辐照钻石的色心转型

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钻石

　　有时单纯的辐射往往得不到所需要的最终颜色，因此，还需要进行色心转型。通常采用热致转型，亦称"热处理''或"退火"。热处理是辐照作用的逆行为，它能使辐照作用产生的色心释放出来，从而破坏辐照产生的色心。若被捕获的电子释放后不能返回原位，又被另一种缺陷中心所捕获，这时则可形成新的色心，实现色心转型。热处理的目的是使钻石的颜色稳固化，这主要是通过消除某种不稳定色心，增强另一些色心来改变钻石颜色。

 

　　辐照钻石的退火处理方法在一定程度上取决于钻石的类型。Ia型钻石经过高能电子或中子流、Y射线辐照后，通常都呈现绿色、蓝绿色或绿蓝色。这主要同GR1心、6 14心和5 94心有关。在未进行热处理前，GR1心的强度比较大，而N2、N3、H3等心强度相对较弱。所以，上述各种色心的组合，使钻石呈现黄绿色、绿色、蓝绿色或蓝色。

 

　　对辐照钻石加热处理，可使钻石随温度的升高发生从蓝色、绿色、蓝绿色一绿黄色一黄色一原生色。这种变化序列可以停止于任何一点，得到任一种颜色。从退火处理的过程可知:

 

　　①当温度达275℃时，594 nm吸收峰开始出现，GR1吸收峰开始衰弱，总体上使钻石呈现蓝绿色的吸收强度有所降低;

　　②加热到大约500℃时，GR1吸收峰大幅度减弱，同时5 94心、H4和H3心吸收峰明显得到加强，使钻石呈现蓝绿色的色心进一步退化，此时钻石已变成绿黄色;

　　③进一步加热到800℃时，H3、H4心等吸收强度达最高峰，而GR1心完全消失，二者呈互补形式出现，钻石呈现艳黄色;

　　④若温度升至1 000℃左右，H3、H4吸收峰略有加强，594 nm心迅速消失，但近红外区的两个吸收中心Hlb (2024 nm)、Hlc (1936nm)开始形成。595 nm心的衰减和Hlb谱线的增长也呈现严格的互补关系。研究表明，Hlb和Hlc的强度之比与H3和H4的强度之比呈正比关系，Hlb的吸收谱线是由595 nm缺陷+A集合体引起，Hlc的吸收谱线是由595 nm缺陷+B集合体引起:

　　⑤当温度加热至1400~1500℃时，H4、Hlb、Hlc吸收峰都会消失，而钻石的颜色不会发生明显的变化，此时辐照处理的黄色钻石与天然黄色钻石的吸收谱很相似，无法用光谱法区分。在辐照钻石热处理的过程中，钻石中原有的N2、N3心的强度变化不大，有些II a型钻石辐照后，可变成粉红色、红色或紫红色。某些少见的具有橙色荧光并带有粉红色色调的天然钻石，经辐照和加热处理后，可使颜色的饱和度得到加强，这从一个侧面反映了辐照处理在一定程度上加剧了塑性形变的演化，并增强了钻石结构缺陷心的浓度。另外，某些透明度低的灰色钻石经中子辐照，可变成非常漂亮的深蓝色。