کاربرد چراغ قوه UV در گوهر شناسی و پدیده فلورسانس در سنگهای قیمتی

پدیده فلورسانس (Fluorescence) چیست؟

برخی از کانیها و گوهرها این قابلیت را دارند که اگر تحت تشعشع امواج فوق بنفش یا طول موج غیر قابل دید به وسیله انسان قرار گیرند به واسطه تغییر طول موج در آنها، نور خارج شده از کانی به صورت نوری قابل رؤیت خواهد بود. این نوع کانیها و گوهرها را فلورسانس می نامند. در صورتی که منبع نور نامرئی قطع شود، تشعشع نور مرئی نیز از این گوهرها پایان می یابد. این پدیده می تواند به شناخت پاره ای از گوهرها کمک کند. پدیده تابندگی برای اولین بار در کانی فلوریت (Fluorite) مشاهده شد که تابندگی آن به دلیل تابش پرتو ماوراء بنفش به کاتی مزبور بوده و این پدیده فلورسانس (Fluorescence) نامیده شد. اگر پس از قطع منبع نور نامرئی باز هم تا مدتی از کانی نور منتشر شود به این پدیده فسفرسانس (Phosphorescence) گویند. که وجه تشابه این اسم به دلیل نورافشانی عنصر فسفر در تاریکی است. وجود پدیده فلورسانس در گوهرها به علت عناصر فلزی فرعی مانند کروم، منگنز، کبالت، نیکل، مولیبدن، تنگستن و اورانیوم است. حضور بسیار جزئی آهن مانع ایجاد پدیده فلورسنسی می شود

کاربرد چراغ قوه فرابنفش (UV) در گوهر شناسی چیست؟

برای بررسی خاصیت فلوئورسانس در گوهرها از دستگاه فرابنفش (اولتراوایولت) یا همان چراغ قوه UV استفاده می شود. این دستگاه کوچک و قابل حمل بوده و بهتر است جهت واضح دیدن نور فلوئورسانس در گوهرها، دستگاه UV را در داخل جعبه ای سیاه قرار داده و در یک فضای نسبتا تاریک به آزمایش پرداخت. دلیل این امر جلوگیری از مزاحمت نورهای خارجی بر روی نور فلوئورسانس است. برای شناسایی خاصیت فلوئورسانس در گوهرها بهتر است از UV هایی استفاده نمود که دارای هر دو طول موج کوتاه و بلند باشند. برای پدیده تابناکی در گوهرها از نور سیاه (Black Light) یا نور ماوراء بنفش (UV light) با طول موج کوتاه (SWUV) و طول موج بلند (LWUV) استفاده می شود. هنگام استفاده از نور UV با طول موج کوتاه (SWUV) باید احتیاط کرد زیرا میتواند منجر به صدمات چشمی شود. محدوده طول موج بلند LWUV برابر 365nm و برای طول موج کوتاه SWUV برابر 254nm است.

درجات مختلف خاصیت فلورسانی در گوهرها

• بی اثر (Inert) : گوهر فلورسانی را نشان نمی دهد.
• ضعیف (Weak) : گوهر فلورسانی ضعیف از خود نشان می دهد.
• متوسط (Moderate) : گوهر دارای فلورسانی متوسط است.
• قوی (Strong) : گوهر فلورسانی قوی نشان می دهد.

فاکتور فلورسانس در گوهرهای مختلف با چراغ قوه UV

فلورسانس الماس با چراغ قوه UV: الماس مصنوعی با طول موج کوتاه swUV خاصیت فلورسانس قوی آبی و با LWUV خاصیت فلورسانس ضعیف تا متوسط نشان می دهد. یک مطلب کامل درباره فلورسانس الماس اینجا میتوانید مطالعه فرمایید. 

سنگ زمرد: از دستگاه UV به عنوان یک فاکتور کمکی تعیین منشا زمرد استفاده می شود. زمرد طبیعی زیر LWUV به ندرت فلورسانس نشان می دهد اما زمرد مصنوعی به روش فلاکس و یا چاتهام، خاصیت فلورسانس قوی به رنگ قرمز یا قرمز مایل به نارنجی یا مایل به سبز نشان می دهد. زمردهای مصنوعی هیدروترمال ممکن است فلورسانس خنثی داشته باشند. زمردهای کلمبیا و افغانستان بدلیل عنصر کرومیوم میتوانند فلورسانس قرمز داشته باشند. برخی زمردهای زامبیا و نمونه هایی که دارای آهن هستن فلورسانس خنثی دارند. قسمت ترکهای پرشده زمرد های بهسازی شده با روغن/رزین زیر نور UV خاصیت فلورسانس نشان می دهد که برای درجه بندی زمرد بسیار با اهمیت است.

اسپینل تحت چراغ قوه UV گوهر شناسی: در نور اولتراوایولت موج کوتاه، اسپینل های مصنوعی سفید، نور فلوئورسانس شیری قوی نشان دهد. رنگهای مختلف اسپینل چه سنتتیک چه طبیعی ممکن فلورسانس های متفاوتی داشته باشند و مطالعه آنها همراه بررسی های میکروسکوپی و طیف سنجی میتواند مفید باشد. 

 سنگ تانزانیت: خاصیت فلورسانی ندارد. اما تمامی مشابهات آن مانند فورستریت خاصیت خاصیت فلورسنسی دارد.

یشم جیدیت: یشم بهسازی شده با پلیمر زیر LWUV خاصیت فلورسانسی نشان می دهد. با اینحال این بهسازی های جدید پلیمری چنین واکنشی ندارند. 

 مروارید: مروارید سیاه طبیعی خاصیت فلورسانی قهوه ای یا قرمز با پرتو LWUV نشان می دهد. عدم وجود آن مبنی بر مروارید بهسازی شده است.

توجه: چراغ قوه UV ابزاری کمکی در گوهرشناسی (یکی از فاکتورهای کمکی) بوده و نوع/ماهیت گوهر صرفا توسط آن تعیین نمی شود. همچنين، با چراغ قوه uv نمی‌توانید به شکار سنگ بروید!  . تنها دو نمونه یوپریلایت و کهربا(سواحل بالتیک) هستند که در شب میتوان به جستجوی آنها پرداخت، که آن هم در ایران نداریم.