Например, на верхнем рисунке приведен результат математического моделирования движения точечной области обрабатывающего плоского инструмента по поверхности алмаза. В этом случае заданное соотношение параметров скоростей в (наклон алмаза) и φ (вращение алмаза) приводит к однородности (равномерности) наложения траекторий перемещения обрабатывающей точечной поверхности инструмента по обрабатываемой поверхности кристалла в зависимости от времени обработки.
Изменение только одного параметра в соотношении скоростей θ и φ на небольшую величину (нижний рисунок) может привести к повторяемости траекторий и формированию совершенно новой конфигурации обработанной поверхности алмаза, которую мы иногда используем для формирования поверхности ювелирных изделий.
Как из этого следует, различные соотношения скоростей θ и φ позволяют формировать разные, порой весьма необычные конфигурации сферической алмазной поверхности.
Рис. 3.3. Вершина алмаза с двумя усеченными конусами
Например, на вершине алмаза 0 2,2 мм при обработке экспериментального ювелирного изделия были сформированы в одном процессе обработки сразу два усеченных конуса (рис. 3.3). Диаметр вершин усеченных конусов составил ~ 0,56 мм. На вставке – общий вид вершины с двумя усеченными конусами.
В этом случае инструмент перемещался по поверхности алмаза по траектории, напоминающей траекторию лемнискаты (восьмерки). Без математического моделирования соотношений скоростей перемещения алмаза θ (наклон) и φ (вращение) такую конфигурацию вершины сформировать весьма проблематично.
При формировании сферической поверхности проявляется еще один эффект волнового воздействия. Как уже отмечалось, возрастает когерентность волнового воздействия инструмента на алмаз. Во время своего перемещения по поверхности алмаза инструмент обеспечивает поступление волновой энергии по различным кристаллографическим направлениям, входящим в геометрический размер площади поверхности создаваемой сферы. Это, в свою очередь, приводит к гармонизации формируемого волнового поля в объеме алмаза. На рис. 3.4 изображена алмазная лупа, сформированная из синтетического кристалла алмаза.
Отсюда родилось понимание, что совокупность создаваемых форм алмазной поверхности (например, сфер и конусов) может привести к формированию особого волнового поля в кристалле и как следствие формированию особого кристаллофизического состояния всего алмаза. На рис. 3.5 приведены примеры совокупности различных поверхностей при изготовлении экспериментальных ювелирных изделий.
Рис. 3.4. Алмазная лупа (а), люминесценция лупы в ультрафиолетовом свете (б)
Рис. 3.5. Комбинация сферических и конусных поверхностей при изготовлении экспериментальных ювелирных изделий
Эксперименты в этом направлении продолжаются и приносят свои плоды. Однако самые первые проведенные эксперименты в области соотношений форм поверхности алмаза и реакции динамической волновой среды на это соотношение показали, что применение определенных алгоритмов обработки сферической поверхности, расположенной напротив уже сформированного конуса, может привести к разрушению (испарению) вершины конуса как места наибольшей концентрации волновой энергии при обычной (комнатной) температуре.
Глава 4
Фрактальная архитектура
Повторяемая неоднократно фраза «применение определенных алгоритмов» в разных проявлениях «артефактов» говорит о том, что необходимо с большим вниманием относиться к поставленной цели и задаче по обработке алмаза. Иногда даже незначительные совокупные нюансы «каквоздействовать», т. е. как (какие, например, задавать скорости вращения и перемещения инструмента) и в каком месте прикасаться к алмазу; как ведет себя алмаз в процессе воздействия (по каким алгоритмам он перемещается относительно поверхности инструмента), могут привести к непредсказуемым результатам. А в отдельных случаях можно объединить поставленные цели обработки и учесть в алгоритмах воздействия или в программном обеспечении реализацию одновременно нескольких задач.
Одной из удивительных возможностей нашей технологии стал принцип «автополировки». Этот принцип проявляется очень просто. В одном месте прикасаешься работающим инструментом к необработанному алмазу и начинаешь обрабатывать небольшой участок его поверхности, а на всей поверхности кристалла начинает изменяться его морфологический рельеф. Поверхность кристалла алмаза начинает вся «полироваться» независимо от места положения инструмента. Прикоснулся инструментом к одному месту участка поверхности необработанного алмаза, а весь кристалл стал блестящим и полированным.
В традиционной технологии огранки алмазов существует понятие «поверхностная скульптура». Этот термин характеризует морфологический рельеф природного кристалла алмаза до его обработки. Нетронутая поверхность природной морфологии алмаза, сформированная в окончательной стадии природного ростового процесса, отличается огромным многообразием своего рельефа. Эта поверхностная скульптура (еще она имеет термин «природная рубашка алмаза») настолько многообразна и иногда настолько красива, что придает определенный шарм и индивидуальность каждому кристаллу алмаза (рис. 4.1).
В процессе огранки эта скульптура зашлифовывается и превращается в определенный набор плоских двумерных граней, т. е. в бриллиант. Но геммологу, оценивающему природный не тронутый технологией кристалл алмаза, эта поверхностная скульптура может говорить об очень многом: и о структуре кристалла, и о внутренних дефектах, и даже о том, где родился этот алмаз, т. е. о стране и о трубке его происхождения.
Рис. 4.1. Необработанные кристаллы алмаза с «поверхностной скульптурой»
Рис. 4.2. Кристалл алмаза до обработки (а) и после обработки (б)
