22 Июля 2018 г. Нечетная неделя

Диагностика алмазов и бриллиантов методом твердотельной иммерсии

Партнеры проекта:

Цель разработки:

Эффективная алмазообработка, диагностика бриллиантов, определение качества алмазов закрытых алмазов в рубашке

Решаемая проблема:

При огранке алмазов необходимо знать точное местоположение, концентрацию и форму дефектов внутри камня. Однако природные алмазы с поверхности покрыты сеткой трещин и включений, через которые практически невозможно обнаружить внутреннее расположение дефектов. Высокий показатель преломления данного минерала еще более усложняет этот процесс за счет частичного отражения и сильного преломления лучей света.

Суть разработки:

Для диагностики внутренней структуры алмазов предлагается помещать их в куб из легкоплавкого стекла, показатель преломления которого за счет высокого содержания халькогенидов совпадает с показателем алмаза, что обеспечивает поверхностную прозрачность алмаза благодаря иммерсионному эффекту.

Задачи:

  • Получить стеклообразный материал с определенным набором целевых характеристик.
  • Разработать методы очистки стекол и материалов для синтеза стекол.
  • Разработать методологию и подходы к изучению свойств многокомпонентных неупорядоченных материалов.

Иммерсионное легкоплавкое халькогенидное стекло

Исходный алмаз Алмаз в
иммерсионной среде
3D модель
дефектов в алмазе
Ограненный алмаз —
бриллиант

Достоинства в сравнениии с конкурентами:

  • Минимизация временных затрат;
  • Оптимальный режим огранки;
  • Минимизация брака;
  • Отсутствие потерь материала при диагностике;
  • Экологичность;
  • Единственная альтернатива конкурентной технологии.

Движение лучей света в алмазе:

без иммерсионной среды в иммерсионной среде

Разработка конструкции прибора для упаковки алмазов в стекло

Проектной командой СПбПУ разработан уникальный химический состав стекла, методика упаковки и распаковки алмазов в стекло и оригинальная установка для упаковки алмазов в стекло в автоматическом режиме.

Упаковка алмазов в иммерсионное стекло Прибор для построения карты дефектов алмазов
на основе твердотельной иммерсии
Исходный алмаз и бриллианты
после диагностики и огранки

Руководитель проекта:

Семенча Александр Вячеславович