컬러 다이아몬드 형광에 관한 새로운 발견 | |||
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등록일 | 2017-02-09 | 조회수 | 1033 |
컬러 다이아몬드 형광에 관한 새로운 발견
귀금속경제신문 2008년 08월 27일
연구 결과는 Gems & Gemology지(이하 G&G) 2007년 겨울호에 실렸으며 기사 제목은 ‘모바일 분광기를 통해 살펴본 컬러 다이아몬드의 형광 스펙트럼’이었다. 이 기사는 감정사들이 컬러 처리된 다이아몬드를 감별하는 데 많은 도움이 될 것이다.
연구팀의 팀원으로는 Sally Eaton-Magana, Jeffrey Post, Peter Heaney, Roy Walters, Christopher Breeding, James Butler 등이 있었으며 이들은 Butterfly 컬렉션에 세팅된 다이아몬드 중 48개와 스미소니언 박물관이 소장하고 있는 2개의 팬시 컬러 다이아몬드(DeYoung Red와 DeYoung Pink), GIA가 제공한 22개의 다이아몬드를 연구했다. 또한 10개의 방사능 조사된 컬러 다이아몬드도 연구 대상에 포함되었다. 이 다이아몬드들은 핑크, 옐로우, 옐로우-그린, 오렌지, 브라운, 블루-그레이 등의 체색을 띄고 있었으며 이밖에 팬시 화이트, 퍼플, 카멜레온 등과 같은 희귀한 종류도 있었다.
연구팀은 장파 자외선 조사시 형광을 띄는 다이아몬드를 주로 골랐다. 실험 후 형광 스펙트럼 형태의 유사성에 따라 대부분의 다이아몬드를 3가지 범주로 구분했다. 첫 번째는 파르스름한 형광을 띈 다이아몬드였다. 이 범주에는 대부분의 핑크 다이아몬드 및 팬시 화이트와 몇몇 천연 옐로우 컬러 다이아몬드 등이 포함되어 있다. 반면 이 범주에 속한 방사능 조사 처리된 다이아몬드는 체색이 그린~그리니쉬 블루였다.
두 번째 범주는 옐로우 그린과 브라운 컬러의 다이아몬드들로써, 그린 또는 옐로이쉬 그린 형광을 띄고 있었다. 천연(처리되지 않은) 다이아몬드들은 약~중간 정도의 형광 스펙트럼을 나타냈으며 두 개의 방사능 조사 처리된 그리니쉬 옐로우 다이아몬드는 강~매우 강한 스펙트럼을 보였다.
세 번째 범주에는 대부분의 오렌지 다이아몬드 및 그레이-그린 카멜레온 다이아몬드가 속해 있으며 형광은 옐로우 혹은 옐로우-오렌지가 가장 많았다. 이 범주에 속하는 방사능 조사된 다이아몬드는 전혀 없었다. 그러나 처리된 다이아몬드에 관해 좀 더 폭넓은 연구가 행해져야 정확한 결론이 날 수 있을 것이다.
몇몇 경우를 제외하고 이 세 가지 범주의 천연 다이아몬드의 형광은 다이아몬드의 체색과 관련이 있었다. 그러나 첫 번째와 두 번째 범주에 속하는 방사능 조사된 다이아몬드의 경우 체색이 천연 다이아몬드와 판이하게 다르거나 스펙트럼의 집중도가 달랐다. 이러한 특징은 천연 다이아몬드와 처리된 다이아몬드를 구별하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 완전히 결론을 내릴 수는 없지만 실험을 통해 얻은 스펙트럼은 앞으로 시행될 다이아몬드의 컬러의 원인 물질을 밝혀내는 실험의 방향을 정하는 단서가 될 수 있을 것이다. 예를 들어 옐로우 다이아몬드는 질소, 블루 다이아몬드는 붕소, 그린 다이아몬드는 방사능 조사에 의해 각자의 체색을 띄게 된다는 것은 잘 알려진 사실이다. 하지만 핑크, 브라운 다이아몬드의 발색 원인 물질은 아직 연구 중에 있다.
실험을 통해 형광 스펙트럼이 UV 조명 아래에서 나타나는 형광보다 정확하다는 것을 알 수 있었다. UV 조명을 이용한 경우 관찰자에 따라 다른 결론을 내릴 수도 있다. 형광의 색이 육안으로 볼 때는 달라 보일 수 있으나 이를 분광기로 측정, 형광 스펙트럼을 살펴보면 매우 동일하다. 형광 스펙트럼은 육안으로 본 형광보다 훨씬 더 많은 정보(강도의 특징(semiquantitative), 서브 피크의 존재 등)를 제공한다.
이번 연구는 가격이 비교적 싼 Ocean Optics사의 소형 형광 분광기의 성능 평가라는 목적도 가지고 있었다. 이 기구의 크기는 트럼프 카드 한 팩 정도로, 연구자들은 이 기구를 가지고 실험실로 옮겨올 수 없는 다이아몬드를 그 자리에서 쉽게 분석할 수 있다. 휴대가 용이하고 사용이 편해 박물관이나 개인 소장용 보석을 연구하는 데 편리하게 사용될 수 있으며 매장에서도 쉽게 사용할 수 있을 것으로 보인다.
또한 이 연구를 통해 어떤 경우에도 두 개의 다이아몬드가 동일한 형광 스펙트럼을 보이지 않는다는 사실을 알 수 있었다. 모든 다이아몬드가 피크의 강도나 두 개의 피크 사이의 비교 강도 등에서 미세하게나마 차이를 보였다. 이러한 미세한 차이를 통해 볼 때 모든 다이아몬드는 특별했다. 다이아몬드에 관한 모든 것-클래러티에서부터 형광의 원인이 되는 원자 구성상 결점-이 다이아몬드의 이야기를 들려주고 있다. 다이아몬드의 형광 스펙트럼은 이러한 이야기에 한 막을 더해 준다. 이를 통해 각각의 다이아몬드가 특성을 갖게 된다.
GIA
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