DOI: 10.17586/2226-1494-2020-20-3-335-345


УДК535-1/-3

ДЕФЕКТОСКОПИЯ БАЛТИЙСКОГО ЯНТАРЯ: ОПТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МАКРО- И МИКРОСТРУКТУРЫ



Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Верховская Я.И., Прокопенко В.Т. Дефектоскопия балтийского янтаря: оптический анализ макро- и микроструктуры // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 3. С. 335–345. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-3-335-345


Аннотация
Предмет исследования. Предложено решение проблемы дефектоскопии макро- и микроструктуры балтийского янтаря методом оптического анализа. Рассмотренный способ позволяет получить качественные характеристики материалов и изделий из янтаря. Метод. Предлагаемый подход основан на анализе спектров флюоресценции с помощью анализатора «Флюорат-02-Панорама». Микроструктура образцов исследована с применением кон- фокального микроскопа Leica DMLM с разрешением менее 1 мкм, входящего в комплекс лабораторного оборудования Renishaw InVia Reflex. Для изучения макроструктуры предложен универсальный видеоспектральный компаратор «Регула» 4305М/MH с просмотровой лупой «Регула» 100Х. Исследованы образцы обработанного и необработанного янтаря Пальмникенского месторождения (города Калининграда Российской Федерации) различной прозрачности. Основные результаты. Представлены спектры флюоресценции балтийского янтаря различной прозрачности. Установлено, что менее прозрачные образцы характеризуются более низкой интенсив- ностью флюоресценции. Выявлено, что спектры флюоресценции янтаря с прозрачностью до 75 % имеют вид широкой каскадной полосы с тремя вершинами на пике интенсивности в диапазоне 650–800 нм. Отмечено, что качественные цветовые характеристики флюоресценции янтаря имеют аддитивной характер. Показано, что деструкция янтаря позволяет выявить внутренние и внешние дефекты, установить степень прозрачности и характер распределения непрозрачных участков в исходном материале и изделиях из него. Практическая значимость. Предложенный способ может представлять интерес в области материаловедения, исследованиях, связанных с процессами идентификации, обработки изготовления продукции из янтаря. Выполненные исследования могут найти применение при синтезе высокомолекулярных соединений, исследовании широкого класса материалов органического происхождения, а также при проектировании органических светоизлучающих диодов.

Ключевые слова: спектры флюоресценции, янтарь, дефектоскопия

Благодарности. Авторы выражают благодарность за привнесенный вклад и всестороннюю поддержку при подготовке и проведе- нии настоящего исследования: директору Института декоративно-прикладного искусства Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна, д.т.н., профессору Л.Т. Жуковой; заведую- щему кафедрой приборостроения Санкт-Петербургского горного университета, д.т.н., профессору А.И. Потапову.

Список литературы
  1. Савкевич С.С. Янтарь. Л.: Недра, 1970. 192 с.
  2. Орлов Н.А., Успенский В.А. Минералогия каустобиолитов. М.; Л.: АН СССР, 1936. 198 с.
  3. Anderson K.B. The nature and fate of natural resins in the geosphere–VII. A radiocarbon (14C) age scale for description of immature natural resins: an invitation to scientific debate // Organic Geochemistry. 1996. V. 25. N 3-4. P. 251–253. doi: 10.1016/S0146-6380(96)00137-4
  4. Amber, Resinite, and Fossil Resins / ed. by K.B. Anderson, J.C. Crelling. Washington, American Chemical Society, 1995. P. 170–192. (ACS Symposium Series, V. 617). doi: 10.1021/bk-1995-0617.fw001
  5. Stout E.C., Beck C.W., Anderson K.B. Identification of rumanite (Romanian amber) as thermally altered succinite (Baltic amber) // Physics and Chemistry of Minerals. 2000. V. 27. N 9. P. 665–678. doi: 10.1007/s002690000111
  6. Янтарь. Геологический словарь: в 2-х томах / под ред. К.Н. Паффенгольца и др. М.: Недра, 1978.
  7. Barletta E., Wandelt K. High resolution UHV-AFM surface analysis on polymeric materials: Baltic Amber // Journal of Non-Crystalline Solids. 2011. V. 357. N 5. P. 1473–1478. doi: 10.1016/j.jnoncrysol.2010.12.039
  8. Chugunov K.V., Parzinger H., Nagler A. An elite burial of the period of early nomads in Tyva // Archaeology, Ethnology and Anthropology of Eurasia. 2002. V. 10. N 2. P. 115.
  9. Shedrinskya A.M., Wamplerb T.P., Chugunov K.V. The examination of amber beads from the collection of the state hermitage museum found in Arzhan-2 burial memorial site // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2004. V. 71. N 1. P. 69–81. doi: 10.1016/S0165-2370(03)00099-8
  10. Beck C.W. Spectroscopic investigations of amber // Applied Spectroscopy Reviews. 1986. V. 22. N 1. P. 57–110. doi: 10.1080/05704928608060438
  11. Shi G., Grimaldi D.A., Harlow G.E., Wang J., Wang J., Yang M., Lei W., Li Q., Li X. Age constraint on Burmese amber based on U–Pb dating of zircons // Cretaceous Research. 2012. V. 37. P. 155–163. doi: 10.1016/j.cretres.2012.03.014
  12. Liu Y., Shi G., Wang S. Color phenomena of blue amber // Gems and Gemology. 2014. V. 50. N 2. P. 134–140. doi: 10.5741/GEMS.50.2.134
  13. Bechtel A., Chekryzhov I.Y., Nechaev V. P., Kononov V.V. Hydrocarbon composition of Russian amber from the Voznovo lignite deposit and Sakhalin Island // International Journal of Coal Geology. 2016. V. 167. P. 176–183. doi: 10.1016/j.coal.2016.10.005
  14. Mills J.S., White R., Gough L.J. The chemical composition of Baltic amber // Chemical Geology. 1984. V. 47. N 1-2. P. 15–39. doi: 10.1016/0009-2541(84)90097-4
  15. Галанин М.Д. Люминесценция молекул и кристаллов. М.: Физический институт им. П.Н. Лебедева, 1999.
  16. Левшин Л.В., Салецкий А.М. Люминесценция и ее измерения: Молекулярная люминесценция. М.: МГУ, 1989. 277 c.
  17. Паркер С. Фотолюминесценция растворов. М.: Мир, 1972. 510 с.
  18. Горобец Б.С., Рогожин А.А. Спектры люминесценции минералов. Справочник. М.: ВИМС, 2001. 312 с.
  19. Anderson K.B., Winans R.E., Botto R.E. The nature and fate of natural resins in the geosphere-II. Identification, classification and nomenclature of resinites // Organic Geochemistry. 1992. V. 18. N 6. P. 829–841. doi: 10.1016/0146-6380(92)90051-X
  20. Grimaldi D.A. Amber: Window to the Past. New York: Harry N. Abrams, 2003. 216 p.
  21. Matuszewska A., Czaja M. Aromatic compounds in molecular phase of Baltic amber-synchronous luminescence analysis // Talanta. 2002. V. 56. N 6. P. 1049–1059. doi: 10.1016/S0039-9140(01)00610-5
  22. Wert C.A., Weller M., Schlee D., Ledbetter H. The macromolecular character of amber // Journal of Applied Physics. 1989. V. 65. N 6. P. 2493–2499. doi: 10.1063/1.342795
  23. Alekseeva A.V., Samarina L.A. The question of the chemical structure of amber // Chemistry of Natural Compounds. 1966. V. 2. N 6. P. 351–356. doi: 10.1007/BF00564222
  24. Карякин А.В., Грибовская И.Ф. Методы оптической спектроскопии и люминесценции в анализе природных и сточных вод. М.: Химия, 1987. 304 с.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2020 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика