Brevet FR2274350A1 — publié le 19760109

La présente invention concerne un procédé de préparation des cristaux d'améthyste c'est-à-dire des cristaux de quartz colorés en violet. Les cristaux sont utilisés en joaillerie à titre de pierres précieuses. On connaît déjà un mode de préparation de cristaux d'améthyste qui consiste à faire croître des cristaux incolores de quartz par un procédé hydrothermal de gradient de température dans un autoclave à haute pression, sur des lames-amorces en cristaux de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre I10ï1 ou du petit rhomboèdre {1101} , à partir de solutions aqueuses de carbonate ou d'hydroxyde de potassium contenant du fer que l'on introduit dans l'autoclave sous forme métallique ou de ses oxydes ou hydroxydes et avec utilisation d'une charge telle que le quartz cristallin, en soumettant les cristaux incolores de quartz obtenus à l'action d'un rayonnement ionisant (cf. L.I. Zinober, L.G.Tchentsova, Kristallografia, 4, 633,1959). Les études des cristaux d'améthyste effectuées par des procédés de spectroscopie optique, de résonance électronique paramagnétique, d'analyse spectrale et d'analyse par activation neutronique ont montré que la coloration violette du quartz est liée aux centres de lacunes électroniques qui se forment sous l'action du rayonnement ionisant sur un cristal incolore de quartz contenant des ions d'impuretés structurales (isomorphes) de fer trivalent Fe3+ captés par le cristal au cours de sa croissance. Les centres de lacunes électroniques sont localisés dans les cristaux sur les ions d'impuretés susmentionnés de fer trivalent. Ainsi la présence, dans la solution à partir de laquelle on effectue la croissance de cristaux de quartz incolores, de fer à l'état trivalent à titre d'impureté est une condition nécessaire pour la formation de cristaux d'améthyste. Les inconvénients du procédé connu de préparation d'améthyste sont les suivants 1. Mauvaise reproductibilité du procédé de croissance des cristaux incolores de quartz étant donné l'indétermination des paramètres physiques et chimiques du procédé à savoir des concentrations des solutions utilisées, de la quantité de fer métallique introduite dans l'autoclave, de la température de cristallisation, de la pression dans l'autoclave et des vitesses de croissance des cristaux de quartz sur les lames-amorces d'orientations cristallographiques indiquées ci-dessus. 2. Pureté insuffisante de la coloration violette (améthyste) des cristaux obtenus, liée essentiellement à une teneur relativement élevée en aluminium, présent en tant qu'impureté des solutions aqueuses de carbonate ou d'hydroxyde de potassium. Les principales sources d'aluminium sont les inclusions de divers minéraux aluminifères dans le quartz cristallin naturel utilisé comme charge. On sait qu'une impureté d'aluminium captée au cours de la croissance par des cristaux incolores de quartz, sous l'action exercée sur les cristaux par un rayonnement ionisant, forme des centres de couleur gris cendré qui détériorent sensiblement la pureté de coloration des cristaux d'améthyste. En outre le bas potentiel d'oxydation des solutions explique la présence dans ces solutions du fer aussi bien à l'état divalent qu'à l'état trivalent. Un cristal incolore de quartz en croissance capte à partir des solutions le fer non seulement sous forme trivalent "utile", mais encore le fer sous forme divalente nocive". Cette dernière circonstance nuit dgalement à la pureté dc coloration des cristaux d'améthyste. 3. Fissuration marquée des cristaux obtenus d'améthyste surtout dans les cas ou l'on fait croître les cristaux sur des amorces cristallines de quartz orientes poral7.Rlemnt. sns nc cristallographiques du grand rhomboèdre. La presente invention vise à éliminer les inconvénients ci-dessus. La demanderesse s'est donc proposée de créer un procédé de préparation de cristaux d'améthyste caractérisé par des paramètres physiques et chimiques de croissance des cristaux incolores de quartz déterminés et de garantir de cette façon une bonne reproductibilité du procédé tout en obtenant des cristaux d'améthyste d'une haute pureté de coloration et d'une grande limpidité (c'est-à-dire sans fissures ). La solution consiste à faire croître des cristaux incolores de quartz par le procédé hydrothermal de gradient de température dans un autoclave haute pression sur des lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre 41011} ou du petit rhomboèdre 110l , à partir de solutions aqueuses de carbonate ou d'hydroxyde de potassium, contenant du fer que l'on introduit dans l'autoclave sous forme de fer métallique ou sous forme de ses-oxydes ou hydroxydes, avec la mise en oeuvre à titre de charge de quartz cristallin, en faisant agir ensuite sur les cristaux incolores de quartz obtenus un rayonnement ionisant.Suivant l'invention on utilise dans le procédé des solutions aqueuses de carbonate ou d'hydroxyde de potassium en une concentration de 4 à 7 % en poids, on introduit dans l'autoclave du fer métallique ou ses composés à raison de 5 à 30 grammes par litre de solution et on réalise la croissance des cristaux de quartz incolores à une température de cristallisation de 300 à 5000C,sous une pression de 200 à 1700 kg/cm2 et à une vitesse de croissance de 0,05 à 0,5 mm par jour. Les conditions de croissance sus-indiquées permettent d'obtenir des cristaux de quartz incolores et,par conséquent,des cristaux d'améthyste d'une qualité satisfaisante.Le procédé de croissance, étant donné ses paramètres physiques et chimiques définis, est bien reproductible. Pour obtenir des cristaux d'améthyste ayant une répartition uniforme de la coloration violette dans l'ensemble du volume des cristaux,ainsi qu'une haute limpidité (c'est-à dire avec une teneur minimale en fissures) il est recommandé d'utiliser des solutions aqueuses de carbonate ou d'hydroxyde de potassium en une concentration de 5% en poids et de faire croître des cristaux de quartz incolores à une température de cristallisation de 3600C,sous une pression de 1500 kg/cm2 et à des vitesses de croissance des cristaux de 0,1 à 0,2 mm/jour sur des lames-amorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre et de 0,2 à 0,4 mm/jour sur des lames-amorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du petit rhomboèdre. La mise en oeuvre dans le procédé suivant l'invention de lamesamorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du petit rhomboèdre offre les avantages énumérés ci-dessous en ce qui concerne la croissance des cristaux de quartz incolores par comparaison au même procédé appliqué à des lames-amorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre. En premier lieu la vitesse de croissance des cristaux suivant les faces du petit rhomboèdre est d'environ 2 à 3 fois plus élevée,ce qui permet d'augmenter la productivité du procédé et réduit le prix de revient des cristaux de quartz incolores,et,par conséquent,de l'améthyste. En second lieu les cristaux suivant les faces du petit rhomboèdre sont pratiquement exempts de fissures,alors que les cristaux obtenus par croissance suivant les faces du grand rhomboèdre sont sujets à une forte fissuration. I1 convient de noter également qu'à partir de cristaux inco lores de quartz, obtenus par croissance sur des lames-amorces de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du petit rhomboèdre on obtient (après action sur les cristaux d'un rayonnement ionisant) des cristaux d'améthyste qui donnent un effet de pléochroîsme. Ce dernier consiste en variations de la coloration entre le violet clair et le violet rouge quand on modifie l'orientation du cristal par rapport au rayon lumineux. Le phénomène de pléochroîsme de la coloration connu pour certaines variétés d'améthyste naturel, améliore la valeur des cristaux obtenus du point de vue de leur usage en joaillerie. Pour obtenir des cristaux d'améthyste d'une coloration violette plus pure il est recommandé d'utiliser comme charge pour la croissance de cristaux incolores de quartz du quartz cristallin à teneur en impuretés (aluminium) ne dépassant pas 5.10 3% en poids. On peut employer comme quartz de ce genre soit du quartz naturel à teneur en aluminium limitée comme indiqué dans ce qui précède, soit des cristaux spécialement préparés par croissance de quartz synthétique dont le procédé de préparation garantit une -3 teneur en impuretés (aluminium) ne dépassant pas 5.10 3% en poids. Le procédé de préparation des cristaux de quartz synthétique suivant l'invention consiste à faire croître des cristaux par un procédé hydrothermal de gradient de température dans un autoclave à haute pression sur des lames-amorces de quartz cristallin orientées parallèlement aux plans cristallographiques du pinacolde foooî à partir de solutions aqueuses de carbonate ou d'hydroxyde de sodium en une concentration de 3 à 7% en-poids, avec utilisation d'une charge constituée de quartz cristallin à une température de cristallisation de 335 à 3450C, sous une pression de 700 à 1500 -2 kg/cm et à une vitesse de croissance des cristaux de 0,15 à 0,5 mm par jour. Pour supprimer les contraintes à la surface des lames-amorces et par conséquent la fissuration des cristaux d'améthyste, il est recommandé avant de faire croître des cristaux incolores de quartz d'attaquer les lames-amorces cristallines de quartz par de l'acide fluorhydrique à 40% à une température de 18 à 220C pendant 2 à 3 heures. Pour améliorer la pureté de coloration des cristaux d'améthyste et pour obtenir des cristaux identiques par leurs caractéristiques aux meilleurs échantillons naturels, il est recommandé avant de faire croître des cristaux incolores de quartz d'introduire dans l'autoclave du nitrite ou du nitrate de lithium ou du nitrate de manganèse à raison de 1 à 10 g par litre de solution du carbonate ou d'hydroxyde de potassium. On sait que le fer introduit dans une solution aqueuse de carbonate ou d'hydroxyde de potassium à l'état métallique ou sous forme de ses composés oxydes ou hydroxydes se trouve au cours de la croissance des cristaux en solution a l'état divalent ou trivalent. Une addition à la solution d'oxydants forts tels que le nitrite ou le nitrate de lithium ou le nitrate de manganèse conduit au passage du fer de l'état divalent à l'état essentiellement trivalent. La prédominance de fer trivalent dans la solution de carbonate ou d'hydroxyde de potassium contribue à la formation de cristaux d'améthyste d'une haute pureté de coloration. Les ions lithium "libèrent" en outre la solution de carbonate ou d'hydroxyde de potassium de l'impureté indésirable d'aluminium en se combinant à lui pour donner des silicates peu solubles tels que les eucryptites LiAlSiO4, ce qui contribue également à améliorer la pureté de coloration de l'amé- thyste. Le procédé de préparation des cristaux d'améthyste est réalisé de la manière suivante. On place dans un autoclave haute pression, plus précisément à sa partie inférieure dénommée chambre de dissolution, une charge de cristaux de quartz. On peut utiliser à titre de charge du quartz naturel cristallin, notamment le quartz filonien monominéral ou bien des cristaux de quartz synthétique qui est particulièrement recommandé pour obtenir des cristaux d'améthyste d'une haute pureté de coloration. Après la mise en place de la charge on installe une cloison transversale perforée qui sépare la chambre de dissolution de la partie supérieure de l'autoclave qui est la chambre de croissance. On introduit ensuite dans la chambre de croissance des lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand {1011} ou du petit il rhomboèdres. On peut placer dans la chambre de croissance de l'autoclave soit des lamesamorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre, soit des lames-amorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du petit rhomboèdre, soit des lamesamorces des deux orientations indiquées. Après la mise en place de la charge et des lames-amorces dans l'autoclave on y coule une solution aqueuse de carbonate ou d'hydroxyde de potassium (liqueur de travail). On introduit d'autre part dans l'autoclave des additions de fer métallique ou de ses oxydes (FeO, Fe203, Fe304) ou hydroxydes (Fe(OH)2, Fe(OH)3) et, en cas de besoin, des additions de nitrite ou nitrate de lithium ou de nitrate de manganèse. On introduit les additions soit dans la chambre de dissolution au cours de la mise en place de la charge, soit dans la chambre de croissance après la coulée dans l'autoclave de la liqueur de travail. Après l'introduction de la charge on ferme l'autoclave hermétiquement et à l'aide d'éléments chauffants, on le porte au régime de croissance imposé (on entend par régime de croissance la température de cristallisation, la pression régnant dans l'autoclave et la vitesse de croissance des cristaux de quartz). On maintient le régime imposé de croissance dans l'autoclave pendant toute la durée du cycle. La durée du cycle en jours est calculée par la formule : 4 = d/v, d étant l'épaisseur en millimètres de la couche de quartz cristallin qui est formée sur la lame-amorce, v étant la vitesse imposée de croissance en millimètres par jour de la couche formée de quartz cristallin sur la lame-amorce d'orientation choisie. Le cycle de croissance étant terminé, on arrête le chauffage de l'autoclave, on le refroidit jusqu'à la température ambiante et on en décharge les cristaux incolores de quartz obtenus par croissance. On soumet les cristaux incolores de quartz à l'action d'un rayonnement ionisant (rayons gamma, rayons X durs, électrons rapides) à une dose de 1.103 à 1.107, de préférence, de 5.105 à 1.106 roentgen, à la suite de quoi les cristaux acquièrent une coloration violette améthyste. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation de préparation des cristaux d'améthyste. Exemple 1. On place dans un autoclave haute pression une charge constituée de quartz cristallin naturel, des lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre {1011} et du petit rhomboèdre {1101} , une solution aqueuse d'hydroxyde de potassium ayant une concentration de 4% en poids et de l'hydroxyde de fer Fe(OH)3 à raison de 5 g/l de-la solution. On effectue la croissance des cristaux de quartz incolores à une température de cristallisation de 5000 C, sous une pression de 1700 kg/cm à des vitesses de croissance de 0,2 et de 0,5 mm par jour suivant les faces du grand et du petit rhomboèdre respectivement.Les cristaux de quartz obtenus par croissance sur des lamesamorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre contiennent des fissures dont la densité moyenne est de 1 fissure par 0,8 cm de surface du cristal. Les cristaux de quartz préparés sur des lames-amorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du petit rhomboèdre ne présentent pas de fissures. On soumet les cristaux incolores de quartz à une irradiation par les rayons gamma d'une source de Co60 a une dose de 1,106 roentgen. Les cristaux se colorent en violet d'une nuance gris cendré. Exemple 2. On place dans un autoclave haute pression une charge composée de quartz naturel cristallin, de lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre {10 Tî et du petit rhomboèdre {llOl} , une solution aqueuse de carbonate de potassium ayant une concentration de 7% en poids et l'hydrate de fer-II (Fe (OH)2) à raison de 10 grammes par litre de solution. On effectue la croissance de cristaux incolores de quartz à une température de cristallisation de 3000C, sous une pression de 200 kg/cm2 et à des vitesse de croissance de 0,05 et de 0,15 mm par jour sur les faces du grand et du petit rhomboèdre respectivement. Les cristaux de quartz obtenus et particulièrement les cristaux préparés suivant les faces du grand rhomboèdre comportent des fissures isolées.APrès irradiation par un rayonnement gamma à une dose de 1.106 roentgen les cristaux incolores de quartz prennent une coloration violette avec une nuance gris cendré. Exemple 3. On place dans un autoclave haute pression une charge cons tituée de quartz cristallin naturel, de lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre {10110 et du petit rhomboèdre {1101} , une solution aqueuse de carbonate de potassium ayant une concentration de 5% en poids et de l'oxyde de fer II (FeO) à raison de 10 grammes par litre de solution. On effectue la croissance des cristaux incolores de quartz à une température de cristallisalisation de 36O0C, sous une pression de 1500 kg/cm et à des vitesses de croissance de 0,15 et de 0,3 mm par jour sur les faces du grand et du petit rhomboèdre respectivement.Les cristaux de quartz obtenus, surtout les cristaux préparés suivant les faces du grand rhomboèdre, contiennent des fissures isolées. Après l'irradiation par des rayons gamma à une dose de 1.106 roentgen les cristaux de quartz incolores prennent une coloration violette avec une légère nuance gris cendré. Exemple 4. On charge l'autoclave d'une façon analogue à celle de l'exemple 3, toutefois au lieu de quartz naturel ordinaire on utilise comme charge du quartz naturel cristallin à teneur en impureté (aluminium) de 2.10 3% en poids, alors qu'on introduit l'impureté de fer dans l'autoclave sous forme de fer métallique à raison de 15 grammes par litre de solution. Les conditions de croissance des cristaux incolores de quartz sont analogues à celles de l'exemple 3. Les cristaux de quartz obtenus contiennent des fissures isolées. Après irradiation par un rayonnement gamma à une dose de 1.106 roentgen les cristaux acquièrent une coloration violette d'une haute pureté et d'une intensité moyenne. Exemple 5. On charge l'autoclave d'une façon analogue à celle de l'exemple 3 toutefois au lieu d'oxyde de fer-II (FeO) on introduit de l'oxyde de fer Fe203 à raison de 20 grammes par litre de solution et on introduit également du nitrate de lithium LiN03 à raison de 7 grammes par litre de solution de carbonate de potassium. Avant de les placer dans l'autoclave, on attaque les lames-amorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand et du petit rhomobèdre par de l'acide fluorhydrique à 40% pendant 2,5 heures à une température de 200C. On effectue la croissance des cristaux incolores de quartz dans des conditions analogues à celle qui ont été décrites dans l'exemple 3. Les cristaux obtenus sont limpides et exempts de fissures. Après irradiation par un rayonnement gamma a une dose de 1.106 roentgen les cristaux se colorent en violet foncé d'une haute pureté. Les cristaux obtenus suivant les faces du petit rhomboèdre présentent un pléochroisme de coloration bien marqué. Exemple 6. On place dans un autoclave haute pression une charge cons tituée de quartz cristallin naturel, de lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du petit rhomboèdre101 , d'une solution aqueuse de carbonate de potassium ayant une concentration de 5% en poids, de Fe3Q4 à raison de 30 grammes par litre de solution et de nitrate de lithium LiN03 raison de 5 grammes par litre de la solution. La croissance des cristaux incolores de quartz se fait dans les conditions analogues à celles qui ont été décrites dans l'exemple 3. Les cristaux obtenus sont limpides et exempts de fissures.Après irradiation par un rayonnement gamma à une dose de 1.106 roentgen les cristaux de quartz se colorent en violet avec une répartition de la coloration dans le volume des cristaux et un effet caractéristiques de pléochroisme. Exemple 7. On place dans un autoclave haute pression une charge cons tituée de quartz cristallin naturel contenant comme impureté de l'aluminium à raison de 5.10-3% en poids, de lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand l1011} et du petit {1101} rhomboèdres, une solution aqueuse de carbonate de potassium ayant une concentration de 5% en poids, de l'oxyde de fer Fe203 à raison de 20 grammes par litre de solution et du nitrite de lithium LiN02 à raison de 1 gramme par litre de solution. Avant la mise en place dans l'autoclave on attaque les lames-amorces à l'acide fluorhydrique à une température de 200C pendant 2,5 heures.On effectue la croissance de cristaux incolores de quartz à une température de cristallisa 2 tion de 360 C, sous une pression de 1500 kg/cm2 à des vitesses de croissance de 0,2 et de 0,4 mm par jour suivant les faces du grand et du petit rhomboèdre respectivement. Les cristaux obtenus par croissance sont lipides et ne comportent pas de fissures.Après irradiation aux rayons gamma à une dose de 5.105 roentgen les cristaux de quartz se colorent en violet d'une très haute pureté. Les cristaux obtenus par croissance suivant les faces du petit rhomboèdre présentent après irradiation un pléochroisme de coloration très marqué. Exemple 8. On prépare au péalable une charge constituée de cristaux de quartz synthétique contenant de l'aluminium comme impureté à une teneur de 1.10 3% en poids. A cet effet on place dans un autoclave haute pression la charge initiale constituée de quartz cristallin naturel, de lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du pinacolde{O001 et d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium ayant une concentration de 3% en poids. On effectue la croissance de cristaux de quartz synthétique ayant la teneur-en aluminium indiquée à une température de cristallisation de 345 0C, sous une pression de 1500 kg/cm2 et à une vitesse de croissance de 0,5 mm par jour. Ensuite on place dans un autre autoclave haute pression la charge préparce de la manière décrite (cristaux de quartz synthé tiquc), des lames-amorces cristallines de quartz, orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre et du petit rhomboèdre 41101} , une solution aqueuse de carbonate de potassium ayant une concentration de 5% en poids, de l'oxyde de fer Fe203 à raison de 15 grammes par litre de solution et du nitrate de lithium LiNO3 à raison de 5 grammes par litre de solution. Avant de les placer dans l'autoclave on attaque les lames-amorces à l'acide fluorhydrique à 40% à une température de 220C pendant 2 heures. On effectue la croissance de cristaux incolores de quartz à une température de cristallisation de 3500 C, sous une pression de 1300 kg/cm2, et à des vitesses de croissance de 0,1 et de 0,2 mm par jour suivant les faces du grand et du petit rhomboèdre respectivement. Les cristaux obtenus par croissance sont limpides et ne comportent pas de fissures,Aprd,s une irradiation par des rayons gamma à une dose de 1.106 roentgeniles cristaux de quartz se colorent en violet d'une haute pureté.Les cristaux obtenus sur des lames-amorces orientées parallèleient aux plans cristallographiques du petit-rhomboèdre présentent après irradiation un pléochrolsme de coloration très prononcé. Exemple 9. On prépare au préalable une charge constituée de cristaux de quartz synthétique contenant- comme impureté 8.10 4% en poids d'aluminium. A cet effet on place dans un autoclave haute pression une charge initiale constituée de quartz cristallin naturel, de lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du pinacolde (oool et une solution aqueuse de carbonate de sodium ayant une concentration de 7% en poids On effectue la croissance des cristaux de quartz synthétique ayant la teneur susinddquée en aluminium, à une température de cristallisation de 3350C, sous une pression de 700 kg/cm, et à une vitesse de croissance de 0,15 mm/jour. Ensuite on place dans un autre autoclave haute pression une charge préparée de la manière susindiquée (cristaux de quartz synthétique), des lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre 1011 et du petit rhomboèdre, une solution aqueuse de carbonate de potassium ayant une concentration de 5 % en poids, du fer mé- tallique a raison de 20 grammes par litre de la solution et du nitrate de manganèse Mn (nô3)2 à raison de 10 grammes par litre de la solution. Avant de placer les lames-amorces dans l'autoclave on les attaque à l'acide fluorhydrique à une température de 180C pendant 3 heures. On fait croître les cristaux incolores de quartz à une température de cristallisation de 3600C, sous une pression de 1500 kg/cm2 et à des vitesses de croissance de 0,15 et de O,3mm par jour suivant les faces du grand et il rhomboèdre respectivement. Les cristaux obtenus sont limpides et ne comportent pas- de fissures. Après irradiation par des rayons gamma a une dose de 1.106 roentgen les cristaux de quartz se colorent en un violet très pur. Les cristaux obtenus sur des lames-amorces orientées parallèlement aux plans cristallographiques du petit rhomboèdre présentent après irradiation un pléochroisme de coloration marqué. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation de cristaux d'améthyste par croissance de cristaux de quartz incolores par un procédé hydrothermal de gradient de température dans un autoclave haute pression sur des lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre {10115 ou du petit rhomboèdre {1101} à partir de solutions aqueuses de carbonate de potassium ou d'hydroxyde de potassium contenant du fer que l'on introduit dans l'autoclave sous forme métallique ou sous forme de ses oxydes ou hydroxydes avec utilisation d'une charge de quartz cristallin, et action subséquente sur les cristaux incolores obtenus de quartz d'un rayonnement ionisant caractérisé en ce que l'on utilise des solutions aqueuses de carbonate ou d'hydroxyde de potassium en une concentration de 4 à 7% en poids on introduit le fer métallique ou ses composés dans l'autoclave à raison de 5 a 30 grammes par litre de solution et on effectue la croissance des cristaux incolores de quartz a une température de cristallisation de 300 à 5000C, sous une pression de 200 à 1700 kgXcr2 et a une vitesse de croissance des cristaux de 0,05 a 0,5 mm par 3our. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise des solutions aqueuses de carbonate de potassium ou d'hydroxyde de potassium en une concentration de 5% en poids et on réalise la croissance des cristaux incolores de quartz a une température de cristallisation de 3600C, sous une pression de 1500 kg/cm2 et à des vitesses de croissance des cristaux de 0,1 a 0,2 mm par jour, sur des lames-amorces orientées parallelement aux plans cristallographiques du grand rhomboèdre et de 0,2 a 0,4 mm par jour sur des lames-amorces orientées pnrallèlement aux plans cristallographiques du petit rhomboèdre. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications i et 2, caractérisé en ce que l'on utilise à titre de charge pour12 croissance des cristaux incolores de quartz du quartz cristallin contenant au maximum 5.10-38 en poids d'aluminium en tant qu 'irpure- té. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'on utilise à titre de quartz cristallin ayant une teneur limitée en aluminium, des cristaux de quartz synthétique obtenus par un procédé hydrothermal~de gradient thermique dans un autoclave à haute pression, sur des lames-amorces cristallines de quartz orientées parallèlement aux plans cristallographiques du pina coite foooîj , a partir de solutions aqueuses de carbonate de sodium ou d'hydroxyde de sodium ayant une concentration de 3 à 7% en poids avec utilisation à titre de charge de quartz cristallin a une température de cristallisation de 335 à 345 0C, sous une pression de 700 a 1500 kg/cm2 et a une vitesse de croissance des cristaux de 0,15 a 0,5 mm par jour. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'avant de faire croître les cristaux incolores de quartz, on attaque les lames-amorces cristallines de quartz par de l'acide fluorhydrique a une température de 18 a 220C pendant 2 à 3 heures. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 9 3 et 5, caractérisé en ce qu'avant de faire croître les cristaux incolores de quartz on introduit dans l'autoclave du nitrite ou du nitrate de lithium ou du nitrate de manganèse a raison de 1 à 10 grammes par litre de solution de carbonate de potassium ou d'hydroxyde de potassium.