گوهر شناسی و سنگ شناسی

مشخصه کوراندوم سنتتیک به روش ورنویل (Verneuil) : منحنی های خطرناک

تقریباً همه گوهرشناسان از خطوط رشد منحنی شکل و حباب‌های گاز در کوراندوم مصنوعی ورنویل (flame-fusion) آگاه هستند، اما تعداد کمی دقیقاً می‌دانند که چرا رخ می‌دهند و چگونه در این سنگ‌ها توزیع می‌شوند. این مطلب این ویژگی های مهم شناسایی را روشن می کند.

راف بلور سنتتیک ورنویل یاقوت کوراندوم مصنوعی
شکل 1: تعدادی از بوول‌های رشد یافته توسط فرآیند ورنویل در رنگ های مختلف. به دلیل تنش در فرآیند رشد، یک سطح جدایش در تمام کوراندوم های مصنوعی رشد یافته به روش ورنویل تشکیل می شود. قبل از تراش ، جداسازی بوول های بلورین سنتتیک در امتداد این صفحه جدایش ، این استرس را کاهش می دهد. عکس از © Lauriane Lognay Rippana

خطوط رشد منحنی

خطوط رشد منحنی یکی از ویژگی های برجسته تقریباً تمام کوراندوم های سنتتیک به روش Verneuil است. در حالی که بسیاری بر این باورند که آنها شبیه به حلقه های رشد یک درخت هستند، حقیقت کاملا متفاوت است. درختان و بلورهای طبیعی از یک نقطه مرکزی در همه جهات به بیرون رشد می کنند. در درختان، این خطوط متحدالمرکز هستند، در حالی که در بلورهای طبیعی، آنها زاویه ای هستند، اما هر دو از یک نقطه مرکزی تشکیل می شوند.خطوط منحنی در یاقوت سرخ مصنوعی به روش ورنویل

کوراندوم مصنوعی ورنویل کاملاً متفاوت است و فقط در یک جهت (بالا) از طریق مواد خوراک که از بالا رها می شود رشد می کند. از آنجایی که رشد از یک قطره مذاب ریز شروع می شود، خطوط رشد در لایه های نیم دایره ای پیرو سطح بالایی آن قطره تشکیل می شوند (شکل 3 را ببینید). بنابراین آنها متحدالمرکز نیستند.

این خطوط همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است با نگاه کردن به یک زاویه اندکی مایل به سمت سطح بالای بلور سنتتیک دیده می شوند.

روش تشکیل یاقوت ورنویل سنتتیک
شکل 3. توزیع خطوط رشد منحنی و حباب های گاز در کوراندوم مصنوعی ورنویل. خطوط رشد منحنی به بهترین وجه با نگاه کردن به یک زاویه اندکی مایل نسبت به طول بوول قابل مشاهده هستند. حباب های گاز معمولاً در لایه هایی ایجاد می شوند که از خطوط رشد منحنی مانند پیروی می کنند. هنگامی که حباب ها کشیده می شوند، کشیدگی معمولاً در زوایای قائم با جهت خطوط رشد منحنی است و سر حباب رو به بالای بلور سنتتیک است. این بدین دلیل است که حباب‌ها از جوشاندن سطح مذاب بالای بلور مصنوعی هنگام رشد تشکیل می‌شوند. تصویر © Richard W. Hughes lotus gemology

خطوط رشد منحنی در سنتتیک های ورنویل در دو شکل وجود دارند. خطوط باریک تیز به نام “striae” در یاقوت سرخ و سافایر سنتتیک کالرچنج (عامل رنگ -وانادیوم) یافت می شود. در تمام انواع دیگر، خطوط منحنی به صورت نوارهای لبه‌های مبهم ظاهر می‌شوند (بهترین شکل با قرار دادن یک فیلتر دیفیوزر سفید روی قسمت پایین میکروسکوپ قابل مشاهده است). در حالی که انتظار نمی رود هیچ خطی در انواع بی رنگ سنتتیک پیدا شود، بررسی فلورسانس UV موج کوتاه این نوع گوهرها اغلب ساختار منحنی را نشان می دهد. برای این کار حتما از محافظ چشم مناسب استفاده کنید.

تشخیص سافایر صورتی تحت اشعه فرابنفش ورنویل بهسازی شده
شکل 4. یک سافایر صورتی سنتتیک ساخته شده به روش ورنویل که ابتدا توسط فرآیند quench crackling ترک دار شده و سپس توسط فلاکس و حرارت دهی بهسازی شده است! . این تصویر تحت برانگیختگی اشعه شدید فرابنفش UV از سیستم مگا-DFI در لابراتوار GGTL از گوهر گرفته شده است ، خطوط منحنی سنتتیک ، طرح لانه زنبوری ناشی از بهسازی quench crackling (که ترکها با مواد فلاکس شیشه ای پر شده اند) می گذرند.

اما چرا کوراندوم های مصنوعی ورنوئیل این خطوط را نشان می دهند؟ عمدتاً به این دلیل که بول های بلورین سنتتیک در یک محیط کنترل نشده با افت شدید دمایی (گرادیان حرارتی) بین کریستال در حال رشد و جو پیرامون آن رشد می کنند. این موضوع باعث ایجاد استرس و عدم نفوذ عناصر در بلور در حال رشد در آن نقاط می شود. این تفاوت‌های ناچیز ساختاری و ترکیباتی در نهایت به خطوط منحنی که می‌بینیم تبدیل می‌شوند.

تشخیص یاقوت مصنوعی به روش ورنویل
شکل 5. نوارهای منحنی همانطور که در بلور سافایر سنتتیک نصف شده به روش ورنویل دیده می شود. توجه داشته باشید که انحنا در لبه های بیرونی بیشتر است. در سافایر زرد مصنوعی (flame fusion) نیز همانطور که میبنید خطوط رشد منحنی شکل واضح است.

حباب های گاز (Gas Bubbles)

حباب های گاز در محصولات سنتتیک ورنویل از اکسیژن اضافی در مشعل کوره ایجاد می شود و دمای شعله ای را ایجاد می کند که بسیار گرم است. این باعث ایجاد یک جوش موضعی در سطح می شود که در نتیجه حباب های گاز به دام می افتند. (شکل 3 را ببینید).

زمانی که حباب ها کشیده می شوند، معمولاً در برابر بافت منطقه بندی رشد قرار می گیرند. سر حباب های دراز به طور کلی به سمت سطح فوقانی بوول می رود (شکل 6 را ببینید).

حباب های گاز کشیده از طریق خطوط منحنی "شیاری striae" در اعماق یک یاقوت مصنوعی ورنویل
شکل 6. حباب های گاز کشیده از طریق خطوط منحنی “شیاری striae” در اعماق یک یاقوت مصنوعی ورنویل همانند اژدر شلیک شده اند! عکس © John I. Koivula/microWorld of Gems.

چرا این مهم است؟ زیرا حباب های کشیده در یک گوهر می تواند به شما بگوید که برای تعیین خطوط رشد منحنی روی کدام جهت تمرکز کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا