معرفی دستگاه UV-VS-NIR و کاربردهای آن در آزمایشگاه گوهرشناسی
با ظهور تجارت جهانی، به دست آوردن جواهرات از سراسر جهان از راههای قانونی و غیرقانونی بسیار آسانتر شده است. به همین دلیل، امروزه شناسایی و درجهبندی سنگهای قیمتی بسیار ضروری میباشد که از راههای گوناگون میتوان آن را به انجام رساند. یک روش استفاده از دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی است.
تا چندی پیش بررسی اصالت گوهرها صرفاً با چشم انجام میشد که روشی فاقد تکرارپذیری و دقت بود و فقط یک توصیف نهچندان مطمئن از رنگ سنگ، ارائه میداد. پسازآن و با پیشرفت تکنولوژی، تلاشهایی برای استفاده از اسپکتروفتومترها انجام شد که در ابتدا فقط، آنالیز طیفی کوچکی از سنگها با آنها قابل انجام بود اما در حال حاضر دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی، نقشی کاملاً محوری دارد و نتایج حاصل از آن بهعنوان استاندارد بهکار گرفته میشود. در حقیقت سنجش صحت دادههای به دست آمده از سایر تجهیزات با انطباق بر نتایج اسپکتروفتومتر بررسی میگردد.
ضرورت استفاده از دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی چیست؟
همانطور که گوش انسان فقط میتواند فرکانسهای خاصی از صدا را بشنود، چشم انسان هم تنها قادر است انواع خاصی از نور را ببیند. درواقع هر آنچه ما میبینیم در طیف مرئی نورها قرار میگیرند اما فراتر از طیف مرئی، نورهای مادونقرمز و فرابنفش هستند که بهطور مستقیم با چشم انسان قابل مشاهده نیستند. بااینحال دستگاههای خاصی وجود دارند که میتوانند طیف نوری مادون قرمز و فرابنفش را تشخیص دهند. دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی این توانایی را دارد که هم در طیف مرئی و هم در طیف فرابنفش اندازهگیری را انجام دهد.
از طرفی، تمام مواد روی زمین از عناصر مختلف تشکیل شدهاند که هرکدام طولموجی در محدوده نور مرئی را منعکس میکنند. طول موجهای مختلف نور، بهصورت رنگهای گوناگون در چشم انسان ظاهر میشود. برای محدودههای نوری مانند طیفهای فرابنفش که قابل مشاهده نیستند، میتوان از اسپکتروفتومتر برای اندازهگیری طول موجهای بازتابشده یا گسیلشده از مواد استفاده کرد.
کاربردهای دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی
مهمترین کاربردی که دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی دارد، تعیین کمیت رنگ در سنگهای قیمتی است که با استفاده از این دستگاه با دقتی بهمراتب بالاتر از بررسی چشمی و حتی برخی از تجهیزات پیشرفته گوهرشناسی انجام میشود.
دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی میتواند سنگهای قیمتی را در نواحی فرابنفش، نور مرئی و مادونقرمز نزدیک به طیف الکترومغناطیسی تجزیه و تحلیل کند. در این روش نور از محدودههای تعیینشده به سمت گوهر هدایت میشود و نتایج ثبت میگردند.
جذب نور در محدوده نورهای مرئی مستقیماً بر رنگ مواد تأثیر میگذارد. نور حاصل از ناحیه طیف الکترومغناطیسی باعث میشود که مولکولهای گوهر، تحت انتقال و فرآیندهای الکترونیکی خاصی قرار بگیرند و بهموجب آن الکترونهای موجود در اتمهای گوهر به حرکت درآید. این کار، رنگ سنگ قیمتی را به دلیل جذب و بازتاب پرتویهای نوری تولیدشده، تعیین میکند.
همچنین دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی با جمعآوری طیفهای جذب و یا بازتاب شده از سنگهای قیمتی قادر است منشأ جغرافیایی آنها را نیز تعیین کند. آزمایشگاههای پیشرفته، از طیفسنج UV-VIS-NIR برای موارد دیگری مانند تجزیه و تحلیل عناصر کمیاب، بهمنظور شناسایی منشأ جغرافیایی گوهرها و تشخیص سنگهای قیمتی که تحت عملیات حرارتی قرار گرفتهاند استفاده میکنند.
فرآیند آماده سازی نمونه سنگها چگونه است؟
یکی از عواملی که باعث افزایش دقت دستگاه میکروسپکتروفتومتر میشود، روش آمادهسازی نمونه برای انجام آنالیز است. در گذشته بخشی از سنگهایی که تحت بررسی قرار میگرفتند در ابعاد سمپل هولدر (نگهدارنده نمونه) برش داده میشدند. این کار باعث ایجاد تداخلهای بسیار زیادی با طیفهای استاندارد میشد، بهطوریکه کارشناسان گوهرشناسی نمیتوانستند با اطمینان از صحت یافتههای خود صحبت کنند.
روش نمونهبرداری جدید، بهگونهای است که گوهرهای نمونه را در یک حمام مایع با ضریب شکست مطابق با سنگ قرار میدهند. این کار باعث می شود درخشندگی سنگ که عامل اصلی ایجاد تداخل نورها است، از بین برود. این کار به گوهرشناس اجازه میدهد تا رنگ بخشهای میکروسکوپی سنگ را اندازهگیری کند. بهکارگیری این تکنیک ساده توانست تغییرات بزرگی را برای آنالیز سنگهای قیمتی ایجاد کند.
مزایای و معایب استفاده از دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی
دقت دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی را میتوان بزرگترین و مهمترین ویژگی آن دانست. امروزه سنگهای مصنوعی که برای مثال میتوان به الماسهای پرورشیافته در آزمایشگاه اشاره کرد، با تشابه بسیار بالایی نسبت به نوع طبیعی تولید میشوند. ازاینرو تشخیص آنها برای گوهرشناسان سختتر از گذشته شده است اما به لطف تجهیزات پیشرفته، میتوان رنگها و عناصر موجود در نمونه های الماس را هم تشخیص داد.
مورد دیگر استفاده بسیار آسان از دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی است. درواقع با یک دانش ابتدایی نیز امکان استفاده از این ابزار امکانپذیر است. همچنین مراحل آمادهسازی انواع سنگها برای این دستگاه بسیار راحت است بهطوریکه میتوان آنها را در عرض چند دقیقه آماده کرد.
همچنین با توجه به اساس کار دستگاه UV-VS-NIR که بر پایه نورهای ساطعشده و دریافت شده از مواد است تقریباً همه گروههای مختلف سنگهای قیمتی توسط آن، قابل آنالیز هستند.
دستگاه UV-VS-NIR که در آزمایشگاه گوهرشناسی کاربرد دارد مانند هر وسیله دیگری، دارای محدودیتهای برای استفاده میباشد. مهمترین مسئلهای که باید به آن توجه شود عدم استفاده از آن در شرایطی است که آلودگی نوری ازجمله نورهای بیرونی که میتوانند بر طیفها تأثیر بگذارند وجود داشته باشد.
علاوه بر این، نویزهای الکترونیکی و لرزش نیز میتوانند مشکلاتی را برای دستگاه ایجاد کنند. بهعنوان مثال اگر قرار است از دستگاه UV-VS-NIR در یک آزمایشگاه گوهرشناسی که در نزدیکی مترو قرار دارد استفاده کنید، با خطاهایی در نتایج به دست آمده روبهرو خواهید شد. چراکه حرکت مترو علاوه بر ایجاد لرزش با انتشار جریانهای سرگردان همراه است که بر دقت و کارایی دستگاه تأثیر منفی میگذارد.
Diamond Tester یکی دیگر از دستگاه های تست گوهر
اگرچه دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی بسیار پرکاربرد است و ابزاری مهم در این حوزه بهحساب میآید اما تجهیزات دیگری نیز هستند که میتوانند در این زمینه بسیار مفید باشند. یکی از مهمترین آنها دستگاه Diamond Tester است که برای تشخیص الماسهای طبیعی و پرورشیافته به کار میرود. این ابزار در ابتدا بهطور گسترده برای تشخیص کیوبیک زیرکنیا یا مدلهای اتمی از الماس طبیعی مورد استفاده قرار میگرفت اما در حال حاضر تکنولوژیهای جدید آن، میتوانند مویزنایت مصنوعی را نیز شناسایی کنند.
کاربردهای دستگاه Diamond Tester به همین موارد محدود نمیشود و امکان استفاده از آن برای بررسی سنگهای رنگی نیز وجود دارد. هرچند که دستگاه تستر بهطور خاص برای الماس طراحی شده است؛ بنابراین ممکن است در ارزیابی سنگهای قیمتی با محدودیتهایی مواجه شود.
اساس کار دستگاه Diamond Tester بر پایه انتقال حرارت، نهاده شده است. از مشخصات ذاتی الماس باید به هدایت حرارتی عجیب آن که 5 برابر نقره است اشاره شود. جالب است بدانید در گذشته یکی از راههای تشخیص الماس اصل حرارت دادن آن توسط کارشناسان گوهرشناسی بوده است. پس از این کار کارشناسان الماس را با لبهای خود تماس میدادند و اگر احساس سردی از الماس میگرفتند، میتوانستند متوجه شوند که الماس طبیعی و اصل است.
کیوبیک زیرکنیا در مقایسه با الماس طبیعی هدایت حرارتی کمتری دارد. این ویژگی میتواند عامل مناسبی برای تشخیص این سنگ توسط دستگاه تستر باشد. در رابطه با تشخیص مویزنایت، خصوصیت حرارت دادن به دلیل شباهت بسیار زیاد مویزنایت با الماس، عامل تعیینکنندهای نیست. بنابراین با افزودن قابلیت بررسی هدایت الکتریکی به دستگاه تستر، این مشکل برطرف گردید.
آموزشگاه و آزمایشگاه گوهرشناسی زرگر
حرفه گوهرشناسی، حوزه بسیار گستردهای است که میتواند با جزئیات فراوانی همراه باشد. بهعنوان مثال فرا گرفتن اصول کار با دستگاه UV-VS-NIR در آزمایشگاه گوهرشناسی و یا استفاده از آن، خود یک دوره حرفهای جداگانه است؛ بنابراین وقتی یک مرکز گوهرشناسی میتواند رضایت مشتریان خود را جلب کند درواقع دارای فاکتورهای بسیار زیادی برای رسیدن به این موفقیت بوده است.
آموزشگاه و آزمایشگاه گوهرشناسی زرگر فضایی است که توانسته تمامی نیازهای کاربران و مراجعهکنندگان خود را رفع کند. این مجموعه بزرگ هم در ارائه خدمات آموزشی و هم موارد آزمایشگاهی از ظرفیتهای قابل توجهی برخوردار است. دورههای مقدماتی و پیشرفته گوهرشناسی در کنار یک آزمایشگاه مجهز، تنها بخش از ویژگیهای منحصربهفرد این مرکز میباشد.