Разработка системы промышленного сканирования бриллиантов

Михаил Вячеславович Палабугин; Виктор Петрович Усольцев

doi:10.22213/2410-9304-2021-2-20-24

Авторы

М. В. Палабугин ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
В. П. Усольцев ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2021-2-20-24

Ключевые слова:

лазерное сканирование, сканирование бриллиантов, драгоценные камни, полупроводниковые лазеры

Аннотация

Разработана система по сканированию драгоценных камней с помощью лазерного излучения. Составлена схема разработанной лазерной сканирующей установки. Проведен обзор дефектов, которые наиболее часто встречаются в кристаллах драгоценных камней и способны помочь в создании карты дефектов кристалла. Приведено описание методики, которая используется в создании паспорта изделия. Были установлены минимальные размеры объектов, которые мы сможем обнаружить с помощью данной установки. Рассчитана вероятность достоверного обнаружения дефекта в исследуемом объекте. Выявлены необходимые маркеры для установления уникальности драгоценного камня. Проведены эксперименты, где использовались полупроводниковые лазеры с длинами волн 405 и 532 нм. В результате было выяснено, что установка работает исправно и способна составлять карту дефектов прозрачных в оптической области объектов. Для повышения эффективности установки была составлена готовая база данных, в нее вошли наиболее распространенные дефекты, которые можно обнаружить в драгоценных камнях. Для удобного и быстрого поиска дефектов по базе данных была предложена иерархическая система упорядочивания дефектов. После сканирования кристалла получившиеся данные заносятся в личный паспорт изделия, что позволит в дальнейшем его идентифицировать.

Биографии авторов

М. В. Палабугин, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

студент

В. П. Усольцев, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

канддат технических наук, доцент

Библиографические ссылки

Гаранин В. К., Лейбов М. Б. Алмаз: штрихи к портрету (история открытия российских месторождений, особенности генезиса) // Минералогический альманах «В мире минералов». 2014. Т. 19, вып. 1. С. 30-47.

Yelisseyev A., Babich Yu., Nadolinny V., Fisher D., Feigelson B. Diamond Relat. Mater., 2002, vol. 11, p. 23.

Елисеев А. П., Афанасьев В. П., Угапьева С. С. Особенности оптического поглощения импактного алмаза // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2019. Т. 16. № 1. С. 55-61.

Zaitsev A. M. Optical Properties of Diamond, Institute of Mineralogy and Geophysics, Bochum, Germany, 2013, P. 501.

Lawrence S. Pan, Don R. Cania. Diamond: Electronic Properties and Applications. Kluwer Ac. Pub., 2013, P. 471.

Вайнштейн Б. К., Фридкин В. М., Инденбом В. Л. Современная кристаллография. В 4 т. М. : Наука, 1979.

Knuyt G., Neshidek M., Vandevelde T. On the development of CVD diamond film morphology due to the twinning on {111} surfaces. Diamond and Related Materials, 1997, vol. 6, p. 435-439.

Knuyt G., Nesladek M., Meykens K. et al. On the {111} penetration twin density in CVD diamond films. Diamond and Related Materials, 1997, vol. 6, p. 1697-1706.

Bennett H. E., Porteus J. О. Relation between surface roughness and specular reflectanceat normal incidence // JOSA. 1961. Vol. 51, no. 2. Р. 123-129.

Тымкул В. М., Овчинников С. С., Кузнецов М. М. Оптический метод контроля шероховатости поверхности // СибОптика-2013 : Междунар. науч. конф. Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 1. С. 282-285.