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      輻照處理引起寶石的變化

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      輻照處理引起寶石的變化

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      1.輻照使寶石顏色變化
      輻照粒子照射到寶石上,高能粒子會與寶石中的原子或粒子發生相互作用,使寶石的離子電荷或晶體結構發生變化從而使顏色變化。輻照對寶石產生不同的效應,包括:
      (1)使寶石形成天然已發現和尚未發現的色
      心;
      (2)使已有的色心強化;
      (3)恢復由于加熱和光照而退色的色心;
      (4)改進與色心無關的色彩等。
      輻照使寶石致色最主要的原理是在寶石晶體內產生各種色心:電荷缺陷色
      心、離子缺陷色心。
      輻照產生的電荷缺陷色心:是指晶格點陣上的離子僅在帶電性質上發生變化而形成的色心,而該晶格位上的離子既不增加也不減少。
      寶石晶體受到輻照時,輻射粒子與晶格位上離子的外層電子發生相互作用,把輻射能量傳給電子,電子在吸收一定能量后克服離子的束縛而逃逸出去,這就是離子的電離或激發,從而形成電荷缺陷色心。
      輻照源可以是帶電粒子(αβ)、中子、射線等。
      輻照產生的離子缺陷色心:正常晶格位的離子在位置上發生變化,形成諸如正負離子空位、空位聚集、填隙離子等缺陷。
      輻射源有γ射線、電子束、熱中子、原子束、離子束等。重粒子使晶格離子發生遷移比輕粒子更有效,但能量太大的重粒子在碰撞中轉移給晶格離子的能量太大,從而在晶體中產生嚴重的凝聚缺陷。
      2.寶石輻照致色的逆轉
      加熱可達到色心漂白的效果。輻照和熱處理綜合使用,去掉不穩定色心,達到固色的目的。輻照改色與加熱漂白是可逆過程。
      3.舉例
      水晶理論化學式為SiO2。當含少量雜質鋁時。出現A13+→Si4+,電價不平衡。晶體場理論認為:A1-O間的靜電引力弱于Si-O,受輻照后使與Al鍵合的O價電子會失去一個,從而產生空位色心。留下未成對的電子吸收有色光,使水晶產生顏色顯示出煙色或茶色。
      發表日期:2018/12/28  瀏覽次數:
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