ผลของการยิงด้วยลำไอออนและกระบวนการทางความร้อนต่อโครงสร้างผลึกและสมบัติเชิงแสงของพลอยดิบสปิเนล

Main Article Content

ชนาภา พานทอง
กิตติพงศ์ ไชยนอก
เบญญา เชิดหิรัญกร
ดวงแข บุตรกูล
เสวต อินทรศิริ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลของการยิงด้วยลำไอออนและกระบวนการทางความร้อนต่อโครงสร้างผลึกและสมบัติเชิงแสงของพลอยดิบสปิเนล (MgAl2O4) โดยได้ทดลองยิงชิ้นงานพลอยด้วยไอออนของไนโตรเจนที่ความเข้มไอออนต่างกัน ได้แก่ 1 x 1017, 5 x 1017, 1 x 1018 และ 5 x 1018 ions/cm2 และศึกษาโครงสร้างผลึกด้วยเทคนิคของการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ในผลึกเดี่ยว โดยในสปิเนลธรรมชาตินั้นมีระบบผลึกเป็นแบบคิวบิก และอยู่ในสเปซกรุ๊ป F-43m ผลการทดลองพบว่าในชิ้นงานพลอยสปิเนลที่ผ่านการยิงฝังด้วยลำไอออนนั้น พลอยไม่มีการเปลี่ยนระบบผลึก ยังคงเป็นโครงสร้างผลึกแบบคิวบิก อย่างไรก็ตาม พบการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในระดับยูนิตเซลล์พารามิเตอร์ (a, b, c และ V) นอกจากนั้นในงานวิจัยยังศึกษาลักษณะทางสเปกโทร สโคปีของพลอยทั้งที่ไม่ผ่านและที่ผ่านการยิงด้วยลำไอออน ประกอบด้วยเทคนิคยูวีวิสิเบิลสเปกโทรสโคปี รามานสเปกโทรสโคปี รวมไปถึงโฟโตลูมิเนสเซนส์สเปกโทรสโคปี พบว่ามีความเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย โดยได้แสดงรายละเอียดของผลการวิเคราะห์และการเปรียบเทียบกับการปรับปรุงพลอยด้วยการให้ความร้อนในบทความวิจัยนี้

Article Details

How to Cite
พานทอง ช., ไชยนอก ก., เชิดหิรัญกร เ., บุตรกูล ด., & อินทรศิริ เ. (2021). ผลของการยิงด้วยลำไอออนและกระบวนการทางความร้อนต่อโครงสร้างผลึกและสมบัติเชิงแสงของพลอยดิบสปิเนล. Thai Journal of Science and Technology, 9(6), 787–798. https://doi.org/10.14456/tjst.2020.81
บท
วิทยาศาสตร์กายภาพ
Author Biographies

ชนาภา พานทอง

สาขาวิชาเทคโนโลยีวัสดุและสิ่งทอ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

กิตติพงศ์ ไชยนอก

สาขาวิชาเทคโนโลยีวัสดุและสิ่งทอ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

เบญญา เชิดหิรัญกร

สาขาวิชาเทคโนโลยีวัสดุและสิ่งทอ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

ดวงแข บุตรกูล

สาขาวิชาอัญมณีและเครื่องประดับ วิทยาลัยอุตสาหกรรมสร้างสรรค์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ แขวงคลองเตยเหนือ เขตวัฒนา กรุงเทพมหานคร 10110

เสวต อินทรศิริ

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ถนนห้วยแก้ว ตำบลสุเทพ อำเภอเมือง จังหวัดเชียงใหม่ 50200

References

Bootkul, D., Tengchaisri, T., Tippawan, U. and Intarasiri, S., 2016, Analysis and modification of natural red spinel by ion beam techniques for jewelry applications, Surf. Coat. Technol. 306: 211-217.
Bunnag, N. and Thanasuthipitak, P., 2003, Mogok spinel: Optical (UV-Vis-NIR) absorption spectroscopic study, Chiang Mai J. Sci. 3: 69-79.
Carbonin, S., Martignago, F., Menegazzo, G. and Negro, A.D., 2002, X-ray single-crystal study of spinels: In situ heating, Phys. Chem. Minerals 29: 503-514.
Grimes, R.W., Anderson, A.B. and Heuer, A.H., 1989, Predictions of cation distributions in AB2O4 spinels from normalized ion energies, J. Am. Ceram. Soc. 111: 1-7.
Intarasiri, S., Bootkul, D., Yu, L.D., Kamwanna, T., Singkarat, S. and Vilaithong, T., 2009, Gemological modification of local natural gemstones by ion beams, Surf. Coat. Technol. 203: 2788-2792.
Intarasiri, S., Wijaikhum, A., Bootkul, D., Suwannakachorn, D., Tippawan, D., Yu, L.D. and Singkarat, S., 2014, Development of vertical compact ion implanter for gemstones applications, Appl. Surf. Sci. 310: 94-99.
Skvortsova, V., Mironova-Ulmane, N. and Riekstina, D., 2011, Structure and phase changes in natural and synthetic magnesium aluminium spinel, pp. 100-106, Environment Technology Resources Proceedings of the 8th International Scientific and Practical Conference.
Tuyen, V.P., Hofmeister, W., Quang, V.X., Liem, N.Q. and Dao, N.Q., 2001, Spectroscopic examination and characterization of order/disorder transition effect of natural spinels from Luc Yen Vietnam, pp. 182-190, Proceedings of the International Workshop on Material Characterization by Solid State Spectroscopy: Gems and Minerals of Vietnam.
Widmer, R., Malsy, A.K. and Armbruster, T., 2014, Effects of heat treatment on red gemstone spinel: Single-crystal X-ray, Raman, and photoluminescence study, Phys. Chem. Minerals 42: 251-260.