Но солгал ли Мансур? Нет! Что такое оксиды алюминия и хрома, входящие в состав рубина? Это продукты сгорания соответствующих металлов в атмосфере кислорода. То есть не что иное, как пепел. Гранат тоже состоит из оксидов различных металлов. Следовательно, и из пепла возникают самоцветы.
…Между тем ожидаемая нами идея давным-давно была высказана. Искомый способ кристаллизации из расплава уже существовал. Его изобрели в конце 40-х годов советские ученые В. И. Лихтман и В. М. Масленников. Они получили монокристалл олова путем перемещения узкой расплавленной зоны вдоль образца. Способ был хорош тем, что в процессе роста кристалл становился чище, так как все вредные примеси оттеснялись к его концу.
После того как в 1952 году американец Дж. Пфанн более углубленно разработал теорию процесса зонной очистки, новый метод нашел широчайшее применение при выращивании кристаллов.
Промышленное производство кварца началось в 1958 году. В Северном Эндаворо (штат Массачусетс) был пущен опытный завод, который обеспечивал потребности радиоэлектронной промышленности. Кристаллы росли в автоклавах емкостью 45 литров с температурным перепадом 37 кельвинов. Скорость разрастания затравок составляла 2,5 миллиметра в сутки. В дальнейшем скорость немного снизили, а емкость автоклавов увеличили до 200 литров.
Через некоторое время уже несколько крупных фирм США занимались выращиванием кварца. Кристаллы широкого ассортимента синтезировала компания «Термо Дайнемикс». Выращивание вели в двухсотлитровых автоклавах в щелочной среде. В 1955 году эксперименты по синтезу кварца начала японская фирма «Тойоком». Через пять лет здесь был сконструирован автоклав емкостью 500 литров, а еще через несколько лет объем автоклава увеличился втрое. В городах Фукушима и Сагами были построены крупные заводы, оборудованные серийными автоклавами. В 1975 году фирма «Тойоком» организовала в ФРГ японо-германское коммерческое предприятие по производству синтетического кварца.
Таким образом дела на Западе обстояли хорошо. А у нас?
После разработки во ВНИИПе лабораторного процесса синтеза кварца можно было приступать к организации опытно-промышленного производства. Задерживало отсутствие емких сосудов, Было принято смелое решение: в качестве автоклавов использовали колонны аммиачного синтеза, рабочий объем которых достигал нескольких кубометров. Именно в них впервые получили сравнительно крупные партии кристаллов в одинаковых условиях. В 1958 году вступили в строй промышленные автоклавы емкостью 4000 литров, способные выдержать рабочую температуру 673 кельвина. Они были детищем конструкторской мысли ученых ВНИИПа, который в 1963 году был преобразован во Всесоюзный научно-исследовательский институт синтеза минерального сырья (ВНИИСИМС). Под этим названием он и поныне существует в г. Александрове Владимирской области.
Современные автоклавы представляют собой гигантские цилиндрические сосуды объемом 12 000 л. В них можно работать при температуре 773 кельвина и давлении до 280 мегапаскалей. Вес полученных высококачественных кристаллов кварца измеряется десятками килограммов. Успешно работают в институте М. И. Голиков, Л. А. Гордиенко, В. Е. Хаджи, Л. И. Цинобер. В 1965 году они стали лауреатами Ленинской премии.
В 70-х годах во ВНИИСИМСе интенсивно развивались исследования по получению окрашенных кристаллов кварца. Выращены аметист, дымчатый кварц, морион, цитрин. Эти кристаллы не уступают по качеству и устойчивости окраски лучшим природным образцам. Кроме того, получены окрашенные разновидности, не имеющие природных аналогов. В минералогическом музее ВНИИСИМСа экспонируются зеленые, медово-желтые, коричневые, голубые кристаллы. А рядом лежит большая золотая медаль Лейпцигской ярмарки 1972 года — знак международного признания работы советских ученых. В ноябре 1979 года газеты сообщили о новых лауреатах Государственной премии СССР. Среди них были и ученые ВНИИСИМСа: В. Е. Хаджи, Л. И. Цинобер, Ю. А. Белякова, М. И. Самойлович и другие. Премия присуждена за разработку и промышленное освоение методов синтеза и облагораживания камнесамоцветного сырья.
Ныне во ВНИИСИМСе могут вырастить оптический кварц практически любых размеров, необходимых для техники. По своим физическим параметрам он не уступает лучшим природным образцам, а по прозрачности в ультрафиолетовой области даже превосходит их. Искусственный оптический кварц применяется в серийных и уникальных приборах, в которых природный кварц не может быть использован. Природное сырье менее прозрачно и неустойчиво к радиационному воздействию.