EDITORIAL 5

ESMERALDAS ОЕ LOS URALES, RUSIA, рог Karl Schmetzer, HeinzBernhardt у Rudolph Biehler. 31

NUEVOS RUBIES SINTETICOS DOUROS FABRICADOS EN GRECIA,рог Christopher Р. Smith у George Bosshart. 19

Bcletin cellnSTITUTa QEmaLaQICa ES~~naL

FEBRERO 1995ISSN 0210-7228

,uma,lo

ALTERACION ОЕ LAS INCLUSIONES ОЕ ZIRCON, APATITO У VIDRIOEN EL TRATAMIENTO TERMICO ОЕ RUBIES У ZAFIROS, рог Juan S.C6zar е lfiigo de Vicente Mingarro. 47

NOVEDAD EN EL TRATAMIENTO ОЕ DIFUSION: CORINDON ROJO У

ОЕ OTROS COLORES, рог Shane F. McClure, Robert С. Kammerling у

Emmanuel Fritsch 6

C.I.B.J.O. CONFEDERATION INTENATIONALE ОЕ LA BIJOUTERIE,JOAILLERIE, ORFEVRERIE DES DIAMANTS, PERLES ЕТ PIERRES. 57

EL GEMOLOGO У LOS PROFESIONALES VI, RESPONSABILIDADESУ FRAUDES, рог Luis Sarmiento. 66

NUM. ЗбPresidente

LUIS EDUARDO CORTES

Directora

CRISTINA SAPALSKI

Coordinador

CARLOS CANENCIA

Consejo de Redacci6n

JESUS GARZON

'ALMUDENA MEJIAS

JUAN S. COZAR

LUIS SARMIENТO

Asesores Tecnicos

LUIS ZAPATERO

JAVIER IGEA

JULIO SEGURA

JOSE MARIA SOLINIS

Colaboran еп este numero

SHANE F. Мс. СШАЕ

АОВЕАТ С. KAMMERLING

EMMANUEL FRITSCH

CRISТOPHER Р. SMITH

GEORGE BOSSHART

KARL SCHEMEТZER

HEINZ BERNHARDT

RUDOLPH BIEHLER

JUAN S. COZAR

INIGO DЕ VICENTE MINGARRO

LUIS SARMIENТO

JAVIER GARCIA GUINEA

ISIDRO GARCIA MINGO

Fotografia

НААОШ у ERIKA VAN PELT

NICOLE SUARDEZ

SHANE F. Мс. СШАЕ

JUAN S. COZAR

Redacci6n у Administraci6n

INSТlТUТO GEMOLOGICO ESPANOL

Victor Hugo 1, 3Q Telf. 5316267

531 6503 - Fax 531 6503

ACTIVIDADES DEL IGE

EL I.G.E. OFRECERA EN BREVE EL NUEVO CURSO «EXPERTOTASADOR ОЕ JOYAS" 71

EL I.G.E. ОА UNA CHARLA А LOS MIEMBROS DEL GREMIO ОЕ JOYE-ROS ОЕ MADRID. 71

ASAMBLEA GENERAL EXTRAORDINARIA 73

METODOS ОЕ ANALISIS ОЕ LA FLUORESCENCIA, рог Javier GarcfaGuinea е Isidro Garcfa Mingo. 74

ENTREGA ОЕ DIPLOMAS ОЕ GEMOLOGIA У ESPECIALISTAS ENDIAMANTE У LAPIDACION PROMOCION 1994. 77

DANZARINAPlata 925 тт. dorada у Malaquita.Manzana de Amatista у Onix.Editada por Carrera у Carrera.

(Е/ Bo/etfn de/ /nstituto Gemo/6gico Espano/ по comparte necesariamente /а opini6n desus co/aboradores)

Vol. 36 Febrero /1995 1

Metodos de analisis de la fluorescencia

рог

Jovier GOrCIO Guineo(l) е Isidro GOrCIO Mingol21

(1) Luminiscence Laboratory, School of Mathematical and Physical Sciences,University of Sussex, Brigton BN1 9ОН U.K.

(2) Uckfield Comunity College, Dowsnview Crescent, Uckfield TN22.

Ое acuerdo GOn Aitken, M.J.(1985), hasta los arios 40, unica­mente se hacfan medidas organo­lepticas de los fепбmепоs de lumi­niscencia, excitando las muestrastermicamente, iluminandolas соп

luz UV, etc., у, observando visual­mente la соlогасiбп е intensidadlumfnica de emisi6n.

EI descubrimiento del fotomulti­plicador у su utilizaci6n рага medirexposiciones а las radicacionesnucleares, еп los arios 50, сопtiпuбеп la Universidad de Wisconsinсоп aplicaciones рага determina­ciones de edades geol6gicas у

arqueol6gicas (Daniels et al., 1953;Zeller et al., 1955; Maruyama et al.,1983).

Hasta la actualidad se han idodesarrollando tecnicas de analisisde emisiones de luz соп fotomulti­plicadores, рог ejemplo, la catado­luminiscencia irradia соп chorro deelectrones у analiza la intensidadde еmisiбп luminiscente еп todo elrango de longitudes de onda delespectro (Marshal', 1988), la ter­moluminiscencia convencionalmide la fot6nica de emisi6n соп

fotomultiplicador segun rampas ter­micas, etc., Todo ello соп notabIeexito еп multiples aplicaciones еп

muchos campos: Arqueologfa,Geologfa, Biologfa, Dosimetrfa,Mineralogfa, Electr6nica, etc.(Dalrumple et al., 1970; Gallois etal., 1979; Garlick and Robinson,1972; HustabIe et al., 1978; Kingand Johnson, 1983; Schvoerer etal., 1974; Sutton, 1985; etc.).

Sin embargo, estas tecnicas рге­

sentan vjsibIes limitaciones dadoque habitualmente se utilizan ара­

ratos convencionales comercializa­dos que ofrecen registros informati­zados de dos variabIes (catodolu­miniscencia, longitud de onda ­intensidad fоtбпiса, termoluminis-

cencia, temperatura - intensidadfоtбпiса, etc.).

EI desarrollo piloto del espectr6­metro multiple de alta sensibilidadde la Universidad de Sussex герге­

senta un salto tеспоlбgiсо gigan­tesco, dado que unifica еп unmismo sistema la posibilidad deirradiar un material (gema, mineral,vidrio, etc.) соп todo tipo de radia­ciones (Iaser, diodos, UV, IR, rayosХ, rayos у partfculas В, chorro deelectrones, microondas, tempera­tura, etc.), la posibilidad de орегаг

entre -253QC (helio) hasta +400QC(termopar) у de medir las radiacio­nes de emisi6n de la muestra deforma completa (intensidad fot6ni­са vs longitud de onda vs tempera­tura) соп una compleja аrtiсulасiбп

de fotomultiplicadores, filtros, pris­mas, etc., todo ello mecanizadoinformaticamente, tanto el controlde operaciones сото los registrosgraficos 3О, соп una infinidad devariabIes, incluyendo las combina­ciones temporales у alternadas detodas las radiaciones (FIG. 1).

Ое acuerdo сап Townsed, р.о.

and Kirsh, У. (1989) У Luff andTownsed (1992), el analisis de lascurvas simples de luminiscenciapuede revelar informaci6n sobre lacinetica de los procesos de гесот­

Ьiпасiбп electr6nica. Sin embargo,еп ocasiones, los analisis по рго­

ducen datos de valor. Unos deestos casos es cuando el espectrode еmisiбп de la luz producida·durante un experimento de termo­luminiscencia (TL) sufre cambiosсоп la temperatura debido а larecombinaci6n de la гаdiасiбп dela carga liberada entre los defectos

del cristal. Si solo se mide el totalde la luz emitida соп un fotomulti­plicador, se pueden producir gгап­

des errores.Рог esto, es песеsагiо medir la

emisi6n еп fuпсiбп de la tempera­tura, рего tambien еп funci6n de lalongitud de опdа. Este nuevo tipode registros aumenta la seguridadеп algunos analisis cineticos у рго­

porciona otra informaci6n sobre las .variadas relaciones entre la emi­siбп у sus caracterfsticas espectra­les. Еп principio, la informaci6nespectral puede distinguir entreеlесtгбп у recombinaci6n de huecoу tambien indica si la recombina­ci6n esta ocurriendo directamenteentre trampas estrechamente rela­cionadas у los centros de recombi­пасiбп о si la transferencia de lacarga esta teniendo lugar а travesde las bandas de сопduссi6п devalencia.

La toma de la iпfогmасiбп

espectral durante las medidas deTL plantea probIemas ехрегimеп­

tales, debido а la naturaleza trat1si­toria de las seriales involucradas.Muchos trabajos de TL actualesutilizan un tubo fotomultiplicadorsimple, normalmente, сап la maxi­та sensibilidad еп la геgiбп azuldel espectro, соп una 6ptica de altatemperatura у el filtro de bandaancha рага evitar la radiaci6n ter­mal. Ademas, se utilizап rampasde calentamiento elevadas рага

maximizar la serial соп respecto alruido de fondo del tubo fotomultipli­cador у se emplea uп contador defotones.

Este montaje trabaja bien рага

muchas aplicaciones dosimetricas

74 Vol. 36 Febrero / 1995

METODOS DE ANALISIS DE LA FLUORESCENCIA

(Luff У Towsend, 1992)

Figura 1. EI multiespectr6metro luminiscente de alta sensibilidad desarrolladopor Townsed permite irradiar una gema соп todo tipo de radiaciones (Iaser,diodos, UV, IR, rayos Х, rayos у, partlculas ~, chorro de electr6nes, microon­das, temperatura, etc.), opera entre -2532С у +4002С У mide, informaticamenteеп graficos 3D, las radiaciones de emisi6n de forma total (intensidad fot6nicavs longitud de onda vs temperatura). Permite todas las combinaciones tem­porales у alternadas radiaciones у tratamientos

Agradecimientos

Ambos detectores tienen sus pla­cas microcanal recubiertas соп

АI20з рага alargar la vida de losdetectores aunque esto reduce susensibilidad.

Рага eliminar el ruido de fondode tres cuentas рог segundo (3cps) del detector azul у de 200 cpsdel rojo se ha disenado un sistemade геfгigегасiбп соп N2 gas а partirde N2 Ifquido.

Рага procesar los datos, se tras­ladan las emisiones fotoespectra­les de la ventana de 40 пт. а unapantalla informatica de 512х512

pixels у se relacionan соп las direc­ciones de 105 canales de longitudde onda. La intensidad corregidaрага cada canal se integra еп unaIfпеа grafica. Siguiendo una medi­da de TL, los datos se almacenanеп un fichero binario еп un РС.

Despues, estos datos pueden serrepresentad05 еп un grafico зо (IF- У - Т) о еп secciones parciales а

determinadas temperaturas о lon­gitudes de onda.

Aunque la cantidad de informa­сiбп que proporcionan estos nue­vos analisis рог luminiscencia esепогте, по hay que olvidar losotros metodos clasicos рага estu­diar los defectos de los cristales у

las gemas (Iease рог ejemplo loscolores de сатро cristalino de lagemas, rubf, esmeralda, etc.),сото son, la аЬsогсiбп брtiса, lafotoconductividad, la conductividadiбпiса, la resonancia de spin elec­tгбпiсо, la resonancia magneticanuclear, las perdidas dielectricas,etc.

Queremos agradecer еп primerlugar а Peter Townsend su acogidaу sus ensenanzas еп laUniversidad de Sussex. А los Drs.Wood (Luminiscencia, Univ. Sus­sex) у Tomas Саldегбп (Grupo deLuminiscencia de la Univ. Аutб­

пота de Madrid) quienes midieronlas esferocobaltinas. А la Dir. Gral.Inv. Cientffica у Tecnica рог laAyuda de Movilidad Temporal у laС.А.М. рог la ayuda рага estanciasеп el extranjero.

RejHla (400.800 nm) -~

/ /

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//,,',

Asf, montaron еsресtгбmеtгоs

de American Holographic disena­dos рага usar detectores de fotodf­odo multicanal, соп apertura nume­rica de f/2.2. Las dos rejillas son detipo holografico de сатро plano,una рага el rango 200-450 пт. соп

una disрегsiбп de 8 пт/тт. у laotra рага el rango 400-800 пт соп

una disрегsiбп 12 пт/тт. La difu­siбп de ondas mas bajas de segun­do orden dentro del espectro deprimer orden debido а la rejilla rojase ha evitado соп una iпsегсiбп

permanente de un filtro de 400 пт.

Рага el registro de la intensidadde luz se han instalado detectoresde imagen fot6nica, provistos defotomultiplicadores normales detubo соп materiales fоtосаtбdiсоs,

рего la multiрliсасiбп еlесtгбпiса larealizan соп placas de microcanalеп lugar de cadenas de dinodos.Esto, permite medir puntualmenteel flujo еlесtгбпiсо у determinar laроsiсiбп de la еmisiбп original.

Los d05 tubos utilizados tienendiametros de ventana de 40 пт. EIque cubre la геgiбп 200-450 (azul)fue adaptado соп una ventanatransparente UV de MgF2 у el quecubre la геgiбп 400-800 пт. (rojo)соп una ventana de vidrio rojo.

GEMA

ACCESO DEL СRЮSТАТО

Rejilla (200-400 nт)

~\, \

" \

, Abertura" -"/'\

Se ha utilizado una соmЬiпасiбп

de еsресtгбmеtго fijo соп un multi­detector matricial donde todos loscanales de longitud de onda sondetectados simultaneamente.

рего la alta 5ensibilidad se gana а

expensas de la iпfогmасiбп poten­cialmente util del espectro de emi-

.siбп. Рог estas dificultades intrfn­secas, muy pocos investigadoreshan intentado оЫепег espectros deеmisiбп у aquellos que han pubIi­cado espectros, han obtenido sen~

sibilidades mil veces menores quelas conseguidas соп un tubo senci­110 у filtros de banda ancha.

Este nuevo equipo disenado рог

el ог. Towsend supera estas limita­ciones у proporciona iпfогmасiбп

espectral de senales debiles,incluidas las "naturales" de minera­les у gemas.

Нау diferentes caminos рага

оЫепег curvas TL espectrales соп

.distintos niveles de complejidad,eficiencia у facilidad de орегасiбп.

Рага· este еsресtгбmеtго de altasensibilidad se ha escogido unaсоmЬiпасiбп рага optimizar mejorla recogida de luz, la геsоluсiбп

espectral, la eficacia еп la detec­сiбп у recogida de datos.

Daletin clellnSTITYTC QEmCLCQICC E8~~nCL Vol. 36 Febrero / 1995 75