Спосіб дослідження кристала і пристрій для його здійснення

1 Спосіб дослідження кристала, який передбачає опромінення досліджуваного кристала ультрафіолетовим випромінюванням і визначення відносної величини поглинання опромінення кристалом, який відрізняється тим, що перед опроміненням досліджуваний кристал розміщують на поверхні з нанесеним на ній флуоресцентним шаром, чутливим до ультрафіолетового випромінювання, а відносну величину поглинання опромінення кристалом визначають візуально 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що на поверхні з нанесеним на ній флуоресцентним шаром, чутливим до ультрафіолетового випромінювання, одночасно розміщують декілька кристалів 3 Спосіб за п 1 або 2, який відрізняється тим, що при дослідженні кристалів малих за розмірами при візуальному визначенні відносної величини поглинання опромінення кристалом використовують прилад оптичного збільшення зображення 4 Спосіб за будь-яким з пп 1, 2, 3, який відрізняється тим, що при візуальному визначенні віднос ної величини поглинання опромінення кристалом використовують фільтр для видимого діапазону довжин хвиль 5 Спосіб за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що перед опроміненням досліджуваного кристала його розташовують у ємності з рідиною, густина якої менша за густину досліджуваного кристалу, причому ємність та рідина повинні бути прозорі для ультрафіолетового випромінювання на довжині хвилі 254 нм 6 Пристрій для дослідження кристала, що містить корпус, вмонтоване в ньому джерело ультрафіолетового випромінювання, а також пристрій для розміщення кристала, який відрізняється тим, що пристрій для розміщення кристала являє собою основу, яка має поверхню з нанесеним на ній флуоресцентним шаром, чутливим до ультрафіолетового випромінювання 7 Пристрій за п 6, який відрізняється тим, що він оснащений приладом оптичного збільшення зображення досліджуваного кристала, виконаним у формі лінзи або мікроскопа 8 Пристрій за п 6, який відрізняється тим, що він додатково містить два кристали алмазу, визначених попередньо методом інфрачервоної (ІЧ) спектроскопи типів як реперні елементи, призначені для контролю при візуальному визначенні відносної величини поглинання опромінення кристалом Винаходи відносяться до області дослідження властивостей кристалів під впливом опромінення рентгенівським, ультрафіолетовим або інфрачервоним опроміненням, і можуть бути застосовані, наприклад, для визначення типу кристалів алмазу згідно міжнародної класифікації за наявністю та КІЛЬКІСТЮ в них домішок азоту та бору в кристалічній гратці Відомий спосіб дослідження кристалу (див патент США № 5 883 389, МПК7С01 N21/87, опубл 16 03 1999р), який передбачає опромінення приповерхневого шару досліджуваного кристалу ультрафіолетовим випромінюванням та спостережен ня картини люмінесценції / фосфоресценції Цей метод не дозволяє розрізнити тип алмазу за слідуючими двома групами - тип lla, lib, ІаВ або тип ІаА, ІаА/В,ІЬ, він спрямований лише на розрізнення натуральних і синтетичних алмазів Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є спосіб для дослідження кристалу (див патент США № 5 536 943, МПК7С01 N21/87, опубл 16 07 1996р), який передбачає опромінення досліджуваного кристалу ультрафіолетовим випромінювання з довжинами хвиль 254 нм та 365 нм і визначення відносної величини поглинання опромінення кристалом шляхом детектування та аналі ю ю (О 62559 зу інтенсивності ультрафіолетового опромінення летового випромінювання, його може бути оснащено приладом оптичного збільшення зображення Найбільш близьким за технічною суттю до видосліджуваного кристалу, виконаного у формі ліннаходу є пристрій для дослідження кристалу (див зи або мікроскопу, крім того він може додатково патент США № 5 536 943, МПК 7G01 N21/87, містити два кристали алмазу визначених попереопубл 16 07 1996р), що містить корпус, вмонтодньо методом інфрачервоної (14) спектроскопії ване в ньому джерело ультрафіолетового випротипів як реперні елементи, призначені для контромінювання, а також пристрій для розміщення крислю при візуальному визначенні відносної величини талу поглинання опромінення кристалом Ці спосіб та пристрій дозволяють розрізнити тип алмазу за слідуючими двома групами - тип На, Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю lib, ІаВ або тип ІаА, ІаА/В,ІЬ, але вони потребують ознак, що заявляється і технічними результатами, застосування складного обладнання для спрямуякі досягаються при її реалізації, полягає у наступвання променю на кристал, детектування та аналіному Під час опромінення проводять спостерезу інтенсивності ультрафіолетового опромінення, і ження кольору кристалу В даному винаході викокрім, того не дозволяють одночасно досліджувати ристовується властивість кристалів, а саме велику КІЛЬКІСТЬ кристалів алмазів, що належать до типів ІаА, ІаА/В,ІЬ, поглинати ультрафіолетове опромінення з довжинами В основу винаходу покладене завдання такого хвиль меншими, ніж 300 нм, а також властивість удосконалення способу та пристрою для досліалмазів, що належать до типів Па, lib, ІаВ пропусдження кристалу пов'язаних єдиним винахідницькати ультрафіолетове випромінювання з довжиким задумом, при яких за рахунок розміщення донами хвиль більшими ніж 225 нм Таким чином, сліджуваного кристалу перед опроміненням на при опроміненні кристалу ультрафіолетовим виповерхні з нанесеним на ній флуоресцентним шапромінюванням з довжиною хвилі 254 нм, кристал ром чутливим до ультрафіолетового випромінюабо не поглинає вказане опромінення (тип Па, lib, вання і візуального визначення відносної величини ІаВ), що призводить до люмінесценції поверхні з поглинання опромінення кристалом, забезпечунанесеним на ній флуоресцентним шаром чутлиється виключення складних систем спрямування вим до ультрафіолетового випромінювання, яка променю на кристал, детектування та аналізу інзнаходиться безпосередньо під кристалом і прозотенсивності ультрафіолетового опромінення і, як рий кристал алмазу залишається прозорим Або наслідок, поліпшення технологічності процесу і при опроміненні кристалу ультрафіолетовим виспрощення пристрою, крім того розширюються промінюванням з довжиною хвилі 254 нм кристал технологічні можливості процесу, оскільки стає поглинає вказане опромінення (тип ІаА, ІаА/В,ІЬ), можливим досліджувати одночасно декілька крисщо не призводить до люмінесценції поверхні з талів нанесеним на ній флуоресцентним шаром чутлиОзначене завдання вирішується тим, що у вим до ультрафіолетового випромінювання, яка способі дослідження кристалів, який передбачає знаходиться безпосередньо під кристалом і, таким опромінення досліджуваного кристалу ультрафіочином, прозорий кристал алмазу виглядає чорним летовим випромінювання і визначення відносної Процес визначення типу кристалу зводиться до величини поглинання опромінення кристалом, спостереження кольору кристалу при опроміненні згідно винаходу перед опроміненням досліджуваультрафіолетовим випромінюванням з довжиною ний кристал розміщують на поверхні з нанесеним хвилі 254 нм на ній флуоресцентним шаром чутливим до ультрафіолетового випромінювання, а відносну велиДоцільно на рівні оптимізацм використовувати чину поглинання опромінення кристалом визначапослідовно ультрафіолетове опромінення на двох ють візуально, оптимальним при цьому є, коли на довжинах хвиль Спочатку на 365 нм, потім на 254 поверхні з нанесеним на ній флуоресцентним шанм При цьому при опромінення ультрафіолетовим ром чутливим до ультрафіолетового випромінювипромінюванням з довжиною хвилі 365 нм будьвання одночасно розміщують декілька кристалів, який алмаз буде прозорим, що визначається фізипри дослідженні кристалів малих за розмірами при чними властивостями алмазу візуальному визначенні відносної величини поглиКрім того, можливе одночасне дослідження нання опромінення кристалом використовують декількох кристалів, при цьому КІЛЬКІСТЬ кристалів прилад оптичного збільшення зображення, при обмежується тільки конструктивними розмірами візуальному визначенні відносної величини поглиоснови нання опромінення кристалом використовують Доцільно також з метою блокування природної фільтр для видимого діапазону довжин хвиль, пелюмінесценції в кристалах, наприклад алмазах під ред опроміненням досліджуваного кристалу його впливом ультрафіолетового випромінювання для розташовують у ємності з рідиною, густина якої більш якісного сприйняття кольору кристалу викоменша за густину досліджуваного кристалу, приристовувати при спостереженні оптичні фільтри чому ємність та рідина повинні бути прозорі для видимого діапазону ультрафіолетового випромінювання на довжині Для більш якісного сприйняття кольору крисхвилі 254 нм, а у пристрої для дослідження кристалу згідно п 5 можливо використовувати прозорі талу, що містить корпус, вмонтоване в ньому джедля ультрафіолетового випромінювання на доврело ультрафіолетового випромінювання, а також жині хвилі 254 нм рідини, які розміщуються в пропристрій для розміщення кристалу, згідно винахозорій для ультрафіолетового випромінювання на ду пристрій для розміщення кристалу являє собою довжині хвилі 254 нм ємності безпосередньо на основу, яка має поверхню з нанесеним на ній поверхні з нанесеним на ній флуоресцентним шафлуоресцентним шаром чутливим до ультрафіором чутливим до ультрафіолетового випроміню 62559 випромінювання Здійснюють ультрафіолетове опромінення з джерела 2 через отвір у корпусі 1 і візуально визначають відносну величину поглинання опромінення кристалом шляхом спостереження кольору досліджуваних кристалів 5, при цьому можливе застосування приладів оптичного збільшення зображення Приклад нм, а) і б), ВІДПОВІДНО Два досліджувані кристали алмазу, що являли собою плоско-паралельні пластинки було розміНа фіг 3 зображено схему реалізації способу щено в корпусі 1 пристрою на основі 3 - поверхні з для дослідження кристалу нанесеним на ній флуоресцентним шаром світлоПристрій для дослідження кристалу (фиг 1) мізеленого кольору чутливим до ультрафіолетового стить корпус 1, джерело ультрафіолетового вивипромінювання Тип першого зразка було визнапромінювання 2, основу 3 з нанесеним на ній флучено методом ІЧ спектроскопії як На, другого - як оресцентним шаром чутливим до ІаА Із забезпеченням максимальної відсутності ультрафіолетового випромінювання, прозору для зовнішнього освітлення, кристали 5 були опроміультрафіолетового випромінювання ємність 4 нені із джерела 2 ультрафіолетовим випромінюРобота описаного пристрою пояснюється в ванням на довжині хвилі 365 нм Візуальне спопроцесі реалізації пропонованого способу стереження визначило, що обидва кристали Пристрій працює наступним чином На поверпрозорі (див фіг 2, а)) Потім досліджувані крисхні у вигляді основи 3 з нанесеним на ній флуоретали були опромінені ультрафіолетовим випромісцентним шаром чутливим до ультрафіолетового нюванням на довжині хвилі 254 нм Візуальне вивипромінювання розміщують досліджувані кристазначення відносної величини поглинання ли 5, при цьому в разі необхідності ємність 4 напоопромінення кристалом дало такі результати кривнюють ВІДПОВІДНОЮ рідиною, занурюють в неї стал типу На є прозорим, в той час як кристал типу досліджувані кристали 5, та розміщують ємність 4 ІаА - непрозорим (див фіг 2, б)) на поверхні - основі 3 з нанесеним на ній флуоресцентним шаром чутливим до ультрафіолетового вання При цьому досліджувані кристали занурюються в рідину На фіг 1 зображено пристрій для дослідження кристалу - загальний вигляд На фіг 2 проілюстровано пропонований спосіб цифровими фотографіями при опроміненні досліджуваних кристалів ультрафіолетовим випромінюванням на довжинах хвиль 365 нм та 254 4.чг 62559 Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119