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Détection des diamants avec la technologie de rayon X

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Le centre de développement pour la technologie de rayon X a développé une nouvelle technologie qui peut identifier différents matériaux.

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Les rayons X pénètrent des objets et indiquent des informations sur son contenu. Utilisant deux spectres des rayons X, vous pouvez identifier différents matériaux. Et maintenant, un nouvel algorithme permet pour trouver des diamants dans la roche.

Le centre de développement pour la technologie EZRT de rayon X dans Fürth a développé un démonstrateur qui détecte des diamants cacher les roches intérieures d'origine volcanique. EZRT est une division de l'institut de Fraunhofer pour les circuits intégrés IIS coopérant étroitement avec l'institut de Fraunhofer pour l'essai non destructif IZFP à Saarbrücken. Le département se concentre sur les sujets de la technologie des sondes de rayon X, des systèmes de tomographie, à traitement d'images et optiques calculés de l'inspection 3D aussi bien que des applications.

Le processus est basé sur des rayons X de duel-énergie. Dans le processus, deux images du même objet sont produites utilisant deux spectres des rayons X différents. Un algorithme s'est développé à EZRT filtre dehors les données au sujet du matériel des deux images. Différentes substances peuvent être identifiées avec la fiabilité très élevée. La nouvelle technologie est capable de détecter des diamants juste de quelques millimètres dans la taille en minerai de kimberlite ? des grosseurs du grain jusqu'à 50 millimètres. En même temps que des collègues de l'institut de Fraunhofer pour l'opto-électronique, des technologies de système et de l'exploitation d'image IOSB à Karlsruhe, les chercheurs travaillent à la technologie avancée du modèle de démo. L'objectif est de réaliser un prototype qui peut inspecter le minerai sur une base plein-automatisée.

Actuellement, l'industrie de diamant emploie déjà radiographie afin de trouver les gemmes convoitées. Le processus conventionnel, cependant, peut détecter les diamants seulement sur la surface de l'Oregon. Les diamants irradiés et activés par X-rays émettent la lumière dans le spectre optique. ? Avec les spécimens particulièrement purs, cette technologie ne fonctionne pas parce qu'elle est avec précision ceux-ci qui ne rayonnent pas sous la lumière de rayon X ? explique le physicien Jörg Mühlbauer d'EZRT. Afin de trouver les gemmes néanmoins, il a jusqu'ici été nécessaire de diviser vers le haut la roche plutonique en morceaux très petits. Cela consomme de grandes quantités de l'eau et d'énergie. ? D'ailleurs, là également le risque est-il d'endommager le plus grand ? et donc plus valable ? diamants ? dit Mühlbauer.

L'écran au lieu de pulvérisent

Avec le modèle de démo d'EZRT, les pierres concassées traversent une machine de rayon X à une vitesse de trois mètres par seconde. Les deux images de rayon X produites fournissent des données au sujet du nombre atomique chimique de matériaux ? le nombre de protons au noyau respectif. Le diamant est carbone pur, un élément relativement léger avec la kimberlite du nombre atomique 6. tient typiquement un conglomérat des silicates et des aluminates. Selon le secteur et la mine d'excavation, les nombres atomiques varient entre 12 et 14. Le nouvel algorithme emploie ces données. Il les lie avec les données des deux images de rayon X, sépare les diamants de la kimberlite, et montre les résultats sur deux images séparées.

Cette méthode n'est pas limitée à la détection des diamants. N'importe où que des matériaux doivent être identifiés et proprement séparés, leur utilisation est possible. Un autre exemple est le traitement du charbon industriel. Des roches doivent être triées, ou la teneur en cendres gardée à un minimum. Le rayon X ? l'oeil d'aigle de s pourrait même trouver les terres rares fortement convoitées qui sont cachées dans de vieux portables, ordinateurs, et téléviseurs pour les utiliser. ? Nous avons été parlés aux diamants par une demande de l'industrie. Le modèle de démo a avec succès passé les essais initiaux de pratique. Maintenant, ainsi que nos collègues d'IOSB, nous avons l'intention de prendre la technologie à la prochaine étape et de la préparer pour l'usage industriel. Notre but est de développer un processus industriel d'essai qui permet plusieurs tonnes de matériel en bloc par heure à la course par le système et soit analysé ? Mühlbauer a énoncé.

Plusieurs mille euros par carat

Les diamants sont parmi les matières premières premières les plus chères dans le monde entier. Contrairement au prix de l'or, l'index de diamant a tenu un nouveau niveau sain en 2013. Brilliants, coupe, et diamants crus traités ont réalisé des prix de plusieurs milliers d'euros par carat ? environ 0.2 gramme ? vers la fin de l'année. Les gemmes commencent sous l'immenses pression et extrêmement températures aux profondeurs d'entre 150 à 650 kilomètres. La roche volcanique gazeuse et la kimberlite contenant le magma transportent les diamants sur la surface avec des fragments de la terre ? manteau de s quand les volcans éclatent. Les plus grandes réservations de diamant sont trouvées en Russie, en Afrique, en Australie, au Canada, et au Brésil.