用于宝石鉴定的紫外线-可见光吸收光谱法制造技术

本文的系统和方法可用于为反射和透射模式两者捕获和分析平台上多个样品宝石的光谱仪数据，包括映射样品的数码相机图像数据。包括映射样品的数码相机图像数据。包括映射样品的数码相机图像数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于宝石鉴定的紫外线
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可见光吸收光谱法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请与2020年7月29日提交的美国临时申请号63/058,385相关并要求其优先权，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本领域包括用于宝石识别的紫外线
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可见光吸收光谱法的系统和方法。

技术介绍

[0004]恰当和准确地识别宝石对于正确分析和评估它们是有用的。之前，没有商业上可用的仪器来测量钻石、彩色宝石和珍珠的半透明样品，并且没有专门的方式来以此种方式测量镶嵌的宝石，因为这些系统不能支持戒指、项链或其他底座。结果是拆除了镶嵌的珠宝用于分析。此外，难以修改旧的硬件以添加更多特征，诸如但不限于荧光、磷光和时间分辨测量。
[0005]现在需要自动化系统，其允许既准确又能够在许多不同的情况下用于多种测试场景的有效测试。

技术实现思路

[0006]本文的系统和方法可用于反射光谱仪分析，该系统包括具有处理器和存储器的计算机，与光谱仪、第一光源和第二光源通信，其中反射子系统包括分叉反射子系统光纤，其探头端安装在反射子系统框架上，该反射子系统框架被配置为允许反射子系统探头端在反射子系统平台上方升高和降低，并且在一些示例中，分叉反射子系统光纤中的第一根与光源通信，并且分叉反射子系统光纤中的第二根与光谱仪通信。在一些示例中，第一分叉反射子系统光纤和第二分叉反射子系统光纤的直径大约为600微米，并且从第一分叉反射子系统光纤和第二分叉反射子系统光纤中的每个的中心测量，第一分叉反射子系统光纤和第二分叉反射子系统光纤相隔0.7mm至1.2mm之间。在一些示例中，反射子系统平台是被配置为容纳液氮和样品的蒸发皿。在一些示例中，反射子系统平台由特氟隆制成。在一些示例中，系统包括具有基座和臂部的底座，该臂部被配置为接收镶嵌的珠宝，其中该臂部由反射材料制成。在一些示例中，分叉光纤中的第一根和第二根的芯直径都是600微米或更大。在一些示例中，珠宝底座由铝或特氟隆制成。在一些示例中，反射光源的波长在190nm和2500nm之间。在一些示例中，反射光源是氘灯和/或卤钨灯。在一些示例中，反射光源是被配置为发射大约254nm的主波长的短波紫外线发光二极管，或者是被配置为发射大约365nm的主波长的长波紫外线发光二极管，或者是被配置为发射250nm和370nm之间的波长的滤光氘灯。具有用于荧光分析的在200nm和400nm之间的波长。
[0007]本文的系统和方法可用于使用反射光谱仪分析样品，例如，由具有处理器和存储器的计算机与光谱仪和第一光源以及第二光源通信，从而使光信号从光源通过激发光纤发送到安装在子系统框架上的探头端，该子系统框架被配置为在样品平台上方升高和降低，
使光信号关闭，通过收集光纤接收来自样品平台上的样品的响应信号到光谱仪，并使所接收的响应信号的荧光图显示。在一些示例中，在发送第一光信号之前，通过在计算机上运行的软件上设置积分时间和平均数进行校准，进行黑暗化和测量，将样品放在反射探头下并测量信号。在一些示例中，光源是能够发射265nm和365nm波长的发光二极管光源。在一些示例中，激发光纤和收集光纤各自具有600微米或更大的芯直径。
附图说明
[0008]为了更好地理解本申请中描述的实施例，应该结合以下附图参考下面的具体实施方式，其中相似的附图标记指的是遍历附图的对应部分。
[0009]图1是根据本文中描述的某些方面的示例光谱系统的图示；
[0010]图2是根据本文中描述的某些方面的示例光谱系统的另一图示；
[0011]图3是根据本文中描述的某些方面的示例光纤布置的图示；
[0012]图4是根据本文中描述的某些方面的示例光谱支撑件的图示；
[0013]图5是根据本文中描述的某些方面计算的示例图表的图示；
[0014]图6是根据本文中描述的某些方面计算的示例图表的图示；
[0015]图7是根据本文中描述的某些方面计算的示例图表的图示；
[0016]图8是根据本文中描述的某些方面计算的示例图表的图示；
[0017]图9是根据本文中描述的某些方面计算的示例图表的图示；
[0018]图10是根据本文中描述的某些方面计算的示例图表的图示；
[0019]图11是根据本文中描述的某些方面计算的示例图表的图示；
[0020]图12是根据本文中描述的某些方面计算的示例图表的图示；
[0021]图13是根据本文中描述的某些方面的示例光谱系统的另一图示；
[0022]图14是根据本文中描述的某些方面的示例联网系统的图示；以及
[0023]图15是根据本文中描述的某些方面的示例计算机系统的图示。
具体实施方式
[0024]现在将详细参考实施例，在附图中示出了实施例。在下面的详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本文中提出的主题的充分理解。但对于本领域普通技术人员来说，显然可以在没有这些具体细节的情况下实践该主题。此外，本文中描述的特定实施例以举例的方式提供，并且不应该被用来限制特定实施例的范围。在其他情况下，众所周知的数据结构、定时协议、软件操作、程序和部件没有被详细描述，以便避免不必要地掩盖本文中的实施例的各个方面。
[0025]概述
[0026]本文的系统和方法可用于半透明宝石和珍珠的反射模式吸收测量，并且测量镶嵌的宝石和钻石的吸收光谱。
[0027]本文描述的系统包括专用的紫外线(UV)/可见光(Vis)光谱仪，其具有专用于钻石、宝石和珍珠行业的研究、识别、分类和/或分级目的的能力。此类系统可在一个单元中提供将UV/Vis吸收光谱的使用扩展到这些行业的多种能力，如下所述。
[0028]本文描述的UV/Vis光谱仪可以包括使用反射收集几何构型，其允许测量半透明样
品(不透明的彩色宝石和珍珠)，并允许用独特设计的样品底座测量镶嵌的样品。一些示例实施例包括具有在液氮温度下测量钻石、用光纤耦合的反射模式测量钻石和彩色宝石的荧光和磷光的能力，以及测量由于热和光扰动引起的吸收的时间演变的能力。
[0029]本文的系统和方法可包括分析多种宝石，诸如钻石、彩色宝石和珍珠。系统可以使用250nm至1000nm之间的吸收光谱，其中测量时间小于10秒。使用本文的系统，分析宝石样品没有大小限制，并且松散的和镶嵌的宝石都可以被容易和快速地分析。
[0030]用于测量钻石/有色宝石/珍珠的反射探头
[0031]反射探头可以提供更简单且更直接的方式来测量小型彩色宝石(近距离)、较大/较暗的彩色宝石(镶嵌或未镶嵌的)、半透明宝石、钻石(小型和大型，镶嵌或未镶嵌的)和/或珍珠。
[0032]珍珠的吸收光谱可用于分级/分类/质量测量，例如体色、泛音(overtone)和/或光泽。然而，由于珍珠的不透明/半透明性质，因此标准的透射模式UV/Vis光谱仪可能无法收集珍珠的吸收光谱。可以实施本文的系统和方法以采用反射模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于反射光谱仪分析的系统，所述系统包括：具有处理器和存储器的计算机，所述计算机与光谱仪、第一光源和第二光源通信；反射子系统，其包括，具有安装在反射子系统框架上的探头端的分叉反射子系统光纤，所述反射子系统框架被配置为允许所述反射子系统探头端在反射子系统平台上方升高和降低；其中所述分叉反射子系统光纤中的第一分叉反射子系统光纤与所述光源通信，并且所述分叉反射子系统光纤中的第二分叉反射子系统光纤与所述光谱仪通信；其中所述第一分叉反射子系统光纤和所述第二分叉反射子系统光纤的直径大约为600μm，并且从所述第一分叉反射子系统光纤和所述第二分叉反射子系统光纤中的每个的中心测量，所述第一分叉反射子系统光纤和所述第二分叉反射子系统光纤相隔0.7mm至1.2mm之间。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述反射子系统平台是被配置为容纳液氮和样品的蒸发皿。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述反射子系统平台由特氟隆制成。4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括珠宝底座，其具有基座和臂部，所述臂部被配置为接收镶嵌的珠宝，其中所述臂部由反射材料制成。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述珠宝底座由特氟龙制成。6.根据权利要求4所述的系统，其中所述珠宝底座由铝制成。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述反射光源的波长在190nm和2500nm之间。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述反射光源是氘灯和/或卤钨灯。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述反射光源是以下中的至少一种：被配置为发射大约254nm的主波长的短波紫外发光二极管、被配置为发射大约365nm的主波长的长波紫外发光二极管，以及被配置为发射200nm至400nm之间的波长的滤光氘灯。10.一种用于使用反射光谱仪分析来分析样品的方法，所述方法包括：由具有处理器和存储器的计算机与光谱仪和第一光源以及第二光源通信；使光信号从所述第一光源通过激发光纤发送到安装在子系统框架上的探头端，所述子系统框架被配置为在样品平台上方被升高和降低；通过收集光纤从所述样品平台上的所述样品接收响应信号到所述光谱仪；以及引起显示接收的响应信号的荧光图；通过从第二光源通过反射子系统分叉光纤向安装在反射子系统框架上的反射子系统探头端发送第二光信号来完成反射步骤，所述反射子系统框架被配置为在第二样品平台上方被升高和降低；通过所述反射子系统分叉光纤从所述第二样品平台上的所述样品接收反射子系统响应信...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：美国杰莫洛吉克尔研究所有限公司GIA，
类型：发明
国别省市：