[스크랩] 자외선을이용한보석감정

 

 

 

형광과 보석판별 (Fluorescence and gem identification)

자외선 램프는 형광을 관찰할 수 있게 해 주며, 형광물질은 통상적인 빛에서는 볼 수 없는 색으로 발광한다.

통상적인 빛에서는 갈색, 검정색 또는 회색을 나타내는 돌들 일지라도 자외선 하에서는 청색, 적색 또는 녹색을 나타낼 수도 있다.

자외선 하에서 보이는 정확한 색은 관찰하고자 하는 물질의 성질들에 의해서 결정되며 어떤 것들은 장파에서 형광을 내며, 어떤 것들은 단파에서 내고 어떤 것들은 장, 단파 모두 에서 낸다.

자외선 램프에 의해서 얻어진 정보는 보석판별에 중요한 단서가 된다.

형광인지 또는 인광인지,그 반응이 장파, 단파 또는 모두에 의해서 생기는지를

즉시 알 수 있게 해 준다.

다른 시험들과 병행하여 사용할 때, 진단을 확정할 수 있는 빠르고 쉬운 방법이 될 수 있다.

자외선 램프로 볼 수 있는 것

이미 언급했듯이, 자외선 램프는 보석들 내의 형광(fluorescence)의 존재를 드러나게 해주어 보석의 판별에 도움을 준다.

아래에 장파와 단파의 자외선에서 반응을 나타내는 유색 원석(color gemstone)과 유사 원석들을 구별하는데 자외선 검사가 어떻게 도움되는지를 나타내는 도표들과 인광(phosphorescence)원석들의 목록도 있다.

그러나, 모든 돌들이 형광을 내지 않는다.

게다가, 어떤 보석종류들에서는, 특정 장소들에서 발견되는 돌들은 형광을 내는

반면, 다른 장소들에서 발견되는 돌들은 형광을 내지 않을 수도 있다.

또한, 어떤 원석에 미량의 철(iron)이 있으면(태국산의 홍옥들에서 발견한 것과

같은), 형광은 아주 약하거나 또는 전혀 나타나지 않을 수도 있다.

그러나, 도표들의 사용을 시작하기 전에, 일반적인 설명을 하고자 한다.

자연산 다이어먼드와  합성 다이어먼드 구별하기

오늘날 자외선 램프의 가장 중요한 용도중 하나는 합성 다이어먼드<널리 유통되고 있는 산업용의 합성 다이어먼드>로부터 자연산을 구별하는 것이다 .

자연산과 합성들을 빠르게 구별함에 있어서, 아주 정교한 기구들이 개발되고 있지만, 대부분의 사람들에게는 그런 장비는 너무 비싸고 휴대성이 없는 관계로 사용할 수 없다.

현재 생산되고 있는 모든 합성 다이어먼드들은 전문가에 의해서 구별될 수 있다.

이들에는 약간 흰 빵 부스러기와 같은 내포물들과 입자들(grains)과 같은 뚜렷한

내포물들을 시험하기 위하여 루우프와 현미경에 의한 검사가 시행된다.

종종, 쉽고 빠르게 배울 수 있는 기구들을 사용한 간단한 시험들이 필요한

경우가 있으며 이들 중에, 가장 신뢰성이 있는 것들 중의 하나가 자외선검사이다.

자외선에 노출될 때, 자연산 다이어먼드는 형광을 전혀 내지 않거나 많은 색들 중 하나의 형광<청색 또는 황색이 가장 일반적이다>을 낼 수도 있다.

장파와 단파 모두로 검사할 때, 자연산 다이어먼드는 일반적으로 장파에 더 강한 형광을 내며 합성 다이어먼드는 단파검사에서 관찰되며, 장파에서는 매우 약하거나 또는 비활성일 수도 있다.

이것이 조사해야 할 첫 번째이다.

어떤 합성 다이어먼드들은 형광을 내지 않을 수도 있지만, 최근에는 모든 합성

다이어먼드들은 형광을 낸다.

형광을 낼 때, 합성 다이어먼드의 가장 뚜렷한 성질들 중의 하나는 장파에서

더 두드러지는 약함에서 중간의 황색 또는 녹색을 띤 황색 형광이다.

일부의 합성 다이어먼드들도 역시 황색 인광을 나타낸다;

즉, 자외선 빛으로부터 떼어낸 후에도 잠시동안 황색을 띤 발광을 계속 한다.

합성 다이어먼드들의 판별용 특성을 열거한 일부 도표들은 합성 다이어먼드라는

꾸준한 표시인 황색 인광을 표시하고 있다.

 

자연산의 카멜레온(chameleon) 다이어먼드 <열을 가할 때 색 변화를 하고 잠시동안 어두운 곳에 두면 황색을 더 나타내려고 하는 경향이 있는 다이어먼드>도 역시 유사한 황색 인광을 나타낸다.

만약에 어떤 다이어먼드가 황색 인광을 내면, 카멜레온 형태의 다이어먼드가 아닌지 이중으로 조사한다.

주의 : 다이어먼드가 내는 인광색이 형광색과 다르면, 그 다이어먼드는 카멜레온 형태의 다이어먼드를 모조하기 위하여 특별히 열처리를 한 자연산 다이어먼드이다.

또 다른 판별 특성은 보이는 형광 색의 분포에서 찾을 수 있다;

자연산 다이어먼드에서는 형광은 돌 전체를 거쳐 균일하게 분포되어있으나, 합성에서는 이것은 일반적인 경우가 아니다;

합성에서는 형광은 종종 색 변화를 내며(zoned), 때때로 삼각형태 또는 십자형태(몰티즈 십자(Maltese cross)와 다소 유사한)를 만든다.

단파로 볼 때, 형광에 이 뚜렷한 색 변화(zoning)가 관찰되면, 그 다이어먼드는

합성이다.

에메랄드<취옥> 검사하기

장파 자외선 검사는 특히 에메랄드를 검사하는 데에 유용하다는 것이 증명되어왔다.

자연산 취옥들은 콜롬비아, 잠비아, 파키스탄, 브라질 또는 아프간 산이건 장파의

빛에서 아주 드문 형광을 낸다 (즉 어떤 색 변화를 거의 나타내지 않는다).

그러나, 합성 취옥들은 종종 나타낸다.

열수(熱水, hydrothermal)와 용제용해(flux-melt) 기법들에 의해서 만들어진 것들은

아주 강하게 형광을 낸다

- 그들은 장파 자외선 빛에서 강한 적색으로 변하며 Regency에서 생산되고

  있는 새로운 Linde형의 합성 에메랄드는 아주 강한 적색 형광을 낸다.

  Chatham과 Gilson 합성들도 역시 형광을 강하게 낸다

  (비록 오래된 일부의 Gilson 합성은 그렇지 않지만)

- Chatham은 강한 적색으로 변하고 Gilson은 오랜지빛 적색 또는 올리브 갈색으로 변한다.

에메랄드의 자외선 검사도 역시 다른 이유로 인해서 중요하다.

많은 자연산 에메랄드들이 기름(oil)에 담겨진다.

기름처리로 돌의 색과 전체적인 외관 그리고 어떤 부분에서는 강하게 되기도 하지만, 실제로는 눈에 띄는 균열들을 감추기 위한 조치이다.

기름 처리된 에메랄드에서, 자외선 검사는 기름처리 공정으로 감추어진 것을 드러나게 할 것이다.

자외선 램프로 검사할 때, 사용된 기름은 일반적으로 형광을 내며, 그러므로써, 균열들의 존재가 드러나게 한다

자외선 램프는 그것들을 볼 수 있게 해주므로 균열이 너무 많지 않은 지, 비정상적으로 큰 지; 돌을 너무 깊게 관통하는 지의 여부와 돌의 어느 부분에 위치하는지의 여부<우연한 충격으로 쉽게 쪼개짐이 일어날 수 있게 하는>를 드러나게 하므로써,존재하는 균열로 인해서 돌이 파손에 이를 것인지의 여부를 판별하는 데에 도움이 될 수 있다.

청색 사파이어 <청옥> 검사하기

자외선 램프는 또한 자연산 청색 사파이어(청옥)로부터 합성 청옥과 색을 강화하기 위하여 열처리된 청옥으로부터 자연 색의 청색 청옥을 구별하는 데에 오늘날 중요하게 사용된다.

합성 청색 청옥들은 1910년 이후에 만들어진 오래된 보석류에서 빈번하게 나타나고 있다.

그것들은 가는 곡선의 홈들(curved striae)이라고 하는 중심이 같은 곡선들 (concentric curved lines)을 항상 내포하고 있기 때문에 그런 청옥들은 탐지하기가 쉬었다.

요즘은 이 감추어진 표시들은 처리에 의해서 제거될 수 있어서, 합성을 자연산으로 오인 할수도 있다.

그러나, 단파 자외선 빛으로 관찰할 때, 합성은 청백색 형광을 보이나 자연산 청옥은 그렇지 않다.

자외선 램프는 색을 향상시키기 위하여 열처리된 일부의 청옥들과 산란 처리된(diffusion treated) 청옥(표면에만 청색을 나타내기 위하여 산화 타이테이니엄(titanium oxide)과 혼합하여 열처리된 무색 청옥)들을 탐지하는 데에 유용한 도움이 된다

합성 청옥들뿐만 아니라, 일부의 열처리된 청색 청옥들도 역시 청색-백색의 형광을 나타낼 것이다. 만약에 청색-백색 형광을 보면, 즉시 의심을 가져야 한다.

가는 곡선의 홈들이 제거된 합성이건 또는 진짜 청옥이건 간에 색을 강화하기 위하여 열처리된 것이다.

이 경우에, 열처리된 청옥에 종종 존재하는 원판 같은(disk-like) 내포물들의

존재는 자연산의 열처리된 청옥이라는 것을 확인해주며 그런 내포물 들은

합성에서는 존재하기 않는다.

녹색을 띤 형광을 나타내는 청색 청옥들은 즉시 의심을 가져야 한다:

최근에 실험실에서 제조된 합성 청옥들의 일부는, 깊게 산란 처리된 많은 청옥들이 그렇듯이, 녹색을 띤 형광을 나타낸다.

형광은 간단한 담금 기법들(simple immersion techniques)로는 확신하기가

어려운 깊게 산란된 청옥을 확신하는 데에 특히 유용하다.

강한 녹색 형광은 또한 산란 처리된 합성 청옥을 표시할 수도 있다.

전형적인 자연산 내포물들과 결합한 녹색을 띤 형광은 산란 처리된 자연산 청옥의 양성반응이다.

추가적인 설명들

다이어먼드로부터 합성 백색 첨정석과 무색 강옥 구별하기

(Separating synthetic white spinel and colorless corundum from diamond)

자외선 램프의 또 다른 중요한 용도는 다이어먼드로부터 합성 백색의 첨정석(spinel)을 구별하는 것이다.

오래된 보석류에서는 다이어먼드의 자리에 첨정석(spinel)이 종종 보인다.

오늘날에도, 보석류에 사용되는 작은 크기(일반적으로 15/100 캐럿 미만)의

돌들에 다이어먼드보다는 합성 백색 첨정석을 사용하는 경우가 자주 있다.

그러나, 자외선 빛은 이 사칭꾼들을 탐지할 수 있게 해 준다.

합성 첨정석과 무색의 강옥(corundum)은 장파 자외선 빛으로 관찰할 때 형광을

내지 않고,단파에서 강한 형광을 낼 뿐이다.

합성 첨정석은 단파에서 강한 우유빛 백색의 형광을 낸다.

무색의 강옥은 단파에서 강한 청색 또는 녹색을 띤 청색의 형광을 낸다.

장파에서 형광을 보이지 않는 자연산 다이어먼드들은 단파에서도 형광을 보이지

않을 것이며, 백색 형광을 내는 자연산 다이어먼드는 드물며 단파에서 결코 형광을 내지 않을 것이다.

정확한 다이어먼드 색 등급

다이어먼드는 정확도를 얻기 위하여 색 등급(color grading)을 하기 전에 항상 형광 검사를 해야 한다.

형광시험은 가짜 다이어먼드를 구별할 뿐만 아니라, 다이어먼드의 색등급에 아주 중요하다.

어떤 다이어먼드들은 형광을 내며 어떤 것들은 그렇지않으며 약 50%가 형광을 보인다.

만약에 다이어먼드가 형광을 내면, 일반적으로 청색, 황색 또는 샤르트뢰즈색

(chartreuse, 엷은 황색을 띤 녹색)을 보일 것이다.

만약에 다이어먼드가 형광을 내면, 돌에 대한 색 등급할 때 형광 빛이 사용되면

실수를 할 수 있다.

그리고 오늘날 형광 빛은 도처에, 대부분의 사무실, 많은 보석 상점들, 그리고

태양조차에도 있다.

형광 광원은 자외선 램프가 그렇듯이 자외선을 방사하지만, 다소 강도가 약하다. 그러므로, 만약에 청색 형광을 내는 다이어먼드의 색 등급에 형광 빛을 사용하고 있다면,돌은 어느 정도의 청색을 낼 것이다.

이 청색의 존재는 (통상적인 빛 아래에서 볼 때) 다이어먼드를 실제로 보이는 것보다 더 백색으로 보이게 할 것이다.

만약에 다이어먼드에 대한 형광을 조사하지 않았다면, 돌의 본래의 것보다 등급이 더 좋은 결과를 초래할 수 있다.

만약에 다이어먼드가 황색 형광을 내면 형광 광원으로 관찰할 때 돌의 체색은 더 황색을 띠게 될 것이며, 실재의 체색보다 다소 약한 백색을 보이게 되어 본래의 것보다  등급이 낮아지는 결과를 초래한다.

여기서 언급하고자 하는 것은, 청색 형광을 내는 다이어먼드는 그렇지 않은 것 보

다 가치가 높지 않음에도 불구하고 과대한 비용을 치르게 한다는 것이다.

돌의 체색이 실제로 무엇이건 간에 태양의 자외선에 노출되는 바깥의 일광에서 보든지 또는 형광 빛이 있는 실내에서 보든지,색은 실재보다 좋게 보일 수도 있다.

청백색 다이어먼드는 아마도 청색 형광을 내는 돌이었을 것이다!

중합체 주입의 옥을 탐지하기 (Detecting polymer-impregnated jade)

오늘날 많은 옥이 표백되고 나서 왁스나 옵티컨(opticon)과 같은 중합체류로 도포

또는 충전되고 있다.

장파 자외선 방사에 노출될 때, 청색을 띤 백색에서 황색을 띤 녹색의 형광의

존재는 이와 같은 방법으로 처리되었다는 것을 표시한다.

자외선 램프의 다른 용도들

자외선 램프는 다음과 같은 돌들을 구별하는 데에도 도움이 된다:

분홍 홍옥(pink topaz), 분홍 청옥(pink sapphire)과 분홍 전기석(pink tourmaline);

청금석(lapis)과 염색된 벽옥(dyed jasper) (Swiss lapis);

적색을 띤 갈색 호박(reddish-brown amber)과 플라스틱 유사품들;

청색 풍신자석(blue zircon)과 남옥(aquamarine);

자연산 검정색 진주(natural black pearl)와 염색된 검정색 진주;

설탕으로 처리된 검정색 단백석으로부터 자연산 검정색 단백석(natural black opal);

그리고 탠저나이트 색깔의 야그(tanzanite-colored YAG)로부터 탠저나이트와 같이 자연산으로부터 새로운 모조품들. 

출처 : 특수잉크

글쓴이 : 아나로그 원글보기

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