Загальні відомості про п'єзооптичний кварц
У цій Інструкції розглядаються родовища п'єзооптичного кварцу, що використовуються для виробництва оптичних і п'єзооптичних виробів. Склад ідеального кварцу (SiO ) Si - 46,7%, 2
О - 53,3%. Розміри кристалів кварцу до 1,7 м і більше по довгій осі, маса до декількох тонн. П'єзоефект обумовлений отриманням електричного заряду на пластинці, яка вирізана з кристалу кварцу, при механічному стисканні її у певному напрямку. Величина заряду, що при цьому виникає, прямо пропорційна силі стискання. Зворотний ефект - виникнення механічних коливань - з'являється при впливі на пластинку електричним струмом. П'єзокварц використовують як стабілізатор частот електромагнітних коливань у приладах багатоканального телефонного зв'язку та в інших напрямах. Завдяки високій пружності кварцова пластинка як п'єзоелемент прямої й зворотної дії представляє собою досконалу електромеханічну систему з винятково високим коефіцієнтом корисної дії. При міліметрових розмірах пластин частоти їх коливань перебувають у межах від тисяч до мільйонів коливань за секунду. Саме ці частоти мають найбільш значне використання у радіотехніці.
Конкретні напрями використання п'єзокварцових пластинок такі: високочастотні резонатори для рухомого радіозв'язку, кварцові фільтри радіоапаратури, радарне й радіопередавальне обладнання, телекомунікаційна апаратура, високочастотні кварцові генератори і генератори-термостати, лінії затримки радіоімпульсів. На базі надчистих п'єзоелементів розроблені нові покоління прецизійної п'єзотехніки.
Головний напрям використання високоякісного природного кварцу - поновлення фонду затравних пластин для вирощування синтетичного п'єзооптичного кварцу.
В оптиці використовують високу прозорість кристалів кварцу, особливо для ультрафіолетового діапазону, двозаломлення й можливість повороту площини поляризації.
З кварцу виготовляють оптичні лінзи, поляриметри, призми для спектрографів, віконця для ультрафіолетової оптики та інше.
На родовищах, що розроблюються, разом із п'єзокварцом видобуваються як супутні корисні копалини ювелірні, самоцвітні, колекційні різновиди кварцу та жильний (гранульований) кварц, придатний для виплавки високосортного скла.
В Україні п'єзооптичний, ювелірний і колекційний кварц добувають на Житомирщині (Волинське родовище). Кварцові жили з кристалами й друзами виявлені на Донецькій височині в межах Нагольного кряжа та Долинському полі в межах Центрально-Українського геоблока.
Видобуток п'єзооптичного кварцу ведеться відкритим способом (кар'єрами) при розробці розсипів на глибинах до 10-15 м та підземними гірничими виробками (шахтами, шурфами, штольнями) при експлуатації не змінених вивітрюванням (корінних) пегматитових тіл.
Вилучення кристалів кварцової сировини при розробці розсипів або заноришів у пегматитах проводиться без застосування вибухових речовин, вручну, з використанням простих інструментів для збереження крихкого кварцового матеріалу.
Кінцеве збагачення п'єзооптичного кварцу проводиться в лабораторіях підприємств, які виготовляють радіотехнічні та оптичні прилади.
Видобута кварцова сировина піддається первинному збагаченню й сортуванню на п'єзооптичний, ювелірний та колекційний кварц, кварц для плавки, вирощування синтетичних кристалів та іншого призначення згідно з діючими стандартами, технічними умовами та стандартами видобувного підприємства.
Кварц природний п'єзооптичний повинен мати п'єзоелектричні властивості, високу хімічну й температурну стійкість, високу прозорість, двозаломлення й здатність до обертання площини поляризації. Вимоги промисловості регламентуються чинними нормативними документами.
Кварц для плавлення й кварц для оптичного скловаріння мусить характеризуватися високою хімічною й температурною стійкістю й високою прозорістю. Усі різновиди кварцу повинні відповідати вимогам споживачів та чинних нормативних документів.
Каменесамоцвітна сировина (дорогоцінне, напівдорогоцінне та колекційне каміння) має відповідати вимогам чинних нормативних документів.
Відповідно до Закону України "Про державне регулювання видобутку, виробництва і використання дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння та контроль за операціями з ними" від 18.11.97 N 637/97-ВР ( 637/97-ВР ) ювелірна та ювелірно-виробна сировина природних мінералів групи кварцу (аметист, кварц димчастий, кварц рожевий, кришталь гірський, моріон, цитрин) належать до дорогоцінного каміння четвертого порядку, особливості обліку, збереження та використання яких визначаються Міністерством фінансів України.