «шампаньских» алмазах оранжево-желтые вспышки скрыты, оставляя видимыми только сине-фиолетовые вспышки.
Последняя, но важная особенность алмазов с заполненными трещинами — это цвет самого наполнителя: иногда он желтоватый или коричневатый, и, помимо того, что он виден в проходящем свете, он может повлиять на общий цвет алмаза, заставляя алмаз падать на целый цветовой класс после заполнения трещин. По этой причине заполнение трещин обычно применяется только к камням, размер которых достаточно велик, чтобы оправдать обработку, хотя камни размером до 0,02 карата (4 мг) были заполнены трещинами.
Заполнение трещин алмаза является спорным методом лечения в отрасли [ требуется ссылка ] — и все чаще среди общественности — поскольку некоторые компании не раскрывают этот процесс при продаже этих камней. Важно отметить, что, хотя заполнение трещин является длительным процессом, некоторые наполнители повреждаются и могут даже плавиться при определенных температурах (1400 °C или 1670 K ), заставляя алмаз «потеть» наполнитель под воздействием жара ювелирной горелки; таким образом, обычный ремонт ювелирных изделий может привести к ухудшению прозрачности, вызванному потерей наполнителя, используемого для заполнения трещин, особенно если ювелир не знает об обработке.
Позиции по сертификации облагороженных бриллиантов поляризованы. С одной стороны, некоторые геммологические лаборатории, включая влиятельный Геммологический институт Америки , отказываются выдавать сертификаты на бриллианты с заполненными трещинами. С другой стороны, другие, включая Европейские геммологические лаборатории (EGL) и Глобальные геммологические лаборатории (GGL), сертифицируют такие бриллианты по достигнутому уровню чистоты, а также указывают в сертификате, что бриллиант имеет улучшенную чистоту.
Третий тип лабораторий может сертифицировать эти алмазы до исходного уровня чистоты. Это делает любые преимущества обработки спорными, игнорируя видимую чистоту и вместо этого присваивая алмазу оценку, отражающую его исходную чистоту до обработки. Это вызвало немало шума, поскольку это выводит алмазы с трещинами за рамки традиционной сферы сертификации алмазов, нанося ущерб их легитимности как «в основном природных» алмазов. Этот спрос на оценку алмазов с улучшенной чистотой привел к созданию новых лабораторий или обновлению существующих лабораторных процедур для включения замечаний относительно любых процедур повышения чистоты (сверление, заполнение трещин) в их регулярные отчеты, что повышает достоверность этой торговли. [ необходимо разъяснение ]
Обычно существует три основных метода искусственного изменения цвета алмаза: облучение субатомными частицами высокой энергии ; нанесение тонких пленок или покрытий; и комбинированное применение высокого давления и высокой температуры (HPHT). Однако есть недавние доказательства того, что заполнение трещин используется не только для улучшения чистоты, но и может использоваться с единственной целью — изменить цвет на более желаемый. [4]
Первые два метода могут только изменить цвет, обычно для того, чтобы превратить некачественный камень серии Cape (см. Свойства материала алмаза: Состав и цвет ) в более желанный камень фантазийного цвета. Поскольку некоторые методы облучения создают только тонкую «кожицу» цвета, они применяются к алмазам, которые уже огранены и отполированы. Наоборот, обработка HPHT используется для изменения и удаления цвета как с необработанных, так и с ограненных алмазов, но только некоторые алмазы поддаются обработке таким образом. Облучение и обработка HPHT обычно являются постоянными, поскольку они не будут отменены в обычных условиях использования ювелирных изделий, тогда как тонкие пленки являются непостоянными.
Сэр Уильям Крукс , любитель драгоценных камней , химик и физик , был первым, кто обнаружил влияние радиации на цвет алмаза, когда в 1904 году он провел серию экспериментов с использованием солей радия . Алмазы, окутанные солью радия, медленно становились темно-зелеными; было обнаружено, что этот цвет локализуется в пятнистых пятнах и не проникает дальше поверхности камня. Причиной этого было излучение альфа-частиц радием. К сожалению, обработка радием также сделала алмаз сильно радиоактивным , до такой степени, что его невозможно было носить. [5] Обработанный таким образом алмазный октаэдр был подарен Круксом Британскому музею в 1914 году, где он и находится по сей день: он не утратил ни своего цвета, ни радиоактивности.
В настоящее время алмазы безопасно облучают четырьмя способами: бомбардировка протонами и дейтронами через циклотроны ; бомбардировка гамма-лучами через воздействие кобальта-60 ; бомбардировка нейтронами через груды ядерных реакторов ; и бомбардировка электронами через генераторы Ван де Граафа . Эти высокоэнергетические частицы физически изменяют кристаллическую решетку алмаза , выбивая атомы углерода со своих мест и создавая цветовые центры . Все облученные алмазы после обработки имеют тот или иной оттенок зеленого, черного или синего, но большинство из них отжигают для дальнейшего изменения их цвета на яркие оттенки желтого, оранжевого, коричневого или розового. Процесс отжига увеличивает подвижность отдельных атомов углерода, что позволяет исправить некоторые дефекты решетки, созданные во время облучения. Окончательный цвет зависит от состава алмаза, а также температуры и продолжительности отжига.
Алмазы, обработанные циклотроном, имеют зеленый или сине-зеленый цвет, ограниченный поверхностным слоем: позже их отжигают до 800 °C, чтобы получить желтый или оранжевый цвет. Они остаются радиоактивными всего несколько часов после обработки, и из-за направленного характера обработки и огранки камней цвет передается дискретными зонами. Если камень подвергался циклотрону через павильон (заднюю часть), характерный «зонтик» более темного цвета будет виден через корону (верхнюю часть) камня. Если камень подвергался циклотрону через корону, вокруг рундиста (обода) будет видно темное кольцо. Камни, обработанные сбоку, будут иметь одну половину цвета глубже, чем другую. Циклотронная обработка в настоящее время встречается редко.
Обработка гамма-лучами также не распространена, поскольку, хотя это самый безопасный и дешевый метод облучения, успешная обработка может занять несколько месяцев. Получаемый цвет — от синего до сине-зеленого, который проникает во весь камень. Такие алмазы не отжигаются. Синий цвет иногда может приближаться к цвету природных алмазов типа IIb, но эти два алмаза отличаются полупроводниковыми свойствами последнего. Как и большинство облученных алмазов, большинство алмазов, обработанных гамма-лучами, изначально были окрашены в желтый цвет; синий цвет обычно изменяется этим оттенком, в результате чего появляется заметный зеленоватый оттенок.
Два наиболее распространенных метода облучения — нейтронная и электронная бомбардировка. Первая обработка дает цвет от зеленого до черного, который проникает во весь камень, в то время как вторая обработка дает синий, сине-зеленый или зеленый цвет, который проникает только на глубину около 1 мм. Отжиг этих камней (от 500 до 900 °C для камней, бомбардированных нейтронами, и от 500 до 1200 °C для камней, бомбардированных электронами) дает оранжевый, желтый, коричневый или розовый цвет. Синие или сине-зеленые камни, которые не были отожжены, отделяются от натуральных камней таким же образом, как и камни, обработанные гамма-лучами.
До отжига почти все облученные алмазы обладают характерным спектром поглощения , состоящим из тонкой линии в дальнем красном диапазоне при 741 нм – она известна как линия GR1 и обычно считается сильным признаком обработки. Последующий отжиг обычно уничтожает эту линию, но создает несколько новых; наиболее устойчивая из них находится при 595 нм.
Некоторые облученные алмазы полностью естественны. Одним из известных примеров является Dresden Green Diamond . В этих природных камнях цвет придается «радиационными ожогами» в виде небольших пятен, обычно только на поверхности, как в случае с обработанными радием алмазами. Естественно облученные алмазы также обладают линией GR1. Самый большой известный облученный алмаз — Deepdene . [ 6]
Нанесение цветной фольги на павильонные (задние) поверхности драгоценных камней было обычной практикой в георгианскую и викторианскую эпоху ; это была первая обработка — помимо огранки и полировки — примененная к алмазу. Фольгированные алмазы устанавливаются в закрытые ювелирные оправы, что может затруднить их обнаружение. Под увеличением часто видны области, где фольга отслоилась или отслоилась; влага, попавшая между камнем и фольгой, также приведет к деградации и неравномерному цвету. Из-за своего антикварного статуса наличие фольгированных алмазов в старых ювелирных изделиях не уменьшит их ценность.
В наше время были разработаны более сложные поверхностные покрытия; они включают фиолетово-синие красители и вакуумно-напыленные пленки, напоминающие покрытие фторида магния на объективах камер . Эти покрытия эффективно отбеливают видимый цвет желтоватого бриллианта, поскольку два цвета являются дополнительными и действуют, чтобы нейтрализовать друг друга. Обычно наносимые только на павильон или пояс бриллианта, эти покрытия являются одними из самых сложных для обнаружения обработок — в то время как красители можно легко удалить горячей водой или спиртом , вакуумно-напыленные пленки требуют погружения в серную кислоту для удаления. Пленки можно обнаружить при большом увеличении по наличию приподнятых областей, где задерживаются пузырьки воздуха, и по изношенным областям, где покрытие было поцарапано. Эти обработки считаются мошенническими, если они не раскрыты.
Другая обработка покрытия наносит тонкую пленку синтетического алмаза на поверхность имитатора алмаза . Это придает имитатору алмаза определенные характеристики настоящего алмаза, включая более высокую устойчивость к износу и царапинам, более высокую теплопроводность и более низкую электропроводность. Хотя устойчивость к износу является законной целью этой техники, некоторые используют ее для того, чтобы сделать имитаторы алмаза более трудными для обнаружения обычными средствами, что может быть мошенничеством, если они пытаются представить имитатор алмаза как настоящий.
Небольшое количество камней ювелирного качества, которые обладают коричневым цветом тела, могут иметь свой цвет значительно осветленным или полностью удаленным с помощью обработки HPHT, или, в зависимости от типа алмаза, улучшить существующий цвет до более желаемой насыщенности. Процесс был введен компанией General Electric в 1999 году. Алмазы, обработанные для того, чтобы стать бесцветными, все относятся к типу IIa и обязаны своим искажающим цвету структурными дефектами, которые возникли во время роста кристаллов , известными как пластические деформации , а не примесями азота в интерстициях , как в случае большинства алмазов с коричневым цветом. Считается, что обработка HPHT устраняет эти деформации и, таким образом, отбеливает камень. (Это, вероятно, неверное заключение, отбеливание происходит из-за разрушения стабильных кластеров вакансий, по словам одного из исследователей). Алмазы типа Ia, которые имеют примеси азота, присутствующие в кластерах, которые обычно не влияют на цвет тела, также могут иметь измененный цвет с помощью HPHT. Некоторые синтетические алмазы также подвергались обработке HPHT для изменения их оптических свойств и, таким образом, их сложнее отличить от природных алмазов. В процессе HPHT используются давления до 70 000 атмосфер и температуры до 2 000 °C (3 632 °F).
Также в 1999 году Novatek, производитель промышленных алмазов из Прово, штат Юта, известный своими достижениями в области синтеза алмазов, случайно обнаружил, что цвет алмазов можно изменить с помощью процесса HPHT. Компания основала NovaDiamond, Inc. для продвижения этого процесса. Прикладывая тепло и давление к натуральным камням, NovaDiamond могла превращать коричневые алмазы типа I в светло-желтые, зеленовато-желтые или желтовато-зеленые; улучшать алмазы типа IIa на несколько цветовых градаций, даже до белого; усиливать цвет желтых алмазов типа I; и делать некоторые голубовато-серые алмазы типа I и типа IIb бесцветными (хотя в некоторых случаях натуральные голубовато-серые алмазы более ценны, если их не трогать, поскольку синий цвет является весьма востребованным). Однако в 2001 году NovaDiamond вышла из бизнеса по производству драгоценных камней HPHT из-за того, что руководитель компании Дэвид Холл охарактеризовал как подлые методы дилеров. По-видимому, дилеры выдавали облагороженные драгоценные камни NovaDiamond за камни естественного цвета, а компания отказалась участвовать в этом обмане.
Окончательная идентификация камней HPHT остается за хорошо оборудованными геммологическими лабораториями, где инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) и спектроскопия Рамана используются для анализа видимого и инфракрасного поглощения подозрительных алмазов для обнаружения характерных линий поглощения, таких как те, которые указывают на воздействие высоких температур. Показательные признаки, видимые под микроскопом, включают: внутреннюю зернистость (тип IIa); частично зажившие перья; мутный вид; черные трещины вокруг включений; и бусины или матовый рундист. Алмазы, обработанные для удаления цвета компанией General Electric, имеют лазерные надписи на своих рундистах: эти надписи читаются как «GE POL», где «POL» означает Pegasus Overseas Ltd, партнерскую фирму. Эту надпись можно отполировать, поэтому ее отсутствие не может быть надежным признаком естественного цвета. Хотя это и постоянно, о HPHT-обработке следует сообщить покупателю во время продажи.
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)– Комментарий Крукса к его экспериментам в 1904 году.