用于宝石鉴定的装置、方法和系统制造方法及图纸

一种用于确定钻石(130a)的类型的系统(100a)，该系统(100a)包括用于将光导向钻石(130a)的多个激光器(110a，120a)，其中每个激光器具有不同的光波长；其中来自多个激光器(110a，120a)的光的光谱从紫外延伸到近红外；光谱仪(140a)，其用于响应于来自激光器(110a，120a)的被导向钻石(130a)的光的不均匀性而从钻石(130a)收集光致发光光谱；处理器模块(150a)，其用于将由光谱仪(140a)收集的光致发光光谱与已知钻石类型的预先存在的光致发光光谱进行比较；以及输出模块(160a)，其用于根据来自钻石(130a)的光致发光光谱和来自钻石(130a)的预先存在的光致发光光谱之间的相关性的预定阈值以及响应于已知钻石类型的不均匀性的预先存在的光致发光光谱，提供指示钻石(130a)的钻石类型的输出信号。(130a)的钻石类型的输出信号。(130a)的钻石类型的输出信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于宝石鉴定的装置、方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于宝石鉴定的装置、方法和系统。更具体地，本专利技术提供了一种用于鉴定钻石的装置、方法和系统。

技术介绍

[0002]天然钻石被认为是一种罕见的宝石，并且天然钻石已经被认为通常形成于10亿至35亿年前，大多数形成于地球表面以下150公里和250公里之间的深度。
[0003]钻石的参数，即钻石的透明度、切割、克拉和颜色都影响钻石的价值。
[0004]众所周知，价值较高的钻石通常是只有很少或没有通常是淡淡的黄色的可辨别的颜色的钻石。
[0005]此外，透明度较高的钻石，即钻石主体中具有较少的可见缺陷或内含物的钻石，具有更高的经济价值。
[0006]近年来，已经生产了合成或非天然钻石，它们是在实验室中形成或生长的，并且是人工制造的，是在受控的实验室环境中制造的，其目的是反映钻石在自然界中形成所需的条件。
[0007]创造人造钻石有两个主要方法；化学气相沉积(CVD钻石)和高压高温(HPHT钻石)；
[0008](
ⅰ
)CVD(化学气相沉积)钻石是实验室制造的钻石，它是通过化学气相沉积方法产生的。这种方法常用于大石块。
[0009](
ⅱ
)HPHT(高压高温)钻石是使用了一种被称为高压高温处理的方法的实验室制造的钻石。HPHT主要用于小钻石厘石，通常不用于较大的石块。
[0010]实验室制造的钻石仍然被认为是真正的钻石，并且由在等轴系统中结晶的纯碳组成的矿物构成，并且肉眼无法区分差异，且在放大下差不多是可能的。
[0011]合成形成的钻石被认为是“真实的”，并且分级机构可以为天然钻石出具一份报告，并且为实验室制造的钻石出具一份单独的报告。
[0012]非天然(即实验室制造的)钻石通常被认为经济价值低，并且可被视为非真实的或至少是非传统的。
[0013]作为天然钻石价值的一部分，每颗钻石之间的年代、百万年或数十亿年以及稀缺性和独特性决定了这些钻石的价值。
[0014]此外，钻石的历史也可能有助于它的价值，并且当钻石在一个家庭中被赠送或代代相传时，它至少具有情感价值。
[0015]诸如CVP和HPHT钻石的高质量合成形成的钻石的出现对钻石行业产生了重大影响。
[0016]众所周知，作为欺诈活动的一部分，有许多用合成钻石代替天然钻石，而真正的所有者并不知道这种欺骗的实例。
[0017]此外，还有许多高质量合成钻石作为真钻石被传给顾客或者在购买和收集之间用合成钻石代替有完整文件的真钻石的例子。
[0018]然而，由于近年来用于合成钻石的CVD和HPHT技术的巨大进步，使得在不同类型之间进行辨别越来越困难。
[0019]此外，一些低等级的天然钻石甚至可以用HPHT处理成高等级的钻石，从而改变钻石的价值，同时代表该钻石以该等级自然出现。
[0020]目前，拉曼光谱仪可以用于钻石类型的确定，即一般是天然的或合成的，并且这些大多是便携式拉曼光谱仪。
[0021]随着合成钻石与天然钻石越来越相似，以及随着确定钻石类型，即天然和未改性钻石与合成或改性天然钻石的难度越来越大，已经变得越来越困难，并且现有的确定钻石类型的方法越来越不可靠和不确定，且在不久的将来不可避免地会变得过时。因此，需要新的方法来识别天然钻石、合成钻石和处理过的钻石。

技术实现思路

[0022]专利技术目的
[0023]本专利技术的目的是提供一种用于宝石鉴定，特别是钻石和确定钻石类型的装置、方法和系统，其克服或至少部分改善了与现有技术相关的至少一些缺陷。
[0024]专利技术概述
[0025]在第一方面，本专利技术提供了用于确定钻石的类型的系统，所述系统包括：
[0026]多个激光器，其用于将光导向钻石，其中每个激光器具有不同的光波长；其中来自所述多个激光器的光的光谱从紫外(UV)延伸到近红外(NIR)；
[0027]光谱仪，其用于响应于来自所述激光器的被导向所述钻石的光的不均匀性而收集来自所述钻石的光致发光光谱；
[0028]处理器模块，其用于将由光谱仪收集的光致发光光谱与已知钻石类型的预先存在的光致发光光谱进行比较；以及
[0029]输出模块，其用于根据来自所述钻石的光致发光光谱和响应于已知钻石类型的不均匀性的所述预先存在的光致发光光谱之间的相关性的预定阈值来提供指示所述钻石的钻石类型的输出信号。
[0030]在所有激光器被同时激活的同时，光谱仪可以从所述钻石收集光致发光光谱强度数据。
[0031]不均匀性包括色心、内含物、缺陷、结晶度不一致、晶格变形、内应力、内应力、杂质和痕量元素。
[0032]钻石的类型包括天然钻石化学气相沉积(CVD)合成钻石、高压高温(HPHT)合成钻石和处理过的天然钻石。
[0033]该系统可以包括3个激光器。
[0034]该系统可以包括4个激光器。激光器优选具有360nm、457nm、514nm和633nm的波长。
[0035]在第二方面，本专利技术提供了一种用于确定钻石的类型的方法，所述方法包括以下步骤：
[0036](
ⅰ
)响应于来自多个激光器的光的不均匀性，从所述钻石收集光致发光光谱，其中每个激光器具有不同的光波长；其中来自所述多个激光器的光的光谱从紫外(UV)延伸到近红外(NIR)；
[0037](ii)在处理器模块中，将由光谱仪收集的光致发光光谱与已知钻石类型的预先存在的光致发光光谱进行比较；以及
[0038](iii)从输出模块，响应于来自步骤(ii)的所述钻石的光致发光光谱和已知钻石类型的所述预先存在的光致发光光谱之间的相关性的预定阈值，提供指示钻石类型的输出信号。
[0039]在所有激光器被同时激活的同时，光谱仪可以从所述钻石收集光致发光光谱强度数据。
[0040]不均匀性包括色心、内含物、缺陷、结晶度不一致、晶格变形、内应力、内应力、杂质、痕量元素和同位素。
[0041]钻石的类型包括天然钻石化学气相沉积(CVD)合成钻石、高压高温(HPHT)合成钻石和处理过的天然钻石。
[0042]已知钻石类型的预先存在的光致发光光谱强度数据可以使用第一方面的系统获得。
[0043]在第三方面，本专利技术提供了一种用于在钻石检测中自动优化收集光谱的系统，所述系统包括带式工作台，其中显微镜物镜和光学装置被分别布置在带式工作台的两侧，激光源被布置在显微镜物镜的前面，CCD传感器被布置在光学装置的后面，CCD传感器执行预获取，并且CCD传感器根据预获取结果调节其自身参数。
[0044]显微镜物镜可以被固定到支撑框架。
[0045]激光源可以被固定到安装台。
[0046]激光源可以包括不同的激光器。
[0047]CCD传感器可以被连接到光谱仪。
[0048]CCD传感器优选采用面阵CCD。
[0049]光学装置可以是陷波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定钻石的类型的系统，所述系统包括：多个激光器，所述多个激光器用于将光导向钻石，其中，每个激光器具有不同的光波长；其中，来自所述多个激光器的光的光谱从紫外(UV)延伸到近红外(NIR)；光谱仪，所述光谱仪用于响应于来自所述激光器的被导向所述钻石的光的不均匀性而收集来自所述钻石的光致发光光谱；处理器模块，所述处理器模块用于将由所述光谱仪收集的光致发光光谱与已知钻石类型的预先存在的光致发光光谱进行比较；以及输出模块，所述输出模块用于根据来自所述钻石的光致发光光谱和响应于已知钻石类型的不均匀性的所述预先存在的光致发光光谱之间的相关性的预定阈值，提供指示所述钻石的钻石类型的输出信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中，在所有激光器被同时激活时，所述光谱仪从所述钻石收集光致发光光谱强度数据。3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其中，所述不均匀性包括色心、内含物、缺陷、结晶度不一致、晶格变形、内应力、内应力、杂质和痕量元素。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述钻石的类型是天然钻石、化学气相沉积(CVD)合成钻石、高压高温(HPHT)合成钻石和处理过的天然钻石。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统包括3个激光器。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述系统包括4个激光器。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述激光器具有360nm、457nm、514nm和633nm的波长。8.一种用于确定钻石的类型的方法，所述方法包括以下步骤：(i)响应于来自多个激光器的光的不均匀性，从所述钻石收集光致发光光谱，其中，每个激光器具有不同的光波长；其中，来自所述多个激光器的光的光谱从紫外(UV)延伸到近红外(NIR)；(ii)在处理器模块中，将由所述光谱仪收集的光致发光光谱与已知钻石类型的预先存在的光致发光光谱进行比较；以及(iii)从输出模块，响应于来自步骤(ii)的来自所述钻石的光致发光光谱和所述已知钻石类型的预先存在的光致发光光谱之间的相关性的预定阈值，提供指示所述钻石的类型的输出信号。9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所有激光器被同时激活时，所述光谱仪从所述钻石收集光致发光光谱强度数据。10.根据权利要求8或权利要求9所述的方法，其中，所述不均匀性包括色心、内含物、缺陷、结晶度不一致、晶格变形、内应力、内应力、杂质、痕量元素和同位素。11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述钻石的类型是天然钻石、化学气相沉积(CVD)合成钻石、高压高温(HPHT)合成钻石和处理过的天然钻石。12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，已知钻石类型的预先存在的光致发光光谱强度数据已经使用权利要求1至6中任一项所述的系统获得。13.一种用于在钻石检测中自动优化收集光谱的系统，所述系统包括带式工作台，其中，所述带式工作台的两侧分别被布置有显微镜物镜和光学装置，激光源被布置在所述显
微镜物镜的前方，CCD传感器被布置在所述光学装置的后方，所述CCD传感器执行预获取，并且所述CCD传感器根据预获取结果调节其自身参数。14.根据权利要求13所述的用于在钻石检测中自动优化收集光谱的系统，其中，所述显微镜物镜被固定到支撑框架。15.根据权利要求13或权利要求14所述的用于在钻石检测中自动优化收集光谱的系统，其中，所述激光源被固定到安装台。16.根据权利要求13至15中任一项所述的用于在钻石检测中自动优化收集光谱的系统，其中，所述激光源包括不同的激光器。17.根据权利要求13至16中任一项所述的用于在钻石检测中自动优化收集光谱的系统，其中，所述CCD传感器被连接到光谱仪。18.根据权利要求14至17中任一项所述的用于在钻石检测中自动优化收集光谱的系统，其中，所述CCD传感器采用面阵CCD。19.根据权利要求13至18中任一项所述的用于在钻石检测中自动优化收集光谱的系统，其中，所述光学装置是陷波滤波器和荧光滤波器。20.一种用多...

【专利技术属性】
技术研发人员：程娟，沈镇康，钟达行，陈江，邓咏芝，许冠中，
申请(专利权)人：金展科技有限公司，
类型：发明
国别省市：