УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА ОПТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫХ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для исследования качества оптически прозрачных драгоценных камней, например, дефектоскопического контроля алмазов.
Известны способы исследования качества оптически прозрачных кристаллов с помощью их просмотра через микроскоп при различных степенях увеличения (1). В известной системе исследования (1) микроскоп устанавливают таким образом, чтобы грань кристалла находилась в поле зрения, после чего выявляют дефект, глубину которого определяют в зависимости от показаний на лимбе предметного столика и показателя преломления материала камня. Недостатком известного решения (1) является невысокая точность измерений.
Наиболее близким к данной полезной модели является устройство для исследования качества оптически прозрачных драгоценных камней (2), содержащее осветительный узел, окуляр и корпус, в торцевых стенках которого имеются смотровые щели, предназначенные для визуализации исследуемого камня. При исследованиях выбирают такую ориентацию кристалла, при которой получается двойное изображение дефекта, одно из которых показывает его истинное положение, а второе - зеркальное отражение от грани, относительно которой определяют его положение. По показателю преломления материала и разнице замеренных угловых и линейных величин выявляют истинное расположение дефекта.
Недостатком известного устройства (2) является невысокая точность исследований, обусловленная трудностью фокусировки оптической системы измерительной системы (линз окуляра и корпуса со смотровыми щелями) из-за большой глубины резкости. Уменьшить глубину резкости возможно с помощью повышения степени увеличения, однако это ведет к уменьшению поля зрения и, как следствие, к ограничению размеров исследуемых камней.
Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является повышение точности исследований.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для исследования качества оптически прозрачных драгоценных камней, содержащем осветительный узел, формирующий световой поток с заданной длиной световой волны, окуляр и корпус, в торцевых стенках которого имеются смотровые щели, предназначенные для визуализации исследуемого
камня (2), внутри корпуса на пути прохождения светового потока закреплен введенный поляризатор, установленный с возможностью углового перемещения относительно его оптической оси, совпадающей с оптической осью линз окуляра, при этом осветительный узел может быть выполнен в виде источника света и узкополосного фильтра.
На чертеже представлена конструктивная схема устройства.
Устройство содержит окуляр 1, установленный перед торцевой стенкой корпуса 2, держатель, предназначенный для размещения исследуемого камня 3, и осветительный узел 4, включающий в себя источник света. В торцевых стенках корпуса 1 имеются смотровые щели, предназначенные для визуализации исследуемого камня. Внутри корпуса 1 на пути прохождения светового потока, формируемого осветительным узлом 4, закреплен поляризатор 5. Поляризатор 5 установлен с возможностью углового перемещения относительно его оптической оси, совпадающей с оптической осью линз окуляра 1. Осветительный узел 4, формирующий световой поток с заданной длиной световой волны, может быть выполнен в виде светодиодов либо в виде одиночного источника света, например, лампы мощностью порядка 100 Вт и узкополосного фильтра 6.
Фильтр 6 может быть выполнен с изменяемой узкой полосой пропускания, рассчитанной на различный частотный диапазон. Например, для наблюдения вкраплений и внутренних дефектов относительно крупного размера целесообразно использовать цвет с большой длиной световой волны, соответствующей красному цвету, среднего размера - зеленому, малого размера - синему.
При проведении исследований камень 3 размещают на держателе и направляют на него световой поток. Для лучшего просмотра целесообразно, чтобы оптические оси камня, оптической системы окуляра 1 и поляризатора 5 совпадали с направлением светового потока. В процессе исследований для получения большей контрастности выявляемых дефектов камня (вкраплений и сколов) варьируют угол поворота поляризатора 5, изменяя условия прохождения световой волны с данным направлением ее вектора поляризации. При этом бездефектная часть камня затемняется, а включения более четко выявляются. Это объясняется тем, что условия прохождения световой волны через включения камня и через его правильную структуру отличаются друг от друга.
Таким образом, с помощью введения поворотного поляризатора появилась возможность более четкого выявления кристаллических дефектов камня, что повышает точность исследований и удобство визуализации.
Устройство может найти широкое применение при оценке качества алмазов и других драгоценных камней.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:
Епифанов В.И. «Технология обработки алмазов в бриллианты» М. Высшая школа, 1987 г.
RU 2035039 G01N 21/87, 1995 г.