Флюорит — один из удивительных минералов, широко применяющийся в металлургии, химической промышленности, в производстве керамики, в строительной индустрии. Уникальные оптические свойства флюорита легли в основу создания широкого класса исследовательских оптических приборов и технических устройств. В нашей стране была успешно решена проблема создания искусственных кристаллов оптического флюорита, полностью заменившего природные кристаллы.
АКАДЕМИЯ НАУК СССР
Ответственный редактор доктор геолого-минералогических наук В. П. ПЕТРОВ
Введение
XX век в технике — это прежде всего век новых материалов. Среди них важная роль принадлежит кристаллам. Кристаллы, которые использовались раньше главным образом как украшения в ювелирных изделиях или как каменный эквивалент богатства, стали теперь деталями различных приборов и технических устройств: оптических, механических, электрических. Это не только традиционные микроскопы, телескопы, спектральные приборы, режущий и обрабатывающий инструмент, полупроводниковая техника. На кристаллической основе созданы такие новые устройства, как лазеры, мазеры, сцинтилляторы, пьезодатчики и др. Кристаллы начинают широко использоваться в новейшей вычислительной технике. Кристаллам принадлежит будущее.
Одним из удивительных кристаллических материалов является оптический флюорит. Его высокая прозрачность в самом широком волновом диапазоне от далекой ультрафиолетовой до инфракрасной области спектра, достаточная механическая прочность и твердость, устойчивость к действию воды и многих агрессивных веществ сделали этот материал практически незаменимым во многих типах оптических приборов.
Уникальные оптические свойства флюорита были установлены на природных кристаллах, иногда вырастающих на стенках полостей во флюоритовых рудных телах. Природные кристаллы долгое время были и тем исходным техническим материалом, из которого изготавливались оптические детали (линзы, призмы и т. п.) определенной формы и размеров. Однако ограниченность запасов природных кристаллов, их относительно небольшие размеры, невозможность получения крупных моноблочных, несклеенных деталей заставили искать пути замены дефицитного природного флюорита. Была разработана технология получения искусственных монокристаллов флюорита, довольно быстро доведенная до промышленных масштабов.
Сейчас во многих странах создана настоящая индустрия искусственного оптического флюорита. На специальных заводах изготавливают монокристаллы любых размеров (до метровых), любой формы — дисковидной, пластинчатой, призматической, сложной фигурной, почти точно соответствующих размерам и форме тех деталей, которые из них будут получать, чтобы свести до минимума потери материала на обработку. Можно изготовить кристаллы с заранее заданными свойствами — либо прозрачные во всем спектре, либо «гаснущие» для света определенных длин волн, бесцветные или яркоокрашенные в любой цвет, с устойчивой или легко снимаемой и меняемой окраской, с люминесценцией или без нее.
«Через несколько десятков лет геологи не будут больше с опасностью для жизни взбираться на вершины Альп, Урала или Кавказа в погоне за кристаллами, не будут добывать их в безводных пустынях Южной Бразилии или в наносах Мадагаскара. Я уверен, что мы будем по телефону заказывать нужные куски кварца на государственном заводе» [Ферсман, 1953, с. 125]. Так писал замечательный минералог, поэт камня, А. Е. Ферсман в 1935 г. Сегодня его мечты осуществились, и не только в отношении кварца или флюорита. Алмазы, гранаты, рубины, сапфиры, шпинели, изумруды, александриты — сотни самых различных минералов поставляют лаборатории и заводы нашей промышленности.
