RU2145365C1 - Process of improvement of diamonds - Google Patents

Process of improvement of diamonds Download PDF

Info

Publication number
RU2145365C1
RU2145365C1 RU98122239A RU98122239A RU2145365C1 RU 2145365 C1 RU2145365 C1 RU 2145365C1 RU 98122239 A RU98122239 A RU 98122239A RU 98122239 A RU98122239 A RU 98122239A RU 2145365 C1 RU2145365 C1 RU 2145365C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
annealing
diamonds
electron beams
carried out
vacuum
Prior art date
Application number
RU98122239A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Ильич Карагезов
Original Assignee
Эдуард Ильич Карагезов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эдуард Ильич Карагезов filed Critical Эдуард Ильич Карагезов
Priority to RU98122239A priority Critical patent/RU2145365C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2145365C1 publication Critical patent/RU2145365C1/en

Links

Abstract

FIELD: machining of precious stones, jeweler's art. SUBSTANCE: invention may find use in some branches of technology. In correspondence with process diamonds are subjected to action of electron beams and annealing. Annealing is performed either under atmospheric pressure or in atmosphere of inert gas or vacuum. Heating temperature varies depending on heating conditions from 300 up to 1900 C. Diamonds are heated in the course of 30 min and up to several hours. After treatment with electron beams annealing is repeated many times to obtain required hue. EFFECT: production of red- yellow and black diamonds. 4 cl

Description

Изобретение относится к области обработки драгоценных камней, в частности алмазов, и может найти применение в ювелирной промышленности и различных областях техники, где применяют алмазы. The invention relates to the field of processing of precious stones, in particular diamonds, and can find application in the jewelry industry and various fields of technology where diamonds are used.

Из уровня техники известны различные способы улучшения качества кристаллов. Например, известен способ улучшения качества метаморфических алмазов, включающий обработку алмазов путем облучения рентгеновскими лучами при атмосферном давлении и комнатной температуре (RU 2080289 C1, C 01 B 1/06, C 30 B 33/04, 27.05.97). При этом получают определенные прочностные характеристики алмазов. Various methods are known in the art for improving the quality of crystals. For example, there is a method for improving the quality of metamorphic diamonds, including processing diamonds by irradiation with x-rays at atmospheric pressure and room temperature (RU 2080289 C1, C 01 B 1/06, C 30 B 33/04, 05.27.97). At the same time, certain strength characteristics of diamonds are obtained.

Известен способ окрашивания кристаллов природного берилла и изделий из них, включающий их облучение ионизирующим излучением и термообработку (RU 95103929/25, C 30 B 33/04, 20.08.96). A known method of coloring crystals of natural beryl and products from them, including their irradiation with ionizing radiation and heat treatment (RU 95103929/25, C 30 B 33/04, 08.20.96).

Известен способ облагораживания алмазов путем воздействия на них электронных пучков и отжига от нескольких минут до нескольких часов до придания им определенных оттенков (JP 02184600, C 30 B 33/04, C 01 B 31/06, C 30 B 29/04, 19.07.90). A known method of refinement of diamonds by exposure to electron beams and annealing from several minutes to several hours until they are given certain shades (JP 02184600, C 30 B 33/04, C 01 B 31/06, C 30 B 29/04, 19.07. 90).

Однако при облагораживании алмазов путем придания им определенной цветности возникают трудности с подбором параметров режима отжига, поскольку необходимо учитывать изначальные геммологические данные алмазов, наличие в них природных дефектов в виде микровключений, которые в процессе обработки могут выступить в качестве новых центров окраски, возможность полиморфного перехода алмазов в графит при обработке в вакууме при температуре около 1900oC, что приведет к вспучиванию и растрескиванию.However, when refining diamonds by imparting a certain color to them, it becomes difficult to select annealing mode parameters, since it is necessary to take into account the initial gemological data of diamonds, the presence of natural defects in them in the form of microinclusions, which can act as new color centers during processing, and the possibility of a polymorphic transition of diamonds in graphite when processed in vacuum at a temperature of about 1900 o C, which will lead to swelling and cracking.

Задачей данного изобретения является получение алмазов красно-желтых и черного оттенков с сохранением их прочностных характеристик. The objective of the invention is to obtain diamonds of red-yellow and black shades while maintaining their strength characteristics.

Для этого алмазы подвергают воздействию электронными пучками и отжигу. Отжиг выполняют при температуре 300 - 1900oC в течение времени от 30 мин до нескольких часов. Воздействуют электронными пучками 5 • 1015 - 5 • 1018 см-2, и затем опять повторяют отжиг. Процесс повторяют неоднократно до получения нужной цветности алмаза. Отжиг до облучения также производят для придания алмазам необходимого стабильного оттенка от первоначального цвета. Выбор температуры подогрева зависит от того, в какой среде его производят, а именно: при атмосферном давлении отжиг выполняют при температуре до 590oC, в атмосфере инертных газов или в вакууме при температуре 600 - 1100oC, в сверхвысоком вакууме при температуре 1200 - 1900oC с импульсным нагревом.For this, diamonds are subjected to electron beams and annealing. Annealing is performed at a temperature of 300 - 1900 o C for a time from 30 minutes to several hours. They are affected by electron beams 5 • 10 15 - 5 • 10 18 cm -2 , and then annealing is repeated again. The process is repeated repeatedly until the desired color of the diamond. Annealing before irradiation is also carried out to give the diamonds the necessary stable shade from the original color. The choice of heating temperature depends on the medium in which it is produced, namely: at atmospheric pressure, annealing is performed at temperatures up to 590 o C, in an atmosphere of inert gases or in vacuum at a temperature of 600 - 1100 o C, in ultrahigh vacuum at a temperature of 1200 - 1900 o C with pulse heating.

Технология способа заключается в следующем. The technology of the method is as follows.

В окраске алмазов действует принцип цветового наложения, практически, по малярному колеру, осуществляется получение желаемого цвета смешиванием в образце природного цвета с "нанесенным" путем воздействия электронным потоком электронов в интервале 5 • 1015 - 5 • 1018 см-2, в течение заданного времени. В атмосфере отжиг производят при температуре 590oC в течение нескольких часов. Если отжиг проводить при более высокой температуре, то появляется нежелательный дефект, как округление острых кромок алмаза из-за поверхностной графитизации. Затем производят облучение и снова отжиг. Преобладающий цвет после температурного воздействия один из оттенков желтого, после этого производят воздействие электронными пучками и снова отжиг до получения необходимого оттенка.In the coloration of diamonds, the principle of color overlaying is applied, practically according to the paint color, the desired color is obtained by mixing the natural color in the sample with the “deposited” color by exposure to an electron flow of electrons in the range of 5 • 10 15 - 5 • 10 18 cm -2 , for a given time. In the atmosphere, annealing is carried out at a temperature of 590 o C for several hours. If annealing is carried out at a higher temperature, an undesirable defect appears, such as rounding of the sharp edges of the diamond due to surface graphitization. Then irradiation and annealing again. The predominant color after temperature exposure is one of the shades of yellow, after which they are exposed to electron beams and annealed again until the desired shade is obtained.

Режимы обработки назначают в зависимости от предварительного цвета окраски алмаза. Так, например, облагораживали алмаз цвета "браун". После воздействия на него электронными пучками были получены новые центры окраски зеленых оттенков (оливковый). Отжиг производили в атмосфере в интервале температур 450 - 590oC в течение нескольких часов с почасовым наблюдением. В результате был получен алмаз с устойчиво-желтым цветом.Processing regimes are prescribed depending on the preliminary color of the color of the diamond. So, for example, ennobled brown diamond. After exposure to it by electron beams, new color centers of green shades (olive) were obtained. Annealing was carried out in the atmosphere in the temperature range 450 - 590 o C for several hours with hourly observation. The result was a solid yellow diamond.

Для получения канареечного цвета алмаза обработку проводили в вакууме при нагреве до 800oC в течение нескольких часов, далее проводили воздействие электронными пучками в вакууме, затем опять нагревали импульсивно в вакууме при температуре до 800oC, процесс повторяли многократно до получения канареечного цвета.To obtain a canary-colored diamond, the processing was carried out in vacuum while heating to 800 ° C for several hours, then electron beam irradiation was carried out in vacuum, then it was again impulsively heated in vacuum at a temperature of up to 800 ° C, the process was repeated many times until a canary-colored color was obtained.

Для получения янтарных, или оранжевых, или розовых, или красных цветов обработку проводили следующим образом. В течение часа нагревали алмаз в вакууме или инертном газе до температуры 1200oC и далее проводили кратковременный нагрев до температур 1700 - 1900oC, при этом алмаз осветлялся на одну - две позиции цветности прейскуранта. Полученный цвет достаточно стабилен и не подвергается изменениям при повторных отжигах. Этот цвет брали за основу. Далее производили облучение алмаза потоком электронов с интегральным потоком 1017 см-2, при этом образовывались необходимые по цветности новые центры окраски преимущественно зеленого цвета. При последующем отжиге получали алмазы заданных оттенков, в том числе черных с интегральным потоком, равным 5 • 1018 см-2.To obtain amber, or orange, or pink, or red colors, the processing was carried out as follows. For one hour, the diamond was heated in a vacuum or inert gas to a temperature of 1200 o C and then briefly heated to a temperature of 1700 - 1900 o C, while the diamond was clarified by one or two color positions of the price list. The resulting color is quite stable and does not undergo changes during repeated annealing. This color was taken as a basis. Then, diamond was irradiated with an electron stream with an integrated flux of 10 17 cm -2 , and new color centers of predominantly green color were formed necessary for color. Subsequent annealing gave diamonds of specified shades, including black, with an integrated flux equal to 5 • 10 18 cm -2 .

Claims (5)

1. Способ облагораживания алмазов путем воздействия на них электронных пучков и отжига в течение времени от 30 мин до нескольких часов до придания им определенных оттенков, отличающийся тем, что воздействуют электронными пучками с интегральным потоком электронов в интервале 5 х 1015 - 5 х 1018 см-2, а отжиг осуществляют или при атмосферном давлении, или вакууме, или в атмосфере инертных газов при 300 - 1900oC, после чего опять воздействуют электронными пучками и подвергают отжигу, причем процесс повторяют многократно до получения заданной цветности.1. The method of refinement of diamonds by exposure to electron beams and annealing for a period of time from 30 minutes to several hours before giving them certain shades, characterized in that they are affected by electron beams with an integrated electron flux in the range of 5 x 10 15 - 5 x 10 18 cm -2 , and annealing is carried out either at atmospheric pressure or vacuum, or in an atmosphere of inert gases at 300 - 1900 o C, after which they are again exposed to electron beams and subjected to annealing, and the process is repeated many times until the desired color is obtained . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отжиг до облучения производят многократно до получения нужного оттенка. 2. The method according to claim 1, characterized in that the annealing before irradiation is performed repeatedly until the desired shade is obtained. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отжиг осуществляют при атмосферном давлении при температуре до 590oC.3. The method according to claim 1, characterized in that the annealing is carried out at atmospheric pressure at temperatures up to 590 o C. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отжиг осуществляют в атмосфере инертных газов или в вакууме при 600 - 1100oC.4. The method according to claim 1, characterized in that the annealing is carried out in an atmosphere of inert gases or in vacuum at 600 - 1100 o C. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что отжиг осуществляют в сверхвысоком вакууме при импульсном нагреве в интервале температур 1200 - 1900oC.5. The method according to claim 1, characterized in that the annealing is carried out in ultrahigh vacuum with pulsed heating in the temperature range 1200 - 1900 o C.
RU98122239A 1998-12-11 1998-12-11 Process of improvement of diamonds RU2145365C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98122239A RU2145365C1 (en) 1998-12-11 1998-12-11 Process of improvement of diamonds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98122239A RU2145365C1 (en) 1998-12-11 1998-12-11 Process of improvement of diamonds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2145365C1 true RU2145365C1 (en) 2000-02-10

Family

ID=20213192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98122239A RU2145365C1 (en) 1998-12-11 1998-12-11 Process of improvement of diamonds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2145365C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002027080A1 (en) * 2000-09-26 2002-04-04 Yong Keun Lee A technique for the desired crystalline phase formation for the manufacture of integrated circuits
WO2004113597A1 (en) * 2003-06-26 2004-12-29 Viktor Genrihovich Vins The technique of production of fancy red diamonds
RU2466088C2 (en) * 2007-05-10 2012-11-10 Инсерм (Энститю Насьональ Де Ля Сантэ Э Де Ля Решерш Медикаль) Method of producing diamond light-emitting nanoparticles
RU2473464C2 (en) * 2010-11-30 2013-01-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки РФ (Минобрнаука РФ) Method of functionalisation of detonation nanodiamond surface
RU2497981C2 (en) * 2009-06-26 2013-11-10 Элемент Сикс Лимитед Method for making fancifully coloured orange monocrystalline cvd-diamond, and finished product
US8986646B2 (en) 2009-06-26 2015-03-24 Element Six Technologies Limited Diamond material
RU2616350C2 (en) * 2015-08-03 2017-04-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of forming colour centres in diamond
US10370252B1 (en) * 2011-04-26 2019-08-06 Us Synthetic Corporation Methods of altering the color of a diamond by irradiation and high-pressure/high-temperature processing
WO2021013308A1 (en) 2019-07-25 2021-01-28 Jan Meijer Nv-centre-based microwave-free quantum sensor and uses and characteristics thereof

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002027080A1 (en) * 2000-09-26 2002-04-04 Yong Keun Lee A technique for the desired crystalline phase formation for the manufacture of integrated circuits
WO2004113597A1 (en) * 2003-06-26 2004-12-29 Viktor Genrihovich Vins The technique of production of fancy red diamonds
EP1645664A1 (en) * 2003-06-26 2006-04-12 Viktor Genrihovich Vins The technique of production of fancy red diamonds
EA009435B1 (en) * 2003-06-26 2007-12-28 Виктор Генрихович Винс The technique of production of fancy red diamonds
EP1645664A4 (en) * 2003-06-26 2008-12-17 Viktor Genrihovich Vins The technique of production of fancy red diamonds
RU2466088C2 (en) * 2007-05-10 2012-11-10 Инсерм (Энститю Насьональ Де Ля Сантэ Э Де Ля Решерш Медикаль) Method of producing diamond light-emitting nanoparticles
US9017632B2 (en) 2009-06-26 2015-04-28 Element Six Technologies Limited Diamond material
RU2497981C2 (en) * 2009-06-26 2013-11-10 Элемент Сикс Лимитед Method for making fancifully coloured orange monocrystalline cvd-diamond, and finished product
US8986646B2 (en) 2009-06-26 2015-03-24 Element Six Technologies Limited Diamond material
US9255009B2 (en) 2009-06-26 2016-02-09 Element Six Technologies Limited Diamond material
RU2473464C2 (en) * 2010-11-30 2013-01-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки РФ (Минобрнаука РФ) Method of functionalisation of detonation nanodiamond surface
US10370252B1 (en) * 2011-04-26 2019-08-06 Us Synthetic Corporation Methods of altering the color of a diamond by irradiation and high-pressure/high-temperature processing
RU2616350C2 (en) * 2015-08-03 2017-04-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of forming colour centres in diamond
WO2021013308A1 (en) 2019-07-25 2021-01-28 Jan Meijer Nv-centre-based microwave-free quantum sensor and uses and characteristics thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2145365C1 (en) Process of improvement of diamonds
RU2537857C2 (en) Diamond material
CN102066624B (en) Method for manufacturing the color controlled sappire
EP0316856A1 (en) Purple diamond and method of producing the same
DE69331313D1 (en) Process for the production of implant surfaces
JP2571808B2 (en) Green diamond and method for producing the same
US5084909A (en) Method of processing gemstones to enhance their color
US10370252B1 (en) Methods of altering the color of a diamond by irradiation and high-pressure/high-temperature processing
US4749869A (en) Process for irradiating topaz and the product resulting therefrom
KR100856109B1 (en) Method for manufacturing the color controlled sappire
RU2237113C1 (en) Method of manufacturing diamonds in fantasy red color
KR20180102567A (en) A process using a beam of single or multiple charged gaseous ions to produce a colored metal
DE3761237D1 (en) METHOD FOR PRODUCING A SHADOW MASK, SHADOW MASK PRODUCED BY SUCH A PROCESS, AND COLOR IMAGE TUBES WITH SUCH A MASK.
Litvak et al. The effects of thermal treatment and irradiation on the chemical properties of natural diamonds
RU2178814C1 (en) Method of dyeing subquality diamonds to give them black color
JP2003530285A (en) Discoloration of diamond at high temperature / high pressure
Kishida et al. Annealing Characteristics and Temperature Dependence of the Photosensitive 1.9 eV Absorption Band in Zn‐Treated ZnSe Crystals
BE876318A (en) MINERAL TREATMENT PROCESS
Garton The spectrographic determination of carbon in steel
SU941433A1 (en) Process for decolorizing tinted natural iceland spar
SU1686045A1 (en) Method of leukosapphire straining
SU1256399A1 (en) Method of working ruby crystals
SU1565426A1 (en) Method of increasing fertility of pollen of interspecific hybrids of tomatoes
DD143070A1 (en) METHOD FOR GENERATING DIAMOND CRYSTALLITES
DE102018203945A1 (en) Process for the production of semiconductor wafers