用于鉴定钻石的设备制造技术

一种钻石鉴定设备涉及检验天然钻石和合成钻石的领域。要求保护的用于鉴定经切割的钻石的设备包括具有测量孔口的测量位置和可移动的光学系统，待检验的经切割的钻石固定地定位在测量孔口处，可移动的光学系统包括：光谱仪、分别具有250nm至280nm波长和350nm至380nm波长的两个辐射源，所述两个辐射源和光谱仪通过用于将辐射输入到经切割的钻石中的光纤以及通过用于将辐射从经切割的钻石输出的光纤连接至测量位置；并且设备还包括具有532nm波长的激光辐射源以及微控制器，其中，经切割的钻石在测量位置处定位成使得钻石的台面面朝测量位置的测量孔口并且钻石的底面位于测量孔口的正上方，用于输入辐射的光纤和用于输出辐射的光纤连接至测量孔口，并且其中，微控制器设计成能够控制辐射源以设定的时间顺序的交替工作、控制光学系统的运动以允许将辐射输入到经切割的钻石中，并且控制光谱仪数据的处理。

Equipment for identifying diamonds

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于鉴定钻石的设备
本专利技术涉及检验天然钻石和合成钻石的领域，并且可以用于鉴定和区分天然钻石与钻石仿制品，并用于将天然钻石与合成钻石分离或将天然钻石与经过压力及温度处理以改善颜色的天然钻石分离。提供用于鉴定钻石、包括明亮式切割(brilliant-cut)的钻石的设备是重要的，因为由合成(HPHT和CVD)的优质钻石制成的多面形钻石以及由经过压力及温度处理以改善颜色特性的钻石制成的多面形钻石在市场上出现的频率增加。
技术介绍
一种用于检验宝石的方法和设备是已知的(专利RU2267774，公开日期10.01.2006，国际专利分类G01N21/87)，该设备包括：用于容纳宝石且具有窗口的绝热容器；用于使用液氮冷却容器的装置；用于容器的盖；用于通过窗口照射所述宝石的激光；光谱仪，光谱仪用于通过所述窗口检测由宝石发射的光致发光光谱，并且用于在其输出时给出对应的光谱数据信号；在所述窗口与光谱仪之间的遮光滤光器，其用于在照射辐射的波长处滤除辐射；处理器，处理器连接至光谱仪的输出；显示器，显示器连接至处理器，用于显示与宝石有关的信息；以及支承结构件，其中，所述宝石直接浸入液氮中，窗口在容器的底部中制造，宝石的切割面安置在容器底部附近，并且所述支承结构件安装前述部件并提供独立的仪器，并且其中，所述激光器和光谱仪联接至所述窗口。该设备可以判定经抛光的宝石是否是未经照射处理且未经受高压高温处理的天然钻石。该设备的缺点是鉴定钻石(多面形钻石)的合成类似物的准确性不够高，并且无法判断珠宝中经切割的钻石。一种用于对钻石进行分类的设备是已知的(专利RU2372607，国际专利分类G01N21/87，公布日期10.11.2009)，所述设备使用紫外线辐射用于测试和区分与IIa类型、IIb类型和Ib类型有关的天然钻石。分类设备包括紫外线辐射源、待测试的钻石晶体、辐射检测器、转换放大器以及用于显示传输通过钻石晶体的辐射强度的设备。该设备包括作为紫外线辐射源的具有在240nm至300nm波长范围内的辐射峰值的紫外线发光二极管(LED)，并且该设备作为辐射检测器包括具有在短波紫外线区域中的增加的光谱灵敏度的光电二极管，其中，紫外线LED设置在具有台面的保持件中，该台面具有形成在其中的中央孔口，用于将来自LED的定向辐射传输到放置在台面上的待测试的钻石晶体。来自光电二极管的电信号被供给至转换放大器，并且进一步供给至显示装置，该显示装置记录通过钻石晶体的辐射的阈值强度水平。光电二极管放置在保持件中，以便能够改变其在经切割的钻石晶体上方的位置，并检测所折射的辐射光束。为了测试圆形的钻石晶体，放置在保持件中的光电二极管被固定在可移除的盖中。转换放大器设置有并行输出以在对设备进行调谐和校准期间与连续数字信号指示表连接。该设备无法判定待检验的石头是钻石还是钻石的仿制品，并且也无法区分天然钻石与合成钻石。一种设备是已知的(US5883389，公布日期16.03.1999，国际专利分类G01N21/87)，该设备允许通过用225nm波长的紫外线辐射来照射钻石表面来区分天然钻石和合成钻石以及允许观察荧光和/或磷光。一种用紫外线辐射来照射钻石的设备连接至电源，并且通过紫外线石英透镜来聚焦，在紫外线石英透镜之间定位有滤光器，并且开闭件被置于透镜后面的光学路径中以快速终止照射。经切割的钻石(多面形钻石)安装在具有用于操纵钻石的手柄的保持件中。镜子和传输具有在225nm至380nm范围内的波长的辐射的滤光器定位成将光引导到钻石晶体上。该设备的缺点是其在钻石分级方面的适用性受到限制。一种与本专利技术最接近的技术解决方案是在标题为“Measuringparametersofacutgemstone”(专利GB2516297，国际专利分类G01N21/87，公布日期01.01.2015)的专利中描述的设备。该专利描述了一种包括具有不同波长的多个光源的设备，波段被引导通过光纤输入部，并引导至安置在特定测量位置上的经切割的钻石(宝石)上。光源中的一个光源发射在300nm至520nm宽频带频谱范围内的波长，并且允许测量待检验的样品中的吸收，并且还测量光致发光和磷光。入射激发辐射从待检验的经切割的钻石中反射，并且被馈送通过光纤输出部到达光谱仪，并在光谱仪中进行分析。光谱仪进而连接至处理器(计算机和/或可编程的用于数据处理的其他设备)。第二光源配置成发射660nm波长的光，并连接至第二光谱仪，第二光谱仪检测具有700nm至800nm波长的光辐射，包括拉曼散射(Ramanscattering)，该光谱仪连接至同一处理器。应当注意的是，设备提供了任意数目的、与其他光源相比能够发射具有不同波长或波长范围的光源的使用。类似地，可以使用任意数目的光谱仪，其中，每个独立的光谱仪对应于独立的光源。根据所述技术解决方案的设备能够测量和判定待检验的样品是钻石还是仿制品，钻石是天然钻石还是合成钻石，待检验的钻石是否已经经过处理以改善颜色，并且能够确定待检验的样品的大小和等级。该设备的缺点包括鉴定的准确度不够高，这是因为该设备无法检测在天然钻石中最具特色且普遍存在的N3氮中心缺陷，这目前被认为是天然来源的钻石的可靠特征；上述事实可能导致对天然钻石和合成钻石的错误判断。其他缺点是设备的整体尺寸大，因为使用了至少两个光谱仪，缺乏机动性，以及不能测试珠宝中的经切割的钻石(多面形钻石)。
技术实现思路
本技术解决方案的目的是提供具有内置式独立电源的紧凑型移动设备，该设备确保对经切割的钻石(多面形钻石)的有效鉴定，并且具有简化的结构，因为只使用单个光谱仪，该设备用于通过钻石鉴定的三种技术：拉曼散射、紫外吸收和光致发光进行测量。此外，将光学系统移动以使得根据照射模式对光纤相对于钻石表面的位置进行调整的能力允许提高了光谱仪的辐射检测灵敏度。本技术解决方案的目的是通过根据本专利技术的用于鉴定经切割的钻石的钻石鉴定设备来实现的，所述设备包括具有测量孔口的测量位置以及可移动的光学系统，待检验的经切割的钻石固定地定位在测量孔口处，可移动的光学系统包括光谱仪、分别具有250nm至280nm波长和350nm至380nm波长的两个辐射源，所述两个辐射源和光谱仪通过用于将辐射输入到经切割的钻石中的光纤以及通过用于将辐射从经切割的钻石中输出的光纤连接至测量位置；并且该设备还包括具有532nm波长的激光辐射源以及微控制器，其中，经切割的钻石在测量位置处定位成使得钻石的台面面向测量位置的测量孔口并且钻石的底面位于测量孔口的正上方，用于输入辐射的光纤以及用于输出辐射的光纤被引导至测量孔口，并且其中，微控制器配置成控制辐射源以设定的时间顺序的交替操作、控制光学系统的运动以允许将辐射输入到经切割的钻石中，并且控制光谱仪数据的处理。此外，用于输出辐射的光纤包括两个光纤部段，所述两个光纤部段通过两个准直透镜彼此光学地耦合。光学系统可以构造成是可移动的，使得用于对来自具有250nm至280nm波长的辐射源的辐射进行输入及输出的光纤与经切割的钻石的表面直接接触。另外，光学系统可以构造成是可移动的，使得在用于对来自具有350nm至380nm波长的辐射源的辐射进行输入及输出的光纤之间形成1mm至2mm大小的间隙。此外，激光辐射源配置成借助于安装在激光辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于鉴定经切割的钻石的设备，所述设备包括具有测量孔口的测量位置以及可移动的光学系统，待检验的所述经切割的钻石固定地定位在所述测量孔口处，所述光学系统包括光谱仪、分别具有250nm至280nm波长和350nm至380nm波长的两个辐射源，所述两个辐射源和所述光谱仪通过用于将辐射输入到所述经切割的钻石中的光纤以及用于将辐射从所述经切割的钻石输出的光纤而连接至所述测量位置；并且所述设备还包括具有532nm波长的激光辐射源以及微控制器，其中，所述经切割的钻石在所述测量位置处定位成使得所述钻石的台面面向所述测量位置的所述测量孔口并且所述钻石的底面位于所述测量孔口的正上方，用于输入辐射的光纤和用于输出辐射的光纤被引导至所述测量孔口，并且其中，所述微控制器配置成控制所述辐射源以设定的时间顺序的交替操作、控制所述光学系统的运动以允许将辐射输入到所述经切割的钻石中、并且还控制所述光谱仪数据的处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于鉴定经切割的钻石的设备，所述设备包括具有测量孔口的测量位置以及可移动的光学系统，待检验的所述经切割的钻石固定地定位在所述测量孔口处，所述光学系统包括光谱仪、分别具有250nm至280nm波长和350nm至380nm波长的两个辐射源，所述两个辐射源和所述光谱仪通过用于将辐射输入到所述经切割的钻石中的光纤以及用于将辐射从所述经切割的钻石输出的光纤而连接至所述测量位置；并且所述设备还包括具有532nm波长的激光辐射源以及微控制器，其中，所述经切割的钻石在所述测量位置处定位成使得所述钻石的台面面向所述测量位置的所述测量孔口并且所述钻石的底面位于所述测量孔口的正上方，用于输入辐射的光纤和用于输出辐射的光纤被引导至所述测量孔口，并且其中，所述微控制器配置成控制所述辐射源以设定的时间顺序的交替操作、控制所述光学系统的运动以允许将辐射输入到所述经切割的钻石中、并且还控制所述光谱仪数据的处理。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述用于输出辐射的光纤包括两个光纤部段，所述两个光纤部段通过两个准直透镜彼此光学地耦合。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光学系统构造成能够移动，使得用于对来自具有250nm至280nm波长的辐射源的辐射进行输入及输出的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉迪米尔·戴维多维奇·布兰克，安德烈·弗拉基米罗维奇·布坚科，维克托·尼古拉耶维奇·杰尼索夫，伊戈尔·维克托奥维奇·马卡尔茨基，根纳季·马尔科维奇·尼基京，德米特里·尼古拉耶维奇·尼基京，拉里莎·真纳迪维纳·塔拉索娃，谢尔盖·亚历山德罗维奇·特伦蒂耶夫，谢尔盖·尤里耶维奇·特罗斯凯维，谢尔盖·维亚切斯拉夫奥维奇·乌达罗夫，亚历山大·谢尔盖耶维奇·沙德耶夫，
申请(专利权)人：公共型股份公司艾尔罗萨，联邦政府预算机构超硬新型碳材料技术研究所，
类型：发明
国别省市：俄罗斯,RU