L'applicazione delle luci ultraviolette (tecnologie UV) nel rilevamento dei diamanti

La radiazione ultravioletta (UV) costituisce uno strumento analitico fondamentale e ad alta risoluzione in gemmologia, consentendo una caratterizzazione precisa dell’origine dei diamanti, dei difetti strutturali, delle configurazioni di impurezze e delle loro storie di trattamento. le informazioni seguenti  presentano in modo sistematico la definizione e la classificazione della radiazione ultravioletta, illustrano dettagliatamente i meccanismi funzionali degli UV a lunga lunghezza d’onda, degli UV a corta lunghezza d’onda e degli UV profondi (deep UV) nel rilevamento professionale dei diamanti ed evidenziano in particolare il vantaggio tecnico, il significato gemmologico e i benefici applicativi della sorgente di luce deep ultravioletta a eccimero al cloruro di criptono (KrCl) a 222 nm. I risultati indicano che la sorgente di deep UV a eccimero KrCl a 222 nm rappresenta una soluzione tecnologica all’avanguardia per l’identificazione dei diamanti di tipo ad alta purezza ⅱ diamanti, diamanti sintetici di alta qualità di grandi dimensioni ottenuti tramite processo CVD e diamanti trattati con tecnica HPHT, che compensano efficacemente i limiti delle convenzionali bande di rilevamento nell’ultravioletto.

1. Introduzione alle radiazioni ultraviolette

L’ultravioletto (UV) è una forma di radiazione elettromagnetica con lunghezze d’onda comprese tra 10 nm e 400 nm, posizionata tra i raggi X e la luce visibile. È invisibile all’occhio umano, ma trasporta un’elevata energia fotonica, in grado di eccitare la fluorescenza, stimolare la luminescenza e rivelare caratteristiche strutturali interne dei cristalli di diamante non osservabili alla luce naturale. In base agli intervalli di lunghezza d’onda e all’applicabilità gemmologica, le radiazioni ultraviolette sono suddivise in tre bande fondamentali: UVA (ultravioletto a lunga lunghezza d’onda, 315 –400 nm), UVB (ultravioletto a media lunghezza d’onda, 280 –315 nm) e UVC (ultravioletto a corta lunghezza d’onda e ultravioletto profondo, 100 –280 nm). Nell’identificazione gemmologica moderna, queste tre bande costituiscono un sistema di rilevamento stratificato per la verifica dell’autenticità e la valutazione della qualità del diamante.

2. Le tre principali bande ultraviolette nella rilevazione del diamante

2.1 Ultravioletto a lunga lunghezza d'onda (LW-UV, 365 nm)

L'ultravioletto a lunga lunghezza d'onda a 365 nm è la banda di rilevamento convenzionale più utilizzata in gemmologia. Eccita principalmente i difetti legati all'azoto nei diamanti, inducendone la fluorescenza, e viene impiegato per osservare il colore, l'intensità, l'uniformità e le caratteristiche di zonatura della fluorescenza. Fornisce prove identificative fondamentali per i diamanti naturali, i diamanti sintetici ottenuti a bassa temperatura e i diamanti superficialmente modificati ed è uno strumento di screening routinario nella classificazione e nella certificazione dei diamanti.

2.2 Ultravioletto a corta lunghezza d'onda (SW-UV, 254 nm)

L'ultravioletto a onde corte a 254 nm appartiene alla convenzionale banda UVC, caratterizzata da un’energia di eccitazione più elevata. Può penetrare più efficacemente nel reticolo diamantifero, rivelando le strutture interne di crescita, la distribuzione delle dislocazioni, la zonazione cromatica e i modelli di aggregazione delle impurità. È ampiamente utilizzato per differenziare i diamanti naturali dai diamanti sintetici ottenuti mediante i processi HPHT/CVD, sulla base della morfologia caratteristica della luminescenza, migliorando in modo significativo l’accuratezza dell’identificazione dei diamanti sintetici.

2.3 Ultravioletto profondo (Deep UV, < 230 nm)

L’ultravioletto profondo, con lunghezze d’onda inferiori a 230 nm, rappresenta la banda di rilevamento avanzata e ad alta precisione nell’odierna identificazione dei diamanti. Grazie all’energia fotonica estremamente elevata, è in grado di eccitare difetti reticolari ultrafini e sistemi di impurità in tracce presenti nei cristalli diamantiferi ad alta purezza, che le comuni bande UV non riescono ad attivare. Esso riveste un valore insostituibile nell’identificazione del tipo ⅱ diamanti, diamanti sintetici CVD di grandi dimensioni e ad alta purezza, diamanti trattati con il metodo HPHT per modificare il colore e diamanti irradiati, colmando il divario tecnico dei tradizionali sistemi di rilevamento UV.  È inoltre denominato standard aureo ed è l’unica tecnologia disponibile per identificare con certezza diamanti naturali e artificiali.

3. Vantaggi tecnici e valore applicativo della lampada a eccimeri profondo UV a 222 nm KrCl

Tra tutte le sorgenti di luce nell’ultravioletto profondo, la lampada a eccimeri al cloruro di cripto (KrCl) a 222 nm si è affermata come sorgente luminosa principale ottimale e più avanzata per il rilevamento di diamanti di fascia alta, grazie alle sue eccellenti prestazioni ottiche e alle stabili caratteristiche di emissione. Basata sulla tecnologia a scarica a barriera dielettrica (DBD), la lampada a eccimeri KrCl a 222 nm emette radiazioni ultraviolette profonde quasi monocromatiche, ad alta purezza e ad alta densità energetica, con interferenza spettrale estremamente ridotta ed elevatissima efficienza di eccitazione luminosa.

Nella pratica gemmologica, l'UV profondo a 222 nm da laser a eccimero KrCl consente di caratterizzare chiaramente la morfologia micro-cristallina di crescita, la distribuzione dei difetti e la configurazione delle impurità all’interno di diamanti ad altissima purezza, permettendo l’identificazione accurata di diamanti ultra-premium difficilmente distinguibili mediante UV a lunga lunghezza d’onda (365 nm) e UV a corta lunghezza d’onda (254 nm). Rispetto ad altre sorgenti di radiazione UV profondo, questa offre una profondità di penetrazione adeguata, in grado di rivelare le caratteristiche gemmologiche interne senza danneggiare la struttura cristallina del diamante; l’emissione monocromatica garantisce stabilità e ripetibilità dei risultati di rilevamento; il basso effetto termico, la lunga durata operativa e l’elevata stabilità funzionale soddisfano pienamente i rigorosi requisiti tecnici degli strumenti gemmologici professionali.

4. Conclusione

La tecnologia di rilevamento ultravioletto costituisce una parte indispensabile dell’identificazione gemmologica moderna dei diamanti. Tra queste, l’UV a lunga lunghezza d’onda (365 nm) svolge la funzione di screening routinario della fluorescenza, l’UV a corta lunghezza d’onda (254 nm) consente la differenziazione strutturale tra diamanti sintetici e naturali, mentre l’UV profondo (< 230 nm) supera il collo di bottiglia nell’identificazione dei diamanti ad alta purezza. Come rappresentante più avanzato delle sorgenti di luce ultravioletta profonda, la lampada a eccimeri KrCl a 222 nm si distingue per un’elevata efficienza di eccitazione, un’emissione quasi monocromatica, una penetrazione adeguata ed un’eccellente stabilità, innalzando così la precisione e l’affidabilità dell’identificazione dei diamanti a un nuovo livello. Essa è diventata un supporto tecnico fondamentale per l’identificazione di diamanti di fascia alta, ad alta purezza e sottoposti a trattamenti speciali, dimostrando un notevole valore accademico e prospettive applicative pratiche nel settore gemmologico.

Fujian Juan Kuang Yaming Electric Limited è un famoso produttore cinese di lampade a eccimeri KrCl da 222 nm e si dichiara pronta a collaborare con voi nei test sui diamanti mediante questa tecnologia all'avanguardia.

Per informazioni, vi preghiamo di inviarci un'email a [email protected] o chiamare il numero +86 13960635211 in qualsiasi momento.