2020-07-22 13:25:00
Сделано у нас / Учёные Национального исследовательского технологического университета МИСиС при участии специалистов Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) создали не имеющий аналогов комплекс спектрального анализа алмазных материалов. Он позволяет определять подлинность и чистоту алмазов.
Разработка превосходит другие методы и не создаёт помех в интерпретации дефектов, утверждают исследователи. Комплекс позволяет отличить природный алмаз от синтетического, установить наличие в камне примесей, его пригодность для использования в детекторах тяжёлых заряженных частиц и нейтронов, твердотельных лазерах высокой мощности, а также для получения высококачественных бриллиантов.
Технология позволяет без помех и дефектов определять важные характеристики алмазов. Исследователи впервые объединили в единый комплекс три типа спектрального анализа: рамановскую и ИК-Фурье спектроскопию, а также спектрофотометрию.
Метод рамановской спектроскопии позволяет оценить влияние термической обработки на изменение алмазной структуры. Метод ИК-Фурье спектрометрии эффективен для определения формы и количества азотных примесей в структуре кристалла. Метод спектрофотометрии используется для изучения алмазных покрытий и позволяет определять их качество и наличие азотных дефектов.
Установка для синтеза алмазов © НИТУ «МИСиС» © cdni.rt.com
Как утверждают разработчики, эти способы не влияют на объект исследования и не изменяют его свойства. При этом они не требуют сложной подготовки и при использовании в комплексе существенно превосходят другие распространённые методики, которые имеют ряд недостатков.
К примеру, спектральный анализ с применением угольного электрода обладает разрушающим действием на исследуемый материал и препятствует интерпретации дефектов. Изучение примесного состава с помощью микрорентгеноспектрального анализа требует длительной подготовки образцов и оборудования, а исследование на микроскопах, ориентированных на обнаружение примесей бора и азота в алмазе, экономически невыгодно и не обладает достаточной точностью, отмечают исследователи.
С помощью нового комплекса спектрального анализа, помимо определения подлинности и чистоты природных алмазов, также можно выявить все характеристики материалов, необходимых для получения качественных искусственных алмазов путём химического осаждения из пара на подложки (алмазные пластины), утверждают учёные.
«В нашей работе многое зависит от исходных материалов, которые используются для производства алмаза. От чистоты газов, дефектности, структуры и шероховатости алмазных подложек», — отмечает руководитель проекта, заведующий научно-исследовательской лабораторией сверхтвёрдых материалов НИТУ «МИСиС» Николай Полушин.
Лазерная резка по алмазу: удаление наростов по бокам синтетического кристалла © НИТУ «МИСиС» © cdni.rt.com
Полученные благодаря новому комплексу данные позволяют отбирать алмазные подложки для производства высококачественных бриллиантов массой полтора карата, утверждают учёные. Также с помощью разработанной технологии уже изготовлены уникальные алмазные материалы для применения в научных приборах — детекторах тяжёлых заряженных частиц и нейтронов и твердотельных лазерах высокой мощности.
- страна: Россия
- отрасль: Наука и образование