Способ определения изменения оптичес-кого поглощения желтых кристалловисландского шпата при термообработке

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ 1!ТЗЛЬСТВУ

<>800681 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 150179 (21) 2713733/18-25 с присоединением заявки М (g К„з

6 01 4 3/46

Государственный коинтет

СССР яо ямам нзобретеннй н отнрытнй (23) Приоритет

Опубликовааио 300181 бюллетень Йя 4 (53) УДК 549.742..11(088. 8) Дата опубяиковаммя описания 300181 (72) Авторы изобретения

Е.В. Касьяненко и Н.Н. Скропышева

Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В. Плеханова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО

ПОГЛОЩЕНИЯ ЖЕЛТЫХ КРИСТАЛЛОВ ИСЛАНДСКОГО

ШПАТА ПРИ TSPMOOBPABOTKE

Изобретение .относится к технологии получения оптически прозрачных монокристаллов исландского шпата и может быть использовано при изготовлении оптических приборов.

Известен способ обесцвечивания желтых кристаллов исландского шпата, заключающийся в термообработке, приводящей в ряде случаев к исчезновению желтой окраски кристалла и уменьшению оптической плотности в области длин волн 200-600 нм (1).

Однако термообработка может не только не улучшить, но и ухудшить оптические свойства желтых кристаллов исландского шпата увеличить оптическую IUIoTHocTb в ультрафиолетовой и видимой областях спектра и трансформировать желтую окраску в черную, что делает кристаллы совершенно непригодными для дальнейшего использования.

Различная реакция окраски кристаллов на прогрев заключается, по-видимому, в различии причин, вызывающих желтую окраску разных кристаллов. Таким образом, не все кристаллы исландского шпата, обладающие желтой окраской, следует подвергать термообработке, что обуславливает необходимость выбора критериев для предварительного разделения кристаллов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения изменения оптического поглощения желтых кристаллов исландского шпата при термообработке, заключающийся в визуальном определении окраски кристаллов (2 ).

Недостатком.известного способа является невозможность применения его к желтым кристаллам одинаковой окраски. Влияние термообработки на зти кристаллы может привести как к увеличению, так и к уменьшению светопропускания.

Цель изобретения — отбор кристаллов, увеличивающих оптическое поглощение при термообработке.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения изменения оптического поглощения желтых кристаллов исландского шпата при термообработке, заключающемся в предварительном определении окраски кристаллов, их отбор производят по белой мутной окраске люминесценции .при возбуждении ультрафиолетовым светом в области длин волн 270-320 нм.

800681

На фиг. 1 изображены спектры люминесценции темнеющего и обесцвечи-" вающегося кристаллов Исландского шпата; на фиг. 2 — оптические спектры поглощения обесцвечивающегося кристалла до и после термообработки, на фиг. 3 — оптические спектры пог- : лощения различных кристаллов исландского шпата.

Кривая 1 представляет собой спектр люминесценции обесцвечивакщегося крис- талла, кривая 2 - спектр люминесцен- ® ции темнеющего кристалла, кривая 3,— спектр поглощения обесцвечивающегося кристалла в исходном состоянии, кривая 4 — спектр поглощения обесцвечивающегося крнсталла после термообработки, кривая 5 — спектр поглощения темнеющего кристалла, кривые б и 7 спектры поглощения обесцвечивающихся кристаллов.

Отбирают тридцать образцов исланц- »и ского шпата желтой окраски (однородных по объему) по видимой окраске и люминесценции. Каждый иэ образцов раскалывают на две части, одна иэ которых служит эталонок, не подвергающимся термообработке. С окраской этого эталона (контрольного образца) сравнивается окраска второй части кристалла„ которая подвергается тер- мообработке. Образцы обладают в исходном состоянии желтой окраской, причем визуальное излучение в видимом свете не позволяет разделить их на обесцвечивающиеся и темнеющие при термообработке. Окраска образцов в видимо> свете не определяет цвет 3» люминесценции в уль-рафиолете„ поэтому излучение цвета люминесценции образцов в исходном состоянии позволяет разделить их на групгы по признаку цвета люминесценции. 4Î

Наличие белой мутной окраски люминесценции в ультрафиолете кристалла исландского шпата указывает на то, что при прогреве желтая окраска кристалла переходит в черную.

Относительно белой мутной люкинесцен-

° — 45 ции, в частности, существует гипотиза, что она связана с радикальными центрами органического происхождения,: т.е. органическими примесями. Тогда можно предположить, что почернение >9 кристалла вызывается обугливанием органики при повь>шении температурь,, Спектральный диапазон, используемый для возбуждения люминесценции кристаллов, определяют фильтром «>5

УФС-2. выбранным из фильтров УФС-1, УФС-б, УФС"3, ФС-i CC-б, также обладающих избирательными свойстваки,. поскольку в выделяемом им спектральном диапазоне цвета люминесценцииЙ .> наиболее различимы визуально, что связано, по-видимому, с положением полос возбуждения примесей в люкинесцирующих кристаллах. Кроме того, >используемь>й фильтр в отличие от ильтров УФС-1„. ФС-1, ФС-6 более наежно препятствует прохождению видимого света (пропускание УФС-2 при 400 нк составляет 10%}, затрудн>.ющего наблюдение свечения.

Спектры люминесценции желтых кристаллов исландского шпата в исходном состоянии измеряют на приборе СДЛ-1.

Длина волны возбуждающего света А>,ð составляет 313 нм. Зависимость > (7L) для светлеющего при термообработке желтого образца (кривая 1) обладает одним максимумом при Л 590 нм.

Аналогичная зависимость для темнеющего при термообработке желтого образца (кривая 2) обладает максимумом при А = 530 нм и менее интенсивным максимумом при P. = 565 нк (фиг. 1).

Таким образок, спектр свечения темнеющего образца более развит, и свечение темнеющего образца более интенсивно.

Кривая 4 (фиг. 2), характеризующая оптический спектр поглощения обесцвечивакяцегося кристалла после термообработки, демонстрирует меньшие значения оптической плотности. Исходная желтая окраска вызывается повышенным поглощением в фиолетовой части видимой области спектра. После прогрева происходит уменьшение оптической плотности в широком спектральном диапазоне, в ток числе и в фиолетовой части видимой области спектра, Оптические спектры поглощения трех желтых кристаллов исландского шпата измеряют на спектрофотометре

Бакман модель жакта М-!V. Кривая 5 (фиг. 3) относится к кристаллу„ обладающему в исходном, состоянии белой мутной люминесценцией. Кривые 6 и

7 относятся к обесцвечивающимся при термообработке кристаллак.

При термообработке кристаллы, описываемые кривыми б и 7, увеличивают светопропускание в ультрафиолетовой и видимой областях спектра,. их желтая окраска исчезает. Кристалл, которому соответствует кривая 5, чернеет. Таким образом, нецелесообразно подвергать термообработке кристалл, которому соответствует кривая 5.

Сама по себе форма оптических, спектров поглощения не может служить надежнык критерием предварительного разделения желтых кристаллов перед

>термообработко>>, так как возможно существование желтых кристаллов с подобными по форме зависимостями оптической плотности от длины. волны, но обладающих различной реакцией окраски на прогрев. Кроме того, изменение окраски при термообрабстке происходит необратимо. После завершения термообработки и возвращения крис"". àëëà — обычные условия (комнатная температура, атмосферное давление а

:т.п.) окраска кристалла исландского

ВООС81 шпата не восстанавливается самопроиэ= вольно, т.е. если кристалл обесцвечивается, то он и остается прозрачным.

В настоящее время еще не известен способ возвращения почерневшего при термообработке кристалла хотя бы к прежней желтой окраске, не говоря уже о приведении в обесцвеченное состояние.

Использование предлагаемого способа позволяет быстро и однозначно разделятв желтые кристаллы исландского шпата на две группы, по-различному реагирующие на термообработку, оставляя неизменными оптические свойства кристаллов, увеличивающих оптическую плотность при прогреве, 15 и сохраняя их для дальнейшего использования в оптических приборах.

Формула изобретения

Способ определения изменения оптического поглощения желтых кристал- 2п

3 але. Ы лов исландского шпата при термообработке, заключающийся в предварительном определении окраски кристаллов, отличающийся. тем, что, с целью отбора кристаллов, увеличивающих оптическое поглощение при термообработке, их отбор производят по белой мутной окраске люминесценции при возбуждении ультрафиолетовым светом в области длин волн

270-320 нм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Скропышев A.Â., Кукуй A.Ë. Исландский шнат. Л., "Недра", 1973, с. 138-141.

2. Скропышев A.Â. Природа окраски исландского шпата месторождений Сибирской платформы. Труды ВНИИП, т. 3, вып. 2, 1960, с. 61 — 72 (прототип).

Ы0 Ф00 500, 6 00 700

Äèå. 2

800á81 о.н

o.so

0.И

20о эоо чоо soo ево 7оо ию авиа. 3

Составитель В. Юртаев

Редактор И. Михеева Техред A. Ач Корректор Г. Назарова

Заказ 10400/50 Тираж 918 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 а

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4