Einleitung
Farbige Edelsteine sind kristalline, anorganische Naturstoffe. Je nach Lagerstätte und Fundort und der damit verbundenen geologischen Gesteinsumgebung variieren in einem natürlichen Edelstein die mikroskopischen Einschlüsse von Begleitmineralien.
Deren Bestimmung ist für die Beurteilung der Steine – unabhängig vom Verarbeitungsgrad – von hohem Interesse.
Stereomikroskope werden zur Charakterisierung der Edelsteine wie zum Beispiel Saphir (blau), Smaragd (grün) und Rubin (rot) eingesetzt. Die heutige Bestimmungsanalyse eines Edelsteines umfasst neben der visuellen Inspektion weitere analytische Methoden wie zum Beispiel Raman-Spektroskopie, X-ray Tomographie, UV-VIS Absorption oder GEMTOF.
Deren Bestimmung ist für die Beurteilung der Steine – unabhängig vom Verarbeitungsgrad – von hohem Interesse.
Stereomikroskope werden zur Charakterisierung der Edelsteine wie zum Beispiel Saphir (blau), Smaragd (grün) und Rubin (rot) eingesetzt. Die heutige Bestimmungsanalyse eines Edelsteines umfasst neben der visuellen Inspektion weitere analytische Methoden wie zum Beispiel Raman-Spektroskopie, X-ray Tomographie, UV-VIS Absorption oder GEMTOF.
Empfohlene Mikroskopausstattung
Für eine möglichst präzise Interpretation der mineralischen Einschlüsse in den Edelsteinen haben sich Greenough-Stereomikroskope durchgesetzt. Ein nach dem Greenough-Prinzip (Abbildung 1) funktionierendes Stereomikroskop nutzt große Arbeitsabstände für eine einfache Probenhandhabung und große Sehfelder.
Es ist kompakt, robust, bedienungs- und wartungsfreundlich. Zudem ist die relevante Partikelgröße der Einschlüsse für eine stereomikroskopische Darstellung geeignet. ZEISS Stemi 508 ist ein Greenough-Stereomikroskop mit einem apochromatischen Strahlengang.
Die apochromatische Zoomoptik und die effiziente Streulichtunterdrückung sorgen für ein gestochen scharfes, dreidimensionales Bild ohne Verzerrungen und Farbsäume.
Mit dem großen 8:1-Zoom lassen sich winzige kristalline oder amorphe Einschlüsse kontrastreich darstellen.
Wählen Sie unter verschiedenen apochromatischen Frontoptiken und Okularen, um 2- bis 250-fache Vergrößerungen zu erhalten. Durch optionale 16× Okulare deckt Stemi 508 einen für die Gemmologie einzigartigen Vergrösserungsbereich von 10× – 80× ab.
Es ist kompakt, robust, bedienungs- und wartungsfreundlich. Zudem ist die relevante Partikelgröße der Einschlüsse für eine stereomikroskopische Darstellung geeignet. ZEISS Stemi 508 ist ein Greenough-Stereomikroskop mit einem apochromatischen Strahlengang.
Die apochromatische Zoomoptik und die effiziente Streulichtunterdrückung sorgen für ein gestochen scharfes, dreidimensionales Bild ohne Verzerrungen und Farbsäume.
Mit dem großen 8:1-Zoom lassen sich winzige kristalline oder amorphe Einschlüsse kontrastreich darstellen.
Wählen Sie unter verschiedenen apochromatischen Frontoptiken und Okularen, um 2- bis 250-fache Vergrößerungen zu erhalten. Durch optionale 16× Okulare deckt Stemi 508 einen für die Gemmologie einzigartigen Vergrösserungsbereich von 10× – 80× ab.
Für die Dokumentation der untersuchten Steine stehen digitale Mikroskopkameras zur Verfügung. Bei diesen sollte auf eine gute Dynamik und eine der Optik angemessene Pixelzahl geachtet werden (Empfehlung: ZEISS Axiocam 305). DSLR Adaptionen werden in der Praxis ebenfalls für eine zusätzliche Makrofotografie genutzt. Gemmologen nutzen zur Bestimmung der Einschlüsse in der Regel Dunkelfeldbeleuchtung. Durch das Fokussieren spezieller LED-Beleuchtungen im zu untersuchenden Edelstein, leuchten dessen Einschlüsse auf, am beobachtenden Strahlengang wird dieses Anregungslicht hingegen vorbei geführt. Die beobachtende Optik des Stereomikroskops sammelt nur das Streulicht der Probe bzw. Einschlüsse vor einem schwarzen Hintergrund ein. Dadurch erhält man kontrastreiche Bilder mit einer hohen Farbtreue. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, Mischlicht mit Spotbeleuchtungen oder Durchlichtbeleuchtungen an einem GEMMASTER®-Stativ zu integrieren.
LED versus Halogenbeleuchtung
Der Vorteil der fokussierten LED-Beleuchtung gegenüber einer Halogenbeleuchtung ist, dass sich die gesamte Intensität der Lichtquelle punktförmig auf den Edelstein konzentriert. Helle Einschlüsse werden kontrastreich visualisiert und heben sich vor dem dunklen Hintergrund sehr gut ab. Der GEMMASTER (Abbildung 2) bietet die Möglichkeit des Umschaltens auf Hellfeld für den Durchlichtmodus sowie Untersuchungen im Auflicht mit fokussierter LED.
Fazit
Eingebettet in einen analytischen Gesamtprozess leistet die stereomikroskopische Betrachtung von farbigen Edelsteinen einen wichtigen Beitrag zur qualitativen Bestimmung. Durch passendes Zubehör wie zum Beispiel das GEMMASTER Dunkelfeldstativ können die Einschlüsse optimal visualisiert und analysiert werden.
References:
[1] Alan Hodgkinson, Gemtesting Techniques, 2015 Eigenverlag, Printed in Scotland by J. Thomson Color Printers.
[2] Ruby and Sapphire, “A gemologist´s guide”, Richard W. Hughes et al., 2016; Lotus Verlag
[3] “Facette”, Annual Publication of Swiss Gemmological Institute SSEF, #23/2017 ISSN: 2296-214X