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yuxuan
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鉆石的優化處理主要是指利用各種物理方法（放射性輻照和高溫處理），把那些不被人們喜愛的顏色（如淺黃、淺褐和褐色）改善，而得到受歡迎的白或其它彩色（黃、綠、藍、紅色）：其次，是利用激光技術對鉆石中的包裹體進行凈度處理。
1.鉆石顏色優化處理的過去和現在
其實，人們對鉆石顏色的優化有很長的歷史了，過去用于改善鉆石顏色的辦法十分簡單，比如1652年，人們就知道在鑲嵌鉆石時置薄箔于底部以提高其色調，或是用蔬菜染色劑、墨水等涂在鉆石表面或腰棱以改善其顏色或提高色級。1905年英國化學家William Crookes發現了埋在鐳的溴化物中的鉆石可變成綠色的現象。這是放射性輻照改色的開始，到1932年人們終于找到了一條即可以使鉆石顏色改善，又能避免放射性對人體損傷的安*有效的改色途徑。
目前，輻照改色的途徑主要有：
(1)鐳照射處理（α粒子）（在氡氣中著色更快）；
(2)人工產生的元素镅輻射處理(α粒子）；輻射后的金剛石進行強有力的清洗，可以不帶有任何放射性痕跡；
(3)回旋加速器處理（質子、氘核、α粒子）；用回旋加速產生高速運動的上述粒子來轟擊金剛石，使之著色；
(4)線性加速器（高能電子）；
(5)核反應堆處理（高能中子）；
其中后兩種是較常采用的，尤其核反應堆處理得到的金剛石顏色分布比較均勻。值得注意的是采用加速器處理時，樣品事先必須冷卻，以防止輻射產生的熱量使金剛石驟然升溫造成熱振蕩，使樣品破碎。處理的對象絕大部分Ia型，輻照的結果一般是綠色、藍綠色，再加熱處理就得到黃綠色、強黃色、橙色或橙褐色；對數量極少數的I型鉆石處理的*終結果可能會得到粉紅色或紫色；Ⅱ型鉆石的*終處理結果是棕色。
熱處理一般都是和輻照處理相伴進行的，單獨熱處理的情況不多，前人曾有過單獨熱處理將Ia型金剛石變成鮮明的黃色，在不同條件下處理使Ia型和Ib型金剛石相互轉變的研究記錄。單獨熱處理的關鍵是溫度的控制和氣氛的匹配。
我們對湖南砂礦金剛石采用吸收光譜、電子順磁共振譜和紅外光譜等手段進行的研究表明：其黃色、綠色和褐色等顏色金剛石的色心是雜質離子和放射性輻照產生的晶格空位。實驗發現了孤氮中心（≥2.22ev）；N3-N2中心(2.985ev,2.596ev)；GR1中心(1.673ev)；595中心(2.086ev)；H3和H4中心(2.463ev和2.499ev)；3H中心(2.462ev)。本區金剛石的顏色本質是由于存在聯合色心。其黃色或褐色金剛石的顏色是由于多種色心的疊加，此結論與中科院地化所陳豐、郭九皋等人的研究結果基本一致。本區砂礦金剛石改色雖具多變性，但只要弄清呈色機制，控制溫、壓和氣氛等條件，完*可以提高金剛石的檔次。同時在實驗中我們發現金剛石中存在氫鍵，其具體存在方式（C-H,H2O，或OH)尚不清楚，認為它是金剛石中除N和B之外的第三種致色雜質元素，有關研究工作正在進行中。
CVD鍍膜是鉆石顏色優化的一項新技術，一般在Ia型刻面鉆石的冠部用化學氣相沉積法鍍上一層厚幾個到幾十個微米的天藍色合成金剛石膜來仿造天然藍鉆石。
2.輻照處理鉆石的鑒定方法
對于用人工輻照配合熱處理而得到的綠、藍、黃、橙、粉紅、棕色鉆石可以考慮從以下幾個方面予以鑒別。
(1)光譜特征
1956年GIA的研究人員發現經輻照和加熱處理的鉆石在595nm處有吸收，而天然鉆石沒有，雖然后來的研究發現這一吸收峰在高溫處理（大于1000℃）中可以消失，但又會出現1963nm和2024nm兩處新的吸收。因此595nm、1936nm和2024nm處的任一吸收峰是人工輻照的診斷譜線。
人工輻照成因的黃色鉆石顏色是由H3中心（引起503nm吸收峰）和H4中心（引起496nm吸收峰）導致，而且一般以H4為主，顯示496nm強峰。天然的黃色鉆石往往以H3為主，顯示503nm強峰。由于H4是收B氮集合體引起，因此不含B氮集合體的Ia型鉆石經人工輻照后不會產生496nm強帶。
人工輻照致色的粉紅色鉆石可顯示595nm和637nm吸收線，而且在570nm處可見熒光線。天然致色的粉紅色鉆石主要顯示563nm寬帶。
在Ia型鉆石上鍍膜的藍鉆石常顯示出N3中心和415nm吸收帶，而天然藍鉆是由硼致色，不會顯示415nm吸收峰。
(2)顏色分布特征：
人工輻照致色的彩鉆常顯示與其結構無關的色帶，如環繞亭部的傘狀陰影，環繞冠部的深色帶及一側深一側淺的現象，這些分布特?在浸油中觀察更為清晰。
CVD鍍膜的藍鉆在顯微鏡下可于其腰、棱附近見到白色不規則體。
(3)放射性檢測
用使底片感光的方法或蓋革計數器可以檢測出明顯的殘余放射性。用高純鍺γ－射線光譜儀，碘化鈉γ－射線探測儀、閃爍探測儀可以檢測出微量的殘余放射性。
(4)導電性檢測
天然藍鉆是半導體，在電導儀上的讀數一般是20-70V，很少高于130V，而CVD鍍膜的藍鉆常顯示高于130V的讀數。
3.鉆石凈度的優化處理－裂隙充填
除了顏色優化之外，設法提高其凈度也是目前鉆石優化處理的一個重要方面。
天然鉆石中包裹體和裂縫會影響其凈度。人們利用激光高能量、細光束，高準直度的特點，除去鉆石內部的包裹體，提高其凈度。
八十年代以色列YAHUDA公司發明了鉆石的裂隙充填技術。他們首先用激光打孔至鉆石內部暗色包裹體，用強酸將內含物溶出，再用其它折射率相近的物質將孔填上。填充后的鉆石，其凈度可提高2-3個級別。填充的材料有兩種：一種是“有彩光充填”，這種傳統的充填方法是以鉆玻璃做為充填材料，填充后裂隙處保留有彩光，但這種彩光不象未充填之前的七色彩光，而總是呈現七彩光中兩種相鄰的顏色（比如黃綠、藍紫等）。另一種是無彩光充填，裂隙處沒有因充填而呈現雙色彩光，是由C、H、O等元素組成的新的填充材料，研究者認為是一種透明的樹膠。由于這種充填裂隙處不再有彩光，很難被發現，更具有隱蔽性。
#1樓
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