گوهر شناسی و سنگ شناسی
این گردنبند با یاقوتهای مصنوعی فلاکس بهعنوان طبیعی فروخته شده بود
یک گردنبند مزین به یاقوتهای سرخ تقریبا هم سایز برای شناسایی و تعیین منشأ به آزمایشگاههای GGTL لیختناشتاین ارسال شد. این قطعه دارای تقریباً ۵۰ سنگ با کیفیت بالا و رنگ قرمز بسیار اشباع بود؛ سنگها تا حدودی ناخالصی داشتند و عمدتاً اینکلوژنهای اثر انگشتی و ابرهایی در میان سایر اینکلوژنهای کوچک و غیرمعمول نشان میدادند (شکل ۱).
در نگاه نخست زیر میکروسکوپ مشاهده شد که بسیاری از سنگها ظاهر مشابهی با نمونههایی دارند که معمولاً تحت «بهسازی حرارتی» تشخیص داده میشوند و نشانههایی از باقیماندهٔ شیشهای از خود نشان میدهند؛ با این حال، هیچیک از الگوهای اینکلوژنی موجود با هیچ کشور مبدا شناختهشدهای تطابق نداشت — وضعیتی که برای یک تحلیلگر باتجربه نامعمول است. این تناقض بلافاصله شک به مصنوعی بودن یاقوتها و رشد آنها با روش فلاکس را تقویت کرد.
برای تأیید این فرضیه، سنگها با میکروسکوپ با دقت بیشتر بررسی شدند و سپس طیفسنجی مادونقرمز، تجزیهوتحلیل شیمیایی و در نهایت تصویربرداری و طیفسنجی فلورسانس با سیستم (Mega-DFI) انجام گرفت. نتایج شیمیایی نشان داد که همهٔ نمونهها فاقد گالیوم و وانادیوم هستند و ترکیب شیمیایی غالبشان شامل کروم بالا و آهن کم تا متوسط است. این مشخصهٔ ترکیبی عملاً نشاندهندهٔ این است که یاقوتها یاقوتهای سنتتیک رشد یافته با فلاکس بوده و برخلاف تصورات خریدار، طبیعی نیستند.
بررسی دقیقتر اینکلوژنها نشان داد که علاوه بر باقیماندههای شیشهای و ابرها، ویژگیهایی نیز وجود دارند که بهوضوح با فرآیند رشد مصنوعی (flux-grown) مرتبطاند. این ویژگیها شامل اینکلوژنهای فلزی ریز از جمله نیدلهای پلاتین و صفحات تخت ششضلعی پلاتین (باقیماندههای بوتهٔ رشد)، و چندین ناخالصی چندفازی غیرمعمول ساختهشده از فلاکس و حبابهای گازی بودند.
مجموعهای از تصاویر اینکلوژنها در زیر نشان داده شده است: A) تا J) اشکال مختلف باقیماندههای فلاکس (flux) مورد استفاده در رشد کریستال؛ K) تا N) ناخالصیهای پلاتین (نیدلها و پلاکتها)؛ O) تا P) رشتههای غبار مانند، «دنبالهدارها» و ابرها که از پراکندگی تیندال آبی بهنظر میرسند؛ Q) اینکلوژن چندفازی بزرگ متشکل از فلاکس و حبابهای گاز.
تصویربرداری فلورسانس (fluorescence) فیلترشدهٔ صحیح با استفاده از سیستم تصویربرداری و طیفسنجی نمونهٔ اولیهٔ (Mega-DFI) خواص فلورسانسِ مشخصهای را نشان داد که در بسیاری از سفایرها (sapphire) و یاقوتهای رشد یافته با (flux)فلاکس دیده میشود. اگر این پاسخها با دقت بررسی نشوند، ممکن است با فلورسانس کوراندوم (corundum) تحت بهسازی حرارتی اشتباه گرفته شوند: همهٔ نمونهها تحت تحریکهایی کمتر از ۳۰۰ نانومتر، لومینسانس (فلورسانس) آبی گچی نشان دادند و تحت تحریکات خاصتری در ناحیهٔ طولموجهای کوتاهتر، فلورسانس سبز، غالباً در بخشهای مجزا، قابل مشاهده بود (شکل ۳).
فلورسانس سبز مشخصهٔ این نوع یاقوتهای مصنوعی رشد یافته با فلاکس است؛ این علامت، آنها را بهوضوح از کوراندومهای دیگر—چه طبیعی و چه مصنوعی تولیدشده توسط روشهایی مانند flame-fusion ، Czochralski یا (hydrothermal) هیدروترمال—متمایز میکند. چنین فلورسانسی ممکن است در کوراندومهای مصنوعی ساختهشده توسط شرکت Chatham بسیار شایع باشد، اما نمونههای این مجموعه شبیه مواد تولیدی آن شرکت نبودند.
بررسی ریزتر لومینسانس نشان داد که اینکلوژنهای ناشی از فلاکس در یاقوتهای مصنوعی، خود فلورسانس سبز نشان میدهند (شکل ۴). این رفتار کاملاً متفاوت از یاقوتهای طبیعیای است که تحت فلاکس حرارت داده شدهاند؛ در نمونههای طبیعی-حرارتدیده، باقیماندهٔ شیشهای معمولاً بیاثر است و فلورسانس سبز هرگز در آنها مشاهده نشده است.
مطالعات قبلی در آزمایشگاه GGTL نیز فلورسانس سبز و آبی را در کوراندوم رشد یافته با فلاکس، با استفاده از یک سفایر مصنوعی فلاکس ساخت چاتهام (Chatham)، بهصورت طیفی توصیف کردهاند. مشخص شد که فلورسانس سبز توسط یک باند پهن با مرکز تقریبی در حدود ۵۳۰ نانومتر و فلورسانس آبی توسط یک باند پهن با مرکز تقریباً ۴۵۰ نانومتر تولید میشود (شکل ۵). علت دقیق این پاسخهای فلورسانسی هنوز نامشخص است.
نتیجهگیری
بهگزارش آزمایشگاه گوهرشناسی GGTL، مواجهه با سنگهای قیمتی مصنوعی رشد یافته با فلاکس (flux) در جواهرات نسبتاً غیرمعمول است؛ متأسفانه در موارد متعدد گزارششده در آزمایشگاههای متفرقه، این گوهرها بهعنوان نادرست یا طبیعی تشخیص داده شدهاند و هویت آنها بهدرستی تعیین نشده است.
در مواردی که یک جواهر با تعداد زیادی یاقوت مصنوعی کوچک مزین شده باشد، شناسایی قطعی این سنگهای مصنوعی نسبتاً دشوار است و چنانچه تنها با میکروسکوپ بررسی شوند، بهراحتی ممکن است با یاقوتهای طبیعی اشتباه گرفته شوند. با این حال، تجزیهوتحلیل ترکیبیِ خواص میکروسکوپی، ترکیب شیمیایی و الگوی فلورسانس در همهٔ موارد، بهوضوح منشأ مصنوعیِ رشد یافته با فلاکس (flux) را آشکار میسازد.
اجرای دقیق چنین بررسیهایی برای جلوگیری از شناسایی نادرست سنگهای قیمتی مصنوعی بهعنوان سنگهای قیمتی طبیعی — همانگونه که ظاهراً در مورد این مجموعهٔ یاقوتهای سنتتیک رخ داده است — از اهمیت بالایی برخوردار است.
