Künstlicher Schmuckstein mit topasähnlichem Aussehen.
Vorliegende Erfindung betrifft durch Belegung mit dünnen Schichten
im
Vakuum hergestellte künstliche Schmucksteine. Es ist bekannt,
durch
Aufbringen einer Vielzahl von sehr dünnen Schichten auf Unterlagen, beispielsweise
auf Glasperlen, verschiedenartigste Färbungen durch
zu
Lichtinterferenzen hervorrufen. Es werden hiefür häufig alternierende
metallische und niohtmetallische Schichten verwendet, um brillierende Effekte zu
erzielen. Die Verfahren, welche für das Aufbringen einer Vielzahl von Schichten
erforderlich sind. ergeben aber ein teures Produkt. Ausserdem ist es schwierige
die für eine ganz bestimmte Imitation erforderlichen Farbtöne durch Interferenzschichten
zuverlässig zu erreichen denn die Zahl der Variationsmöglichkeiten in bezug auf
die Schichtdicken und Materialien ist bei Vielschichtanordnungen ungeheuer gross.
Die für eine bestimmte Imitation erforderliche Anordnung der Schichten lässt sich
in der Praxis nur durch Probieren zufällig finden und kaum vorausberechnen. Die
auf dem Markte erhältlichen Schmucksteine mit Interforenzschichten stellen daher
meist nicht eine Imitation vorgegebener natürlicher Schmucksteine dar, sondern weisen
Farbeffekte eigenen Gepräges auf, wobei eine bei der Herstellung zustandekommende
zufällige oder absichtlich geringfügige Aenderung der Schichtdicke auch nur einer
einzelnen Teilsohicht unter Umständen eine völlige Aenderung des Farbcharakters
hervorbringen kann. Es ist daher bei Interferenzschichtanordnungen sehr schwer,
deh Farbcharakter stets gleichmäßig zu reproduzieren.Artificial stone with a topaz-like appearance. The present invention relates to the coating with thin layers
Artificial gemstones made under vacuum. It is known by
Application of a large number of very thin layers on substrates, for example on glass beads, through a wide variety of colorations to
Cause light interference. There are often alternating ones for this purpose
metallic and non-metallic layers are used to achieve brilliant effects. The processes required to apply a large number of layers. but result in an expensive product. In addition, it is difficult to reliably achieve the color tones required for a very specific imitation through interference layers because the number of possible variations in terms of layer thicknesses and materials is immensely large in multilayer arrangements. The arrangement of the layers required for a certain imitation can only be found by chance in practice by trial and error and can hardly be calculated in advance. The gemstones with Interforenzschichten available on the market are therefore usually not an imitation of given natural gemstones, but have color effects of their own character, whereby an accidental or intentionally slight change in the layer thickness, even of just a single partial layer, may result in a complete change in the production Can produce color character. In the case of interference layer arrangements, it is therefore very difficult to always reproduce the color character evenly.
Vorliegende Erfindung zeigt eine viel einfachere Schichtanordnung,
welche auf entsprechende Unterlagen aufgebracht, eine hervorragende Imitation eines
ganz bestimmten Schmucksteines, nämlich Topas liefert.
Es wurde gefunden, dann es zur Erzielung eines sehr naturgetreuen,
tops-
ähnlichen Aussehens genügt, auf die in Form von Schmucksteinen gearbeiteten, durchsichtigen
Unterlagen aus Glas, Bergkristall u.dgl., dünne Schichten aus Silizium-Monoxd aufzudampfen,
deren optisch wirksame Dicke grob-
ser al76/4 der mittleren Wellenlänge 660 ma des sichtbaren
Lichtes ist.
The present invention shows a much simpler layer arrangement which, applied to appropriate substrates, provides an excellent imitation of a very specific gemstone, namely topaz. It was found, then used it to achieve a very lifelike, tops-
of a similar appearance, it is sufficient to evaporate thin layers of silicon monoxide on the transparent substrates made of glass, rock crystal, etc., the optically effective thickness of which is roughly ser al76 / 4 of the mean wavelength 660 ma of visible light is.
Man kann hiebei die dem Betrachter zugewandten Begrenzungsflächen
des geschliffenen oder geprensten Steines mit den genannten dünnen Schichten belegen
; man kann aber auch einfach die Rückseite des Steines mit einer Silizium-Monoxydschicht
belegen, und lässt dann gegebenenfalls auf diese Schicht eine metallisch reflektierende
Schicht-wie bei den bekannten Similisierungen - folgen. Eine solche mehr oder weniger
metallisch reflektierende Schicht auf der Rückseite kann auch bei Steinen, welche
Si@-Schichten nur auf ihrer Vorderseite tragen, von Interesse sein, weil durch eine
solche reflektierende Schicht das in die Steine einfallende Licht veranlasst wird,
die Silo-Schicht zweimal zu durchsetzen, ao dass mit geringeren Schichtdicken trotzdem
eine intensive topasähnliche Färbung des Steines möglich wird. Dies erlaubt auch
die Verwendung von Mischungen von Schichtmaterialien, wobei eine Komponente SiO
ist und die andere, mehr oder weniger farblosen Komponenten zur Verdünnung beigemischt
sind. Andererseits erscheinen-was ebenfalls von Interesse sein kann-die auf der
Unterseite nicht mit einer metallisch reflektierenden lichtdurchlässigen oder undurchsichtigen
Schicht versehenen Steine dunkler. Wie in der Schmucksteintechnik bekannt, kann
durch Anschleifen total reflektierender Flächen an die Unterseite der Steine, die
Similisierung manchmal ersetzt und trotzdem funkelnde Effekte erzielt werden-Da
das verwendete Schichtmaterial SiO sehr harte und widerstandsfähige Schichten ergibt,
wirken diese zugleich noch als Schutzschichten für die belegten Oberflächen.One can see the boundary surfaces facing the viewer
Cover the ground or pressed stone with the thin layers mentioned
; but you can also simply cover the back of the stone with a silicon monoxide layer
cover, and then optionally leaves a metallically reflective layer on this layer
Layer - as with the known similizations - follow. Such a more or less
metallic reflective layer on the back can also be used for stones, which
Si @ layers only wear on their front side, be of interest because by one
such a reflective layer causes the light falling into the stones,
to enforce the silo layer twice, ao that with smaller layer thicknesses anyway
an intense topaz-like coloration of the stone is possible. This also allows
the use of mixtures of layer materials, one component being SiO
and the other, more or less colorless components are added for dilution
are. On the other hand - which can also be of interest - appear on the
Bottom not having a metallic reflective translucent or opaque
Layered stones darker. As known in gemstone technology, can
by grinding totally reflective surfaces on the underside of the stones that
Similization is sometimes replaced and sparkling effects are still achieved-Da
the SiO layer material used results in very hard and resistant layers,
they also act as protective layers for the covered surfaces.
Die Aufbringung der erfindungsgemässen Schichten erfolgt am zweckmäßigsten
durch die bekannten Techniken dem Vakuumbedampfens oder Kathodenzerstäuben, wobei
beim Aufbringen der Schichten die an sich bekannten
Maasnahmen einer vorhergehenden sorgfältigen Reinigung der
zu behandeln-
w
den Flächen, gegebenenfalls unter Benutzung einer besonderen
Glimm-Vor-
entladung, zu beachten sind. Nicht völlig saubere Oberflächen
bringen
die Gefahr eines späteren Abblätterns der Schicht mit sich.
Zur Erhöhung der Haftfestigkeit können zwischen der SiO-Schicht
und der
Unterlage, Haftschichten eingefügt werden, die so dünn sein
können, dass
sie ihrerseits die Tönung des Schmucksteines weder stören noch beeinflussen. Obwohl
im allgemeinen die Dicken der aufgebrachten SiO-Schichten so groso gewählt werden,
dass keine intensiven Interferenzfabren mehr auftreten, kann-wenn erwünscht-eine
durch entsprechende Wahl der Schichtdicke zustandekommende blase Interferenzfärbung
eine Beeinflussung der feineren Farbnuancen bewirken. Solche blasse Interferenzfarben
erhält man bei dünnen Schichten bekanntlich immer dann, wenn man bei der Herstellung
über den Dickenbereich, bei dem sich intensive Interferenzfarben ergeben, hinaus
zu noch grösseren Schichtdicken übergeht Es hat sich erwiesen, dass es im Rahmen
der bei der Schmucksteinfertigung zugelassenen Toleranzen nicht notwendig ist, bei
der Herstellung der Schmucksteine nach der Erfindung genaue optische Messgeräte
zu verwenden. ; Es genügt eine Beurteilung der in der Aufdampf- oder Kathodenzerstäubungsanlage
befindlichen Steine mit freiem Auge durch das Schauglas, um fest
stellen zu können, wann die Schichtdicke gerade richtig ist,.
f
Man kann auch einfach eine für eine bestimmte Menge von Sçhmucksteinen
einmal empirisch ermittelte, abgewogene Menge von Schichtsubetanza.
auf-
dampfen, ohne irgendwelche Schichtdickenmessung. Auch dieses Verfahren arbeitet
genügend genau reproduzierbar. Daher sind erfindungsgemäss Schmucksteine mit wesentlich
geringeren Kosten herzustellen als solche mit Vielschichtsystemen auf Interferenzbasis,
bei deren Herstellung sehr
J
präzise Messung und Einhaltung der vorgeschriebenen Dicke einer Vielzahl von Schichten
erforderlich ist.The layers according to the invention are most expediently applied using the known techniques of vacuum vapor deposition or cathode sputtering, the layers known per se when applying the layers Measures of a previous careful cleaning of the treated
w
the surfaces, if necessary using a special glow pre-
discharge, must be observed. Do not bring completely clean surfaces
the risk of later peeling of the layer with it.
To increase the adhesive strength, between the SiO layer and the
Underlay, adhesive layers are inserted, which can be so thin that
for their part, they neither disturb nor influence the tint of the gemstone. Although the thicknesses of the SiO layers applied are generally chosen so that intense interference colors no longer occur, if desired, a bubble interference coloration produced by appropriate selection of the layer thickness can influence the finer color nuances. It is well known that such pale interference colors are always obtained with thin layers if, during production, one goes beyond the thickness range in which intense interference colors result to even greater layer thicknesses.It has been shown that it is not within the tolerances permitted in the manufacture of gemstones it is necessary to use precise optical measuring devices in the manufacture of the gemstones according to the invention. ; It is sufficient to assess the stones in the vapor deposition or cathode sputtering system with the naked eye through the sight glass to determine them to be able to determine when the layer thickness is just right.
f
You can also just use one for a certain number of stones
once empirically determined, weighed amount of sheet subetanza. on-
steam without any layer thickness measurement. This process is also reproducible with sufficient accuracy. Therefore, gemstones according to the invention can be produced at significantly lower costs than those with multilayer systems based on interference, and very much during their production J
precise measurement and compliance with the prescribed thickness of a large number of layers is required.
Das für Schmuckmteine nach der Erfindung verwendete Material SiO lässt
sich bekanntlich seht gut aufdampfen oder durch Kathodenzerstäubung aufbringen.
Es ergibt harte und haftfest Schichten. welche es ohne weiteres vertragen, dass
sie etwa mit den Fingern berührt oder mit den üblichen Mitteln gereinigt werden.
Dies ist als besonderer Vorteil gegenüber vielen Steinen mit Mehrfachschichten hervorzuheben.
Diese Interferenzschichtsysteme benötigen nämlich n.a. hochbrechende Substanzen
die sich nicht leicht verdampfen lassen und oft weiche und unbeständige Schichten
liefern.
Alle diese Schwierigkeiten können-wenn es sich um die Herstellung
von
Topas-Imitationen handelt-nach der Erfindung vermieden werden.
Darüber-
hinaus erfordert die Herstellung erfindungsgemässer Steine wenig Aufwand an Verdampfungsmaterial
und Zeit.The SiO material used for jewelry stones according to the invention is known to be easily vapor deposited or applied by cathode sputtering. It results in hard and firmly adhering layers. which can easily be touched with your fingers or cleaned with the usual means. This should be emphasized as a particular advantage over many stones with multiple layers. These interference layer systems namely require highly refractive substances that cannot easily be evaporated and often produce soft and unstable layers. All of these difficulties can-when it comes to making
Topas imitations are to be avoided according to the invention. About that-
In addition, the production of stones according to the invention requires little expenditure in terms of evaporation material and time.
Als Beispiel ist ein erfindungsgemässer künstlicher Schmuckstein auf
der anliegenden Zeichnung im Schnitt dargestellt. Hiebei bedeutet 1 einen Glaskörper,
der in Form eines Schmucksteines geschliffen ist und die Tafelfläche 2, Facetten
3 und rückseitige Flächen 4, die etwa ein Prisma bilden, aufweist. Die Tafelfläche
und die Facetten sind mit
einer Schicht aus SiO belegt, die eine Dicke von mehr alu%/4
der mittle-
renWellenlänge"550 mn dea « iehtbaren Lichtee besitzt. Diese
Schicht
ist etwa 500 mu dick.
As an example, an artificial gemstone according to the invention is shown in section on the attached drawing. Here, 1 means a glass body which is cut in the form of a gem and has the panel surface 2, facets 3 and rear surfaces 4, which approximately form a prism. The board surface and the facets are with a layer of SiO, which is more than alu% / 4 of the average
This layer has a wavelength of 550 mn
is about 500 mu thick.