انواع ابزار تست الماس : بررسی و قیمت آنها

همراه با افزایش ورود الماس های مصنوعی به بازار ، توسعه ابزارهای مختلف آزمایش، از دستگاه های ساده تا بسیار پیچیده نیز توسط شرکت ‌های مختلف ساخته شده است . قیمت این ابزارها از چند صد دلار تا چند هزار دلار متفاوت هستند. در این مقاله به طور خلاصه به تاریخچه ابزارهای تست الماس می پردازیم و سپس آخرین تجهیزات جداسازی الماس طبیعی از مصنوعی دستی، رومیزی و آزمایشگاهی را بررسی می کنیم.

تمایز الماس از بدل آن

در ابتدا، گوهرشناسان برای تشخیص الماس های تولید شده در آزمایشگاه از همتایان خود در زمین، به رنگ و وجود اینکلوژن‌های فلزی تحت میکروسکوپ متکی بودند. این روش برای چندین دهه موثر باقی ماند. در واقع، اولین تجهیزات غربالگری عمدتاً بر جداسازی الماس از شبه‌الماس هایی مانند کوبیک زیرکونیا (CZ) متمرکز بودند. از سال 1995، مویزنایت سنتتیک یکی دیگر از نگرانی‌های دنیای الماس شد.

سه مدل از قلم های تست الماس که بر اساس میزان انتقال حرارت کار می کنند. این ابزار در بازار به اشتباه تحت عنوان سختی سنج رایج هستند و درصد خطای آنها بالا می باشد. قیمت چنین نمونه هایی فقط حدود 15 تا 20 دلار است.

تست‌های گوهرشناسی استاندارد یا ابزار سنجش حرارتی و الکتریکی پایه می‌توانند شبه‌الماس‌هایی مانند کوبیک زیرکونیا و مویزنایت را از الماس تشخیص دهند. با این حال، این ابزارها لزوماً جنس مواد را دقیقا شناسایی نمی کنند.

در طول سال ها، نسخه های بسیاری از این سنجشگرها تولید شده است. مدل‌‎های جدیدی مانند Gemlogis Mantis نیز وارد بازار شده است. این دستگاه‌ها همچنان به عنوان یک تست اولیه و سریع مفید هستند.

دستگاه قلم تست الماس Gemlogis-Mantis با قیمت 250$ .

فناوری بیشتر بر تمایز الماس های طبیعی از الماس های مصنوعی تا شناسایی بدل آنها تمرکز کرده است. این احتمالاً به این دلیل است که خریداران اکنون به الماس های سنتتیک دسترسی دارند که تقریباً مشابه الماس های طبیعی با قیمتی بسیار کمتر ارائه می شوند.

ابزارهای اولیه تشخیص الماس

The Diamond Eye

یکی از اولین ابزارهای غربالگری، چشم الماس(The Diamond Eye) ، مورد علاقه بسیاری از گوهرشناسان است. این دستگاه به عنوان یک بازتاب سنج عمل می کند و میزان نور مادون قرمز بازتاب شده از سطح گوهر را اندازه گیری می کند. هنگامی که با یک الماس شناخته شده کالیبره شود، می تواند به شناسایی الماس در بارخونه ای از سنگ های بی رنگ کمک کند. با این حال، همیشه قطعی نیست، زیرا نتایج ممکن است بسته به کیفیت پولیش سطح آزمایش شده متفاوت باشد.

در مدل‌های اولیه، یک سوزن روی یک مقیاس حرکت می‌کرد تا مطابقت احتمالی را نشان دهد. نسخه های مدرن تر مقادیر عددی را ارائه می دهند. به عنوان مثال، الماس 17 درصد نور تابش شده را منعکس می کند، در حالی که کوارتز تنها حدود 5 درصد را منعکس می کند.

انعکاس سنج‌ها

انعکاس سنج ها به رفرکتومترهای الکترونیکی تبدیل کرده که امروزه بندت استفاده می شوند . این دستگاه‌ها به‌جای اندازه‌گیری مستقیم ضریب شکست (RI)، از معادلات فرنل برای مرتبط کردن انعکاس گوهر به RI آن استفاده می‌کنند. با این حال، این روش از نقطه نظر کاملا علمی کمی نادرست است.

نمونه قدیمی و جدیدتر the-diamond-eye . قیمت نمونه سمت راست 350$ است. این نوع ابزار نمی توانند الماس مصنوعی را تشخیص دهند.

اندازه گیری انعکاس از نور مادون قرمز (معمولاً در 930 نانومتر، همانطور که پیتر رید اشاره کرد) استفاده می کند، در حالی که قرائت های ضریب شکست به طور سنتی از نور تک رنگ در 589.3 نانومتر استفاده می کنند. این اختلاف طول موج می تواند باعث ایجاد اختلاف در نتایج نهایی شود.

علیرغم محدودیت‌هایشان، انعکاس سنج‌های اولیه – که با نام‌هایی مانند Jeweler’s Eye, Lustermeter, Gemeter, و Gem Analyzer فروخته می‌شدند – نقش مهمی در تشخیص الماس از شبه‌الماس ها را داشتند. با این حال، این ابزارهای اولیه در تشخیص الماس های مصنوعی ناکارآمد بودند، زیرا الماس های مصنوعی و طبیعی دارای خواص فیزیکی و شیمیایی یکسانی هستند.

پیشرفت در ابزارهای آزمایش الماس

تکامل ابزارهای جداسازی الماس طبیعی قابل توجه است. از ابزارهای پیشفرض و در دسترس، ما به روش‌های پیشرفته‌ای که نیازمند سرمایه‌گذاری قابل توجه و آموزش تخصصی هستند، رفته‌ایم.

یکی از اولین ابزارهایی که به طور خاص برای تست الماس های مصنوعی طراحی شد، قلم مغناطیسی هانمنن Hanneman Magnetic Wand بود. این دستگاه متکی به وجود اینکلوژن‌های فلزی بود که به دلیل ترکیبات مبتنی بر آهن، به آهنربای خاکی کمیاب تعبیه شده در قلم پاسخ می دادند.

با این حال، با پیشرفت فناوری الماس رشد یافته در لابراتوار، سازندگان متوجه شدند که آن اینکلوژن‌های فلزی تمایز و تشخیص را آسان تر می کند. در نتیجه، آنها تکنیک های تولید خود را اصلاح کردند. آنها از شرکت دادن موادی که سبب این نوع ناخالصی ها می شود، اجتناب کردند و یا تراش را در اطراف آنها کار کردند. جالب اینجاست که گزارش‌هایی نیز از ترکیبات آهنی در الماس‌های طبیعی گزارش شده است. اگرچه نادر است، اما چنین مواردی می تواند منجر به طبقه بندی اشتباه شود.

ابزارهای مدرن تشخیص الماس

ابزارهای غربالگری الماس مدرن به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند:

• 1- دستگاه های کوچک، دستی و با باتری .
• 2- واحدهای قابل حمل و رومیزی که نیاز به برق با سیم دارند.
• 3- تجهیزات بزرگتر و مبتنی بر آزمایشگاه

دستگاه های دستی ابزاری هستند که بیشتر برای گوهرشناسان و خرده فروشان آشنا هستند. این دستگاه‌ها بر اساس طراحی کاوشگرهای حرارتی و الکتریکی اولیه ساخته شده‌اند، اما قابلیت‌های آزمایش بیشتری را در خود جای داده‌اند. در حال حاضر اکثر آنها شامل آزمایش فلورسانس فرابنفش (UV) هستند، زیرا الماس های سنتتیک تمایل بیشتری به فلورسانس قوی تر تحت امواج فرابنفش با طول موج کوتاه (SW UV) نسبت به طول موج بلند فرابنفش (LW UV) دارند.

به گفته Eaton-Magaña و همکاران (2017)، الماس‌های بی‌رنگ تا تقریباً بی‌رنگ مصنوعی رشد یافت به روش فشار بالا و دمای بالا (HPHT) معمولاً هیچ پاسخی به فرابنفش طول موج بلند LW نشان نمی‌دهند و فقط کمتر از 2 درصد آنها ممکن است واکنش نشان دهد. برای الماس‌های مصنوعی رشد یافته توسط لایه نشانی بخار شیمیایی (CVD)، همین نتیجه در کمتر از 7 درصد موارد دیده می‌شود – اگرچه از آن زمان این میزان تقریباً به صفر رسیده است.