관련 자료 >>> 기기의 사용법 >>> 3. 손쉬운 보석 판별

 

 7. 자외선 램프 (Ultraviolet lamp)

 

 자외선 램프로 볼 수 있는 것 (What the ultraviolet lamp will show)


이미 언급했듯이, 자외선 램프는 보석들 내의 형광(fluorescence)의 존재를 드러나게 해주어 보석의 판별에 도움을 준다. 아래에 장파와 단파의 자외선에서 반응을 나타내는 유색 원석(color gemstone)들과, 유사(look-alike)들을 구별하는 데에 자외선 검사가 어떻게 도움되는지를 나타내는 도표들이 있다. 또한, 인광(phosphorescence) 원석들의 목록도 있다. 그러나, 모든 돌들이 형광을 내지 않는다는 것에 주의한다. 게다가, 어떤 보석종류들에서는, 특정 장소들에서 발견되는 돌들은 형광을 내는 경우도 있는 반면에, 다른 장소들에서 발견되는 돌들은 형광을 내지 않을 수도 있다는 것을 알고 있어야 한다는 것이 중요하다. 또한, 만약에 어떤 원석에 미량의 철(iron)이 있으면 (태국산의 홍옥들에서 발견한 것과 같은), 형광은 아주 약하거나 또는 전혀 나타나지 않을 수도 있다.

그러나, 도표들의 사용을 시작하기 전에, 다수의 일반적인 설명을 하고자 한다.
 

합성 다이어먼드로부터 자연산 다이어먼드를 구별하기 (Separating natural diamond from synthetic diamond)


오늘날 자외선 램프의 가장 중요한 용도들의 하나는 합성 "보석" 다이어먼드(synthetic "gem" diamond) - 널리 유통되고 있는 산업용 품질(industrial quality)의 합성 다이어먼드들로부터 구별하기 위한 "보석"(gem) - 로부터 자연산을 구별하는 것이다 .

합성 보석 다이어먼드들이 아직 널리 유통되고 있지 않지만, 합성 황색 다이어먼드들을 마주치는 빈도는 점차 증가하고 있으며, 합성 백색 다이어먼드들은 이제 이전보다 휠씬 많은 양이 생산되고 있다. 자연산으로부터 합성들을 빠르게 구별함에 있어서, 특히  많은 양의 돌들을 빈번하게 조사해야 하는 사람들에게, 훌륭한 약속을 제공할 수 있는 여러 가지의 아주 정교한 기구들이 개발되고 있지만, 대부분의 사람들에게는 그런 장비는 너무 비싸고 휴대성이 없는 관계로 사용할 수 없다.

현재 생산되고 있는 모든 합성 다이어먼드들은 일상적으로 보석학적인 시험을 하고 있는 경험이 많은 보석학자들에 의해서 구별될 수 있다. 이들에는 약간 흰 빵 부스러기(whitish bread crumb)와 같은 내포물들과 예외적인 입자들(grains) 또는 성장 특징들(growth features)와 같은 뚜렷한 내포물들을 위한 루우프와 현미경에 의한 검사가 포함된다. 종종, 쉽고 빠르게 배울 수 있는 기구들을 사용한 간단한 시험들이 필요한 전부인 경우가 있다. 이들 중에, 가장 신뢰성이 있는 것들 중의 하나가 자외선검사이다.

자외선방사에 노출될 때, 자연산 다이어먼드는 형광을 전혀 내지 않거나 또는 많은 색들 중의 하나의 형광 - 청색 또는 황색이 가장 일반적이다 - 을 낼 수도 있을 것이다. 장파와 단파 방사 모두로 검사할 때, 자연산 다이어먼드들은 일반적으로 장파 방사시에 더 강한 형광을 낸다는 것을 알 게 될 것이다. 이것은 합성 다이어먼드들에서 전형적으로 생기는 것과는 정반대이므로 마음에 새겨두는 것이 중요하다. 합성 다이어먼드들의 경우에, 형광은 일반적으로 단파검사에서 관찰되며, 장파에서는 매우 약하거나 또는 비활성일 수도 있다. 이것이 조사해야 할 첫 번째이다.

어떤 합성 다이어먼드들은 형광을 내지 않을 수도 있지만, 최근에 우리가 본 모든 합성 다이어먼드들은 형광을 낸다. 형광을 낼 때, 합성 다이어먼드의 가장 뚜렷한 성질들 중의 하나는 장파에서 더 두드러지는 약함에서 중간(weak-to-moderate)의 황색 또는 녹색을 띤 황색 형광이다. 일부의 합성 다이어먼드들도 역시 황색 인광을 나타낸다; 즉, 자외선 빛으로부터 떼어낸 후에도 잠시동안 황색을 띤 발광을 계속 나타낸다. 합성 다이어먼드들의 판별용 특성을 열거한 일부 도표들은 합성 다이어먼드라는 꾸준한 표시인 황색 인광을 표시하고 있다. 이것은 진실이 아니다. 자연산의 커밀리언(chameleon) 다이어먼드들 -  열을 가할 때, 색 변화를 하고 잠시동안 어두운 곳에 두면 황색을 더 나타내려고 하는 경향이 있는 다이어먼드들 - 도 역시 유사한 황색 인광을 나타낸다. 만약에 어떤 다이어먼드가 황색 인광을 내면, 커밀리언 형태의 다이어먼드가 아닌지를 확인하기 위하여 이중으로 조사한다. 주의 : 다이어먼드가 내는 인광 색이 형광 색과 다르면, 그 다이어먼드는 커밀리언 형태의 다이어먼드를 모조하기 위하여 특별히 열처리를 한 자연산 다이어먼드이다.

또 다른 판별특성은 보이는 형광 색의 분포에서 찾을 수 있다; 자연산 다이어먼드에서는 형광은 돌 전체를 거쳐 균일하게 분포된다; 그러나, 합성에서는 이것은 일반적인 경우가 아니다; 합성에서는 형광은 종종 색 변화를 내며(zoned), 때때로 삼각형태 또는 십자형태(몰티즈 십자(Maltese cross)와 다소 유사한)를 만든다. 단파로 볼 때, 형광에 이 뚜렷한 색 변화(zoning)가 관찰되면, 그것은 다이어먼드가 합성이라는 즉각적인 확증을 제공한다. (유색보석들의 내포물들 (Inclusions in colored gems) - 사진 모음 (그 밖의 판별특징)를 참조).
 

취옥 검사하기 (Testing emeralds)


장파 자외선 검사는 특히 취옥(emerald)를 검사하는 데에 유용하다는 것이 증명되어왔다. 자연산 취옥들은, 컬럼비어(Colombia), 잼비어(Zambia), 파키스탄(Pakistan), 브러질(Brazil) 또는 애프갠(Afghan) 산이건 간에, 장파의 빛에서 아주 드문 형광을 낸다 (다시 말해서, 어떤 색 변화를 거의 나타내지 않는다). 그러나, 합성 취옥들은 종종 나타낸다. 열수(熱水, hydrothermal)와 용제용융(flux-melt) 기법들에 의해서 만들어진 것들은 아주 강하게 형광을 낸다 - 그들은 장파 자외선 빛에서 강한 적색으로 변한다. 또한, Regency에서 생산되고 있는 새로운 Linde형의 합성 취옥은 아주 강한 적색 형광을 낸다. Chatham과 Gilson 합성들도 역시 형광을 강하게 낸다 (비록 오래된 일부의 Gilson 합성은 그렇지 않지만) - Chatham은 강한 적색으로 변하고 Gilson은 오랜지빛 적색 또는 올리브 갈색으로 변한다.

취옥의 자외선 검사도 역시 다른 이유로 인해서 중요하다. 많은 자연산 취옥들이 기름(oil)에 담겨진다. 기름처리로 돌의 색과 전체적인 외관 그리고 어떤 부분에서는 강하게 되기도 하지만, 실제로는 그렇게 하지 않으면, 눈에 띄는 균열들을 감추기 위한 조치이다. 기름처리된 취옥에서, 자외선 검사는 기름처리 공정으로 감추어진 것을 드러나게 할 것이다.

자외선 램프로 검사할 때, 사용된 기름은 일반적으로 형광을 내며, 그러므로써, 균열들의 존재가 드러나게 한다. 여기, 자외선 램프는 그들을 볼 수 있게 해주므로 -  균열이 너무 많지 않은 지의 여부;  어떤 것은 비정상적으로 큰 지의 여부; 돌을 너무 깊게 관통하는 지의 여부와 그들이 돌의 어느 부분에 위치하는지의 여부 - (테이블 패시트의 모서리나 아래와 같은) 우연한 충격으로 인해서 쉽게 쪼개짐이 일어날 수 있게 하는 -  를 드러나게 하므로써, 존재하는 균열로 인해서 돌이 파손에 이를 것인지의 여부를 판별하는 데에 도움이 될 수 있다.
 

청색 청옥 검사하기 (Testing blue sapphire)


자외선 램프는 또한 자연산 청색 청옥(sapphire)로부터 오래된 Verneuil 형태의 합성 청옥과 색을 강화하기 위하여 열처리된 청옥으로부터 자연 색의 청색 청옥을 구별하는 데에 오늘날 중요하게 사용된다.

Verneuil형태의 합성 청색 청옥들은 1910년 이후에 만들어진 오래된 보석류에서 빈번하게 나타나고 있다. 그들은 어떤 감추어진 표시들, 가는 곡선의 홈들(curved striae)이라고 하는 중심이 같은 곡선들(concentric curved lines)를 항상 내포하고 있기 때문에 그런 청옥들은 탐지하기가 쉬었다. 오늘날 이것은 더 이상 그렇지 않다. 이 감추어진 표시들은 처리에 의해서 제거될 수 있어서, 합성을 자연산으로 실수할 수도 있다. 그러나, 단파 자외선 빛으로 관찰할 때, 합성은 청백색 형광을 보일 것이다. 자연산 청옥은 그렇지 않을 것이다.

자외선 램프는 또한 그들의 색을 향상시키기 위하여 열처리된 일부의 청옥들과 많은 경우에 있어서, 산란처리된(diffusion treated) 청옥(표면에만 청색을 나타내기 위하여 산화 타이테이니엄(titanium oxide)의 도포(coating)과 혼합하여 열처리된 무색 청옥)들을 탐지하는 데에 유용한 도움이 된다. Verneuil형태의 합성 청옥들뿐만 아니라, 일부의 열처리된 청색 청옥들도 역시 청색-백색의 형광을 나타낼 것이다. 만약에 청색-백색 형광을 보면, 즉시 의심을 가져야 한다.
가는 곡선의 홈들이 제거된 Verneuil형태의 합성이건 또는 진짜 청옥이건 간에, 색을 강화하기 위하여 열처리된 것이다. 이 경우에, 열처리된 청옥에 종종 존재하는 원판 같은(disk-like) 내포물들의 존재는 자연산의 열처리된 청옥이라는 것을 확인해주며; 그런 내포물들은 합성에서는 존재하기 않는다.

녹색을 띤 형광을 나타내는 청색 청옥들은 즉시 의심을 가져야 한다: 아주 최근에 실험실에서 제조된 합성 청옥들의 일부는, 깊게 산란 처리된 많은 청옥들이 그렇듯이, 녹색을 띤 형광을 나타낸다. 형광은 간단한 담금 기법들(simple immersion techniques)로는 확신하기가 종종 어려운 깊게 산란된 청옥을 확신하는 데에 특히 유용하다. 강한 녹색 형광은 또한 산란 처리된 합성 청옥을 표시할 수도 있다. 전형적인 자연산 내포물들(치료용 깃털(healing feather)들 또는 원광(halo)들과 같은)과 결합한 녹색을 띤 형광은 산란 처리된 자연산 청옥의 양성반응이다.
 

 자외선 램프로 볼 수 있는 것 (What the ultraviolet lamp will show)

 7. 자외선 램프 (Ultraviolet lamp)

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