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无目镜光学技术助力人造钻石产业

时间:2023-11-01  点击次数:2046

 

“钻石恒久远,一颗永流传”。

天然钻石身价不菲,随着市场不断扩大,人造钻石走进人们视野。

 

 

 

人造钻石即合成钻石,在实验室条件下,将碳源采用高温高压法或化学气相沉积法生产的宝石级金刚石,主要化学成分为碳,其物理、化学性质与天然钻石基本相同。常见高温高压合成钻石和化学气相沉积法合成钻石。商贸称为培育钻石。

 

人工合成的钻石分为工业用和宝石级。工业用的钻石一般叫做合成金刚石,只有达到了宝石特定的要求才能够叫做合成钻石。

 

从参数来看,人造钻石和天然钻石拥有完全一样的物理、化学以及光学性质。只是在自然条件下,天然钻石的形成需要经过数亿年时光,但人造钻石只需短短数周。

 

 

 

在工业用途中,以金刚石为代表的超硬材料,被誉为“最硬最锋利的工业牙齿”,也是公认的“终极半导体”。

 

人造金刚石具有与天然金刚石相同的超硬、耐磨、抗腐蚀、超高的热导率、高载流子迁移率、高绝缘性、极佳的光学透过性、化学稳定性等众多热、光、声、电、化学方面的优异性能。属于高效、高精、半永久性、环保型先进无机非金属材料,是生产用于对高硬脆、难加工材料进行锯、切、磨、钻等加工工具的核心耗材,使得在精密切削刀具、耐磨器件、半导体及电子器件、低磁探测、光学窗口、声学应用、生物医学、珠宝首饰等方面得到广泛应用,享有“材料之王”的美誉。在新一代半导体、超大功率器件等尖端技术领域具有极佳的应用潜力。

 

 

 

人造金刚石行业的技术创新、市场开拓及行业未来发展都强劲可观。

 

来自中国的人造金刚石持续迭代升级,让“钻石自由”不再遥不可及。首饰级培育钻石生产技术更是不断突破,极具性价比且产量稳定。

 

 

 

 

 

 

中南钻石CVD金刚石技术实验室

(来源:豫西集团)

 

 

 

河南省委楼书记参观中南钻石南阳分公司

(来源:豫西集团)

 

 

 

 

在人造钻石的研发生产中,放大观察是十分重要的环节。

通常采用显微镜,观察并记录钻石样品的内外部特征。

观察记录样品的生长速率,为提高产能奠定基础。

放大观察样品品质,是否含有包体:

HPHT合成钻石偶见金属触媒包体,CVD合成钻石包体较少见,可见浅色或黑色的包体,点状、不规则状或晶体状的非晶质碳或石墨。

 

此外还需要在显微镜下对人造钻石的颜色净度进行观察分级,对于切工进行测量观察,从比率和修饰度两个方面对钻石加工工艺的完美性进行等级划分。

 

作为人造金刚石龙头企业,豫西集团中南钻石在其研发实验室配备了高效的Lynx EVO人机工效学无目镜体视显微镜,为人造钻石研发工作提供先进观测方案。

 

 

Lynx EVO是一款高效能的无目镜体视显微镜,为复杂的检测和操作任务提供领先的人机工效学光学观测优势。

 

Lynx EVO将无与伦比的人机工效学性能和立体高清的光学性能与数码实时信息传输相结合。

Vision Engineering全球独家专利的“扩大光瞳”技术,不仅令使用者查看到样品的高清细节,更最大限度地实现使用者头和身体自由活动、手眼协调、利用周边视觉轻松工作,操作人员无需弯腰低头可保持直坐,从而改善工作姿态,减少疲劳,提高准确率和效率。

 

 

利用传统显微镜进行观测,操作人员必须保持一个不自然的、固定的身体姿势,以确保他们的眼睛与目镜保持一致。长时间保持一个固定姿势会导致身体疲劳,并可能导致严重的颈部和背部问题,以及其他更多健康问题。

 

对于长期使用显微镜影响的记录研究表明:

78%的传统显微镜操作人员伴有颈部疲劳

 

这是由于当人体保持头部倾斜上身前倾时,与挺直上身的状态相比,颈椎将多负担近27kg的重量,相当于6个头的重量;腰椎则会多负担约60kg重量,相当于一个成年人的体重。长时间遭受这些额外的负担导致了明显的肌肉收缩、身体疲劳和肩颈腰椎疼痛。

 

94%的显微镜使用者据报告有视力问题或眼部多重问题,包括头痛和眼睛干涩等。

双眼紧盯目镜,头部位置固定,眼睛长时间处于紧张状态,无法得到放松,易疲劳;

传统显微镜的目镜设计,令眼睛受到狭窄强光光束聚焦,眼底易受损;

透过目镜看见的强烈光会使瞳孔收缩。瞳孔经常收缩和放大是眼疲劳的主要原因……

 

 

 

 

Lynx EVO人机工效学无目镜体视显微镜对于工作效率及健康的多重益处:

 

符合人机工学的操作姿势,避免颈椎及腰椎劳损。

头部活动自由,肌肉更加放松。

方便手眼配合,节省工作时间。

更大操作空间,更好的周边视觉。

轻松观察各类目标物,避免工作疲劳。

 

无目镜体视显微镜中光束比传统双目镜显微镜要宽10倍,这意味着用户无需将其眼睛精确对准目镜,同时不会有强烈光线在眼底聚焦,不会对眼睛造成损伤,避免眼底疾病。

 

另外,无目镜设计令用户可以佩戴框架眼镜及护目镜,无需摘除眼镜,观察更轻松更高效。

 

 

Lynx EVO还通过实时数码传输共享功能,为精密制造和供应链领域增添远程设计、跨区域生产等工作能力。Lynx EVO已被世界各地的大型医疗技术、医疗设备、精密制造、电子、汽车和其他制造商及其供应链广泛采用。

 

 

 

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