SU1116368A1 - Способ отбора желтых природных кристаллов исландского шпата дл термообработки - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОТБОРА ЖЕЛТЫХ ПРИРОДНЫХ КРИСТАЛЛОВ ИСЛАНДСКОГО ШПАТА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ, заключающийс  в возбуждении люминесценции иccлeдye tыx образцов, по параметрам которой определ ют кристаллы, темнеющие при их термооб)аботке, отличающийс   тем, что, с целью повышени  достоверности результатов, а также обеспечени  безопасности за счет . . устранени  ультрафиолетового излу-. чени , образцы облучают видимым светом в интервале длин волн 400-550 им, а темнеющие при термообработке кристаллы определ ют по наличию люминесценции облученных кристаллов.

Description

0д

00 Од 00 Изобретение относитс  к способам отбраковки оптически прозрачного исландского шпата из естественно окрашенных кристаллов и может быть использовано в производстве элементов приборов в пол ризационной оптике и лазерной технике. В современном оптическом приборостроении предпочтительным  вл етс  использование кристаллов, обладающих максимальной прозрачностью в различных област х спектра, так как несобственное поглощение кристаллов увеличивает потери при прохождении светового луча. Большинство природных кристаллов исландского шпата обладает несобственным поглощением и св занной с ним желтой окраской что ограничивает возможность их применени  . Обесцвечивание кристаллов производитс  термообработкой, котора  в р де случаев приводит к исчезновению желтой окраски,и уменьшению оптической плотности в области длин волн 200-800 нм 1. Однако дл  значительной части желтых кристаллов термообработка пр водит не к улучшению, а к ухудшению их оптических свойств, заключающему в увеличении оптической плотности в видимой и ультрафиолетовой област х спектра и превращении желтой окраски в черную, что делает кристаллы с вершенно непригодными дл  дальнейше го использовани . Таким образом, не все кристаллы исландского щпата, об ладающие желтой окраской, следует подвергать термообработке, что обус лавливает актуальность поисков критери  дл  предварительного разделени  кристаллов до термообработки. Наиболее близким к предлагаемому  вл ет с  способ отбора желтых крис таллов исландского шпата при термообработке , заключающийс  в предвари тельном изучении люминесценции крис таллов при возбуждении ультрафиолетовым светом в области длин волн 270-320 нм. По этому способу изучаю окраску люминесценции и производ т вьщеление темнеющих при термообработке кристаллов по белой мутной окраске люминесценции. У желтых, светлеющих при термообработке кристаллов , така  окраска люминесценции не наблюдаетс , дл  них характерна ина  окраска люминесценции.27 Недостатком известного способа  вл етс  использование ультрафиоле682 тового излучени , что требует прин ти  мер предосторожности во избежание вредного воздействи  на зрение и открытые участки тела, а также невозможность однозначной идентификации кристаллов за счет того, что оба типа кристаллов люминесцнруют, а спектры люминесценции перекрываютс . Цель изобретени  - повьш ение достоверности результатов, а также обеспечение безопасности за счет устранени  ультрафиолетового излучени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу отбора желтых природных кристаллов исландского шпата дл  термообработки, заключающемус  в возбуждении люминесценции исследуемых образцов, по параметрам которой определ ют кристаллы , темнеющие при их термообработке, образцы облучают видимым светом в интервале длин волн 400-550 нм, а темнеющие при термообработке кристаллы определ ют по наличию люминесценции облученных кристаллов. На фиг. 1 изображены спектры возбуждени  люминесценщ и желтых кристаллов исландского шпата (зависимости интегральной интенсивности свечени  от длины волны возбуждаемого света); на фиг. 2 - спектры люминесценции желтых кристаллов исландского шпата (спектральное распределение свечени  при неизменной длине волны возбуждающего света) при возбуждении светом из области 400550 нм; на фиг. 3 - оптические спектры поглощени  (зависимости оптической плотности от длины волны падающего света) светлеющих при термообработке кристаллов на фиг.4 оптические спектры поглощени  темнеющих при термообработке кристаллов . На фиг. 1-4 прин ты следующие обозначени : крива  1 - спектр возбуждени  желтого, светлеющего при термообработке, кристалла-,крива  2 - спектр .возбуждени  желтого, темнеющего при термообработке,кристалла крива  3 - спектр люминесценции желтого, светлеющего при термообработке , кристаллаj крива  4 спектр люминесцении желтого, темнеющего при термообработке кристалла; крива  5 - спектр оптического поглощени  желтого, светлеющего при термообработке , кристалла в исходном СОСТОЯНИИ, крива  6 - спектр оптического поглощени  того же кристалла после прогрева; крива  7 - спектр оптического поглощени  желтого, тем неющего при термообработке, кристал в исходном состо нииi крива  8 спектр оптического поглощени  того же кристалла после термообработки. П ( и м е р. Отбирают двадцать образцов кристаллов исландского шпа та, обладающих природной желтой окрас кой. В образцах отсутствуют такие дефекты, как треп{ины, посторонние включени , неоднородность окраски п объему образца, неоднородность люми несценции по объему образца. Визуальное изучение в видимом свете не позвол ет разделить образцы на светлеющие и темнеющие при термообработке . Помещают образцы в пучок света (длина волны Л 436 нм). В данном примере в качестве источника света используетс  лампа ДРШ-150 с фокусирующей системой спектрометра СДЛ-1. Спектральный состав возбуждающего света определ етс  фильт ром, пр опус каюищм свет с Л 436 нм (полуширина 20 нм). Некоторые из исследуемых образцов не люминесцируют , остальные - свет тс . Визуально это выражаетс  в том, что луч возбуждающего овёта в кристалле в первом случае не изменил своего цвета,а во втором - изменил свой цвет с синего на белый. При описанных услови х эксперимента наблюдение свечени  бьшо возможно без дополнительного затемнени  помещени . Отметим, что конкретный вид фильтра не важен, существенно, чтобы он выдел л свет, попадающий в указанный диапазон волн 400-550 нм. После этого образцы подвергают термообработке . Обнаружено, что в результате прогрева люминесцировавшие образцы потемнели, не люминесцирующие обессветились. Контроль за опти ческими спектрами поглощени  осуществл лс  на спектрофотометре Бекман АКТА M-IV (кривые 5,6,7 и 8). Видно, что при обесцвечивании (кривые 5 и 6) происходит уменьшение оптической плотности в широком диап зоне волн, в том чис е и в фиолетовой части видимой области спектра, что приводит к устранению исходной желтой окраски. Потемиение кристаллов , напротив, обуслор.лено увеличением оптической плотнг-гти в ультра3684 фиолетовой и видимой област х длин волн (кривые 7 и 8). Существование наблюдаемого свечени  темнеющих кристаллов при возбуждении видимым светом иллюстрируетс  кривыми 1 и 2 (измерены на спектрофотометре с соответствующей приставкой). Видно, что спектр возбузкдени  желтого, темнеющего при термообработке, кристалла более развит и простираетс  в видимую область вплоть до - 550 нм. Спектр возбуждени  светлеющего при термообработке кристалла имеет иной вид. (крива  1). Дл  него характерна одна узка  полоса ( нм), т.е. светлеющий при термообработке кристалл люминесцирует только при возбуждении ультрафиолетовым светом с Л 310 нм и нелюминecuJ pyeт при возбуждении видимым светом. Это утверждение иллюстрируетс  кривыми 3 и 4 (получены на спектрофотометре СДЛ-1). Из спектра люминесценции темнеющего кристалла (крива  4) видно, что при возбуждении в видимой области наблюдаетс  излучение кристалла . Напротив, интенсивность све-. чени  светлеющего кристалла в этих услови х равна нулю. Незначительный сигнал на кривой 3 при длине волны возбуждающего света вызван рассеивающими свойствами кристалла. Природа наблюдаемых раз.тшчий в спектрах возбуждени  и люминесценции св зана с различным составом примесей в кристаллах исландского 1шата. Относительно люминесценции темнеющих кристаллов существует точка зрени , что она может быть св зана с центрами органического происхождени . Обугливание органики при прогреве, по-видимому, и приводит к почернению кристалла. Предлагаемьй способ позвол ет сключить попадание ультрафиолетоого излучени  на незащищенные частки кожи, например, при помеении кристалла в пучок возбузвдаюего света, Также исключена возожность попадани  отраженного от раней кристалла ультрафиолетовоо света в глаза, поскольку длина олны возбуждающего света находитс  видимой области. Предлагаемый способ позвол ет акже однозначно раздел ть желтые

кристаллы исландского шпата на две группы,по различному реагируюпще на Tei Moo6pa6oTKy, оставл   неизмененными оптические свойства кристаллов , увеличивающих оптическую плотность при нагреве, и сохран   их дл  дальнейшего использовани  в оптических приборах.

НМ

tQQ УОО 00 500 600

ФигЛ

900

700

JtltM

2.0

1.0

JIffM

ЪОО . SCO 600 . 0t/rJ

2.0

1.0

Лнм

300 tfOO 500 600

700 ФибЛ

Claims (1)

1. СПОСОБ ОТБОРА ЖЕЛТЫХ ПРИРОДНЫХ КРИСТАЛЛОВ ИСЛАНДСКОГО ШПАТА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ, заключающийся в возбуждении люминесценции исследуемых образцов, по параметрам которой определяют кристаллы, темнеющие при их термообработке, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности результатов, а также обеспечения безопасности за счет устранения ультрафиолетового излу—, чения, образцы облучают видимым светом в интервале длин волн 400-550 нм, а темнеющие при термообработке кристаллы определяют по наличию люминесценции облученных кристаллов.

   &

   Од □0 >