DE2011931B2 - Verfahren und vorrichtung zur farbbestimmung von geschliffenen diamanten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur farbbestimmung von geschliffenen diamantenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Farbbestimmung von geschliffenen
Diamanten jeglicher Schlifformen unter Verwendung eines in die Tafel des Diamanten eintretenden und
nach der Geometrie des Strahlenganges im geschliffenen Diamanten totalreflektierten Strahles.
Neben Schliff, Reinheit und Gewicht ist die Farbe das Hauptmerkmal für die genaue Bestimmung,
speziell der Qualitätsbestimmung von geschliffenen Diamanten. Während es heute schon, eine Vielzahl
von Verfahren und Vorrichtungen gibt, mit denen Reinheit, Schliff und Gewicht genügend präzise bestimmt
werden können, liegt das Hauptproblem nach wie vor darin, eine genaue und vor allen Dingen
wiederholbare Farbbestimmung durchzuführen.
Bisher ist es üblich, die Farbe entweder mit dem Auge oder unter großem technischen, insbesondere
vorrichtungsmäßigem Aufwand mittels der sogenannten Ulbrichtschen Kugel zu bestimmen. Während
die Bestimmung mit dem Auge sehr genaue Kenntnisse von Vergleichsstücken, eine lange Schulung
sowie große Erfahrung voraussetzt und damit weitgehend von subjektiven Einflüssen abhängig ist
und bleibt, ist die Bestimmungsmethode mit Hilfe der Ulbrichtschen Kugel insofern ungenau, weil die
2 Oil 931
Oberflächenreflexion der Tafel des Diamanten in die
Messung eingeht.
Es ist eine jedem Fachmann bekannte Tatsache, daß die Farbe eines Diamanten von strukturellen
Inhomogenitäten abhängig ist, d. h., daß das in den Stein einfallende und in ihm reflektierte Licht eine
Absorption erfährt, durch die die Färbung verursacht wird. Will man diese Absorption messen und schaltet
dabei nicht die Anteile der Oberflächenreflexion eines einfallenden Strahles aus, so wird dies immer
zu falschen Meßergebnissen hinsichtlich absoluter Werte für die Farbe führen.
Es ist weiter ein Gerät zur Registrierung und Prüfung geschliffener Edelsteine bekannt (deutsches
Gebrauchsmuster 1945 368), bei dem die durch die Schliffflächen reflektierten Strahlen eines Lichtbündeis,
welches durch eine ausgewählte Schlifffläche, vorzugsweise die Tafel, geschickt wird, in
einer lichtempfindlichen Schicht registriert werden, wobei die ausgewählte Schlifffläche durch eine Vorrichtung
in eine bestimmte wiederholbare räumliche Lage zur Achse des Lichtbündels gebracht worden
ist und die lichtempfindliche Schicht eine bestimmte Lage in bezug auf den Edelstein hat. Dieses Gerät
arbeitet auf der Erkenntnis, daß die im Stein reflektierten und aus ihm austretenden Lichtbündel auf
einer lichtempfindlichen Schicht registriert werden können und daß sie für jeden Stein — vorausgesetzt,
daß der Stein in bezug auf die eintretenden Strahlen immer wieder in eine genau definierte wiederholbare
Lage gebracht werden kann — ein spezifisches Bild ergeben, welches praktisch einen »Ausweis« des
Steines darstellt und zu dessen Identifizierung verwendet wird: Zu anderer Zeit und an anderem Ort
kann nämlich ein zweites Diagramm angefertigt werden, und durch einen Vergleich der beiden Diagramme
läßt sich dann feststellen, ob es sich um ein und denselben Stein handelt, in dem die Bildpunkte
der beiden Diagramme miteinander zur Deckung gebracht werden.
Abgesehen davon, daß mit diesem Gerät eine Farbbestimmung grundsätzlich unmöglich ist, ist bei
ihm stets eine absolut identische Lage des Steines in bezug auf den eintretenden Lichtstrahl Voraussetzung,
um für ein und denselben Stein gleiche Bilder zu erhalten, was einen bedeutenden technisehen
und damit finanziellen Aufwand für ein solches Gerät erforderlich macht. Ferner müssen die Lage
der lichtempfindlichen Schicht und ihr Abstand zu dem Stein ebenfalls genau definiert sein und konstant
bleiben, und durch die Anbringung mehrerer Spiegel tritt ein erheblicher Lichtverlust ein. Außerdem
setzt natürlich die Anwendung solcher Geräte sowohl für die Handhabung als auch bei der Aus-Wertung
und beim Vergleich der Diagramme eine große Erfahrung und Genauigkeit voraus.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile bzw. mangelnde Eignung der bekannten Verfahren und
Geräte zu beseitigen und ein Bestimmungsverfahren zu schaffen, mit dem in jederzeit reproduzierbarer
Weise die Farbe von geschliffenen Diamanten, insbesondere im Hinblick auf und zum Vergleich mit
der international bekannten und handelsüblichen Farbskala für geschliffene Diamanten feststellbar ist,
wobei insbesondere die subjektiven Durchführungsfehler vermieden werden sollen.
Diese Aufgabe wird von der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schwächungsbetrag zwischen eintretendem
und austretendem Strahl von Licht einer bestimmten, vorgegebenen Wellenlänge lichtelektrisch
gemessen wird, wobei durch Oberfiächenreflexionen sowie durch wechselnde Einstellungen des geschliffenen
Steines bedingte Schwächungen des Eintritts-Strahles ausgeschaltet werden.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß jeder Stein, bedingt durch die strukturellen Inhomogenitäten,
eine bestimmte konstante, wellenlängenabhängige Lichtabsorption aufweist, die nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren gemessen wird. Es wird das für diesen Stein konstante Verhältnis
zwischen der Intensität des einfallenden Strahles und des im Stein totalreflektierten, aus den Oberteilfacetten
austretenden Strahles bei einer bestimmten Wellenlänge gemessen. Dieses Verhältnis, das einen
direkten Schluß auf die Farbe des Diamanten zuläßt, kann jederzeit erneut festgestellt werden, wenn eben
gemäß der Vorbedingungen der Erfindung gewährleistet ist, daß der Eintrittsstrahl keinerlei Verlusten
oder Streuungen unterliegt und seine Intensität daher mit 100% angesetzt werden kann.
Um eine Verhältnisskala für Farben zu schaffen, die der international handelsüblichen Farbskala für
Diamanten entspricht und Absolutwerte enthält, welche an Hand von Vergleichssteinen einmal empirisch
festgelegt sind und jederzeit wiederholt werden können, hat es sich die Erfindung weiter zur Aufgabe
gestellt, einen die Farbe exakt definierenden Wert zu ermitteln, der von jeglichen Fehlerquellen des Gerätes
oder der bedienenden Person unabhängig ist. Dies wird dadurch erreicht, daß in einer Einstellung
des Steines, d. h. des geschliffenen Diamanten, bzw. des verwendeten Meßgerätes der Schwächungsbetrag
des eingestrahlten Lichtes mindestens zweier vorgegebener bestimmter Wellenlängen gemessen wird.
Auf diese Weise ermittelt man zunächst den Schwächungsbetrag für die beiden vorbestimmten
Wellenlängen, wobei sich für jede derselben die Transmission des Steines errechnen läßt; aus den
ermittelten Transmissionen für die beiden vorbestimmten Wellenlängen läßt sich ein Quotient bilden,
der eine absolute Konstante für jeden Stein darstellt, weil durch die Quotientenbildung Fehler, die bei der
Ermittlung der Transmissionen für die beiden Wellenlängen in gleichem Maße aufgetreten sind
— weil ja in einer Einstellung des Steines bzw. des Gerätes gemessen wurde —, herausfallen. So werden
beispielsweise Fehler eliminiert, die auf subjektive Durchführungsmängel zurückzuführen sind, also z. B.
auf eine falsche Lagerung des Steines in einer Halterung eines Meßgerätes oder auf eine Abweichung in
der Einstellung des eingestrahlten Lichtes, wie aber auch technische Bearbeitungsfehler des Steines, die
beispielsweise durch einen geometrisch nicht exakt ausgeführten Schliff entstehen können, durch die
Quotientenbildung ebenfalls gelöscht werden. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß durch Schliffehler
Streu- und damit Verlusteffekte am eingestrahlten Licht eintreten, wie auch solche Effekte beispielsweise
durch einen gerätebedingten Schrägeinfall des Lichtes bewirkt werden können. Da aber nach der erfindungsgemäßen
Methode mindestens mit zwei Wellenlängen in einer Einstellung Vergleichsmessungen
durchgeführt werden, werden diese Fehler bei der Quotientenbildung der Transmissions- bzw. Absorptionswerte
eliminiert.
Als besonders vorteilhaft haben sich Vergleichs-
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messungen mit monochromatischem Licht zweier Licht, welches nicht direkt auf den optischen Uber-
Wellenlangen herausgestellt, deren eine das Absorp- trager trifft, in diesen einzubringen und Intensitäts-
tionsmaximum des Diamanten bei X — 415,5 nm er- Verluste weitgehend zu vermeiden,
faßt und deren .andere im Bereich des sichtbaren Ebenfalls aus Gründen technisch-konstruktiver
Spektrums oberhalb 500 nm liegt. Der Grund für 5 Einfachheit kann der Lichtleiter mindestens teilweise
die Verwendung gerade dieser Wellenlängen ist darin innerhalb des optischen Übertragers angeordnet sein,
zu suchen, daß der kommerziell relevante Grad der weil dadurch am wenigsten Platzverluste entstehen
Gelbsättigung geschliffener Diamanten eine Folge be- und außerdem zwischen beiden immer eine exakte,
sonders starker Absorption im blauen Bereich des gleichbleibende Lage besteht.
Spektrums einerseits und besonders geringer Absorp- io Als recht günstig hinsichtlich der Anordnung und
tion im grüngelben Bereich des Spektrums ist, d. h., Herstellung sowie der Funktionsfähigkeit des Gerätes
daß der Gelbgehalt eines Steines gerade durch die hat sich herausgestellt, daß Lichtleiter und optischer
Stärke des Absorptionsmaximums bestimmt wird. Übertrager entweder aus flexiblen Faseroptiken oder
Die zweite Wellenlänge stellt dabei eine Bezugs- aus ummantelten Lichtleitstäben bestehen können,
wellenlänge dar. 15 Der lichtelektrische Empfänger kann vorteilhaft
Um eine noch sicherere Fehlereliminierung zu er- ein in seiner Empfindlichkeit bzw. Verstärkung
reichen und auch Diamanten mit anderen Färb- variabel steuerbares Element sein, so daß man ihn
tönungen, beispielsweise bräunlicher oder grünlicher leicht geänderten Umständen anpassen kann. Der
Grundfärbung, die kommerziell ebenfalls in die elektronische Schaltkreis wird vorzugsweise aus
handelsübliche Skala der Gelbsättigung eingeordnet ao einem die Ausgangssignale des lichtelektrischen Emp-
werden, bestimmen zu können, wird nach einer ab- fängers teilenden, von dem Filterrand gesteuerten
gewandelten Form des erfindungsgemäßen Verfah- Demodulator, aus die geteilten Signale aufnehmen-
rens zur Messung monochromatisches Licht von den Kanälen, aus einer einem der Kanäle zugeordne-
mehr als zwei Wellenlängen verwendet, deren eine ten Abgleicheinrichtung und aus einer in einen weite-
das Absorptionsmaximum des Diamanten bei 25 ren Kanal geschalteten, mit einem Sollwertgeber
χ = 4x5,5 nm erfaßt und deren andere im Bereich verbundenen und mit dem lichtelektrischen Empfän-
des sichtbaren Spektrums oberhalb 500 nm liegen. ger rückgekoppelten Regeleinrichtung bestehen, wo-
Bei z. B. drei Wellenlängen bildet man hier den bei die Kanäle durch die Meßwertanzeige miteinander
Quotienten der für I = 415,5 nm und für eine der gekoppelt sind.
beiden höheren Wellenlängen ermittelten Werte, 30 Pie Erfindung soll im folgenden an Hand der
während die dritte Messung der Ermittlung eines Zeichnung näher erläutert werden, die in schema-
Korrekturfaktors dient. ' tischer Weise den Aufbau eines Gerätes zur Durch-
AIs besonders geeignet zur Durchführung des er- führung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt,
findungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Vorrich- In konstruktiver Einheit erkennt man einen Licht-_ tung herausgestellt, die in funktioneller Reihenfolge 35 leiter 1 für die einfallenden Strahlen, eine Aufin Kombination aus einer selektiv Lichtstrahlen min- nähme 2 für einen Diamanten 24, der hier die destens zweier bestimmter Wellenlängen erzeugenden Schlifform eines Brillanten besitzt, und einen opti-Einrichtung, einem Lichtleiter für diese Strahlen, sehen Übertragers, Diese konstruktive Einheit, inseiner Aufnahme für den Diamanten, einem die im besondere der optische Übertrager 5, ist vorzugsweise Stein totalreflektierten Strahlen aufnehmenden opti- 40· zylinderförmig und nach außen hin durch eine entschen Übertrager, einem lichtelektrischen Empfänger sprechende Hülle oder Mantel 6 abgedeckt,
und einem von diesem gespeisten elektronischen Lichtleiter 1 und optischer Übertrager 5 sind so Schaltkreis mit Meßwertanzeige besteht. Diese Vor- angeordnet, daß ihre diamantseitigen Flächen in einer richtung ist in konstruktiver Hinsicht einfach und optisch planen Ebene 4 liegen. Um Intensitätsverluste nicht zu aufwendig, und sie ist zum anderen leicht zu 45 zu vermeiden, ist der zwischen Oberfläche des Haihandhaben und gewährleistet die erforderliche Re- ters 2 und der optisch planen Ebene 4 gebildete produzierbarkeit. Raum von einem Spiegel 3 abgeschlossen. Der HaI-
findungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Vorrich- In konstruktiver Einheit erkennt man einen Licht-_ tung herausgestellt, die in funktioneller Reihenfolge 35 leiter 1 für die einfallenden Strahlen, eine Aufin Kombination aus einer selektiv Lichtstrahlen min- nähme 2 für einen Diamanten 24, der hier die destens zweier bestimmter Wellenlängen erzeugenden Schlifform eines Brillanten besitzt, und einen opti-Einrichtung, einem Lichtleiter für diese Strahlen, sehen Übertragers, Diese konstruktive Einheit, inseiner Aufnahme für den Diamanten, einem die im besondere der optische Übertrager 5, ist vorzugsweise Stein totalreflektierten Strahlen aufnehmenden opti- 40· zylinderförmig und nach außen hin durch eine entschen Übertrager, einem lichtelektrischen Empfänger sprechende Hülle oder Mantel 6 abgedeckt,
und einem von diesem gespeisten elektronischen Lichtleiter 1 und optischer Übertrager 5 sind so Schaltkreis mit Meßwertanzeige besteht. Diese Vor- angeordnet, daß ihre diamantseitigen Flächen in einer richtung ist in konstruktiver Hinsicht einfach und optisch planen Ebene 4 liegen. Um Intensitätsverluste nicht zu aufwendig, und sie ist zum anderen leicht zu 45 zu vermeiden, ist der zwischen Oberfläche des Haihandhaben und gewährleistet die erforderliche Re- ters 2 und der optisch planen Ebene 4 gebildete produzierbarkeit. Raum von einem Spiegel 3 abgeschlossen. Der HaI-
Dabei besteht die Einrichtung, die selektiv Licht- ter 2 wird, wenn in ihn ein Diamant 24 eingelegt ist,
strahlen mindestens zweier bestimmter Wellenlängen fest gegen die optisch plane Ebene 4 gedrückt, was
erzeugt, vorzugsweise aus einer Lichtquelle mit 50 durch jede hierfür geeignete Vorrichtung, beispielseinem
vorgeschalteten rotierenden Filterrad, wobei weise durch eine Andrückfeder, geschehen kann. Es
die Zahl der auf dem Filterrad angeordneten Filter kommt immer darauf an, daß die Tafel des geschlifder
Zahl der gewünschten Wellenlängen entspricht. fenen Diamanten, hier des Brillanten, in optisch ein-Weiterhin
können aus Gründen der konstruktiven deutiger Weise gegen die Ebene 4 anliegt, um ReEinfachheit
der Lichtleiter für die einfallenden 55 flexionen oder sonstige Lichtstreuungen zu vermei-Strahlen,
die Aufnahme für den Diamanten und der den.
optische Übertrager eine konstruktive Einheit bilden, Der Halter 2 für den Diamanten 24 ist so ausgewobei
Austrittsfläche des Lichtleiters und Eintritts- bildet, daß der Diamant unterhalb seiner Rondiste
fläche des Übertragers in einer optisch planen Ebene bzw. Fasserkante gehalten wird und das Oberteil des
liegen, gegen die die Tafel des Diamanten, gegebenen- 60 Diamanten, d. h. das Teil, welches sich oberhalb der
falls unter Federdruck, anliegt Auf diese Weise wird Rondiste befindet, völlig frei liegt, so daß alles Licht,
immer eine genau definierte Lage des Diamanten in welches nach der Geometrie des Strahlenganges im
bezug auf einfallendes und ausfallendes Licht er- geschliffenen Stein aus dem Oberteil reflektiert werzeugt,
und im Wiederholungsfalle ergeben sich die den wird, frei austreten und in den optischen Übergleichen
Verhältnisse. Zweckmäßig ist der zwischen 65 trager 5 gelangen kann. Wie man aus der Zeichnung
Oberfläche des Halters und der optisch planen Ebene erkennt, besitzt der Halter 2 einen der Schlifform
gebildete Raum von einem Spiegel abgeschlossen, um des Unterteiles des Diamanten 24 entsprechenden
somit alles, auch das eventuell seitlich austretende Schliffkegel, so daß der Stein ohne Schwierigkeiten
eingelegt werden kann und die Anwendung des Halters ohne weiteres für große und kleine Steine einer
Schlifform, also beispielsweise für große und kleine Brillanten, möglich ist, da bekanntermaßen die
Spitzenwinkel des Unterteiles bei Brillanten gleich sind. Natürlich wird man für andere Schlifformen
von Diamanten, welche von dem Brillantschliff unterschiedlich sind, diesen angepaßte Halterungen bzw.
Aufnahmen verwenden, was dem Fachmann aber ohne besondere Schwierigkeiten und technischen
Aufwand möglich ist.
Der Lichtleiter 1, der übrigens ebenso wie der optische Übertrager eine flexible Faseroptik oder
auch ein Lichtleitstab sein kann, wird von einer ihm vorgeschalteten lichterzeugenden Einrichtung gespeist,
die im wesentlichen aus einer Lichtquelle 23 und einem zwischen dieser Lichtquelle und dem
Lichtleiter 1 angeordneten Filterrad 8 besteht, während dazwischen in bekannter Weise eine abbildende
Optik 9 angeordnet ist. Auf dem Filterrad 8 sind zwei Filter 71, 72 angeordnet, die jeweils nur Licht
einer gewünschten Wellenlänge durchlassen. Im vorliegenden Beispiel wird also der Lichtleitstab 1 und
damit auch der Diamant 24 nur mit Licht zweier Wellenlängen beaufschlagt, doch ist es selbstverständlich
auch möglich, mehr als zwei Filter vorzusehen, so daß man monochromatisches Licht von
mehr als zwei Wellenlängen erzeugen kann. — In der dargestellten Ausbildungsform ist der Filter 71
für Licht der dem Absorptionsmaximum von Diamanten entsprechenden Wellenlänge Ix = 415,5 nm
vorgesehen, während der zweite Filter Licht der Wellenlänge-A2 = 520 nm durchläßt.
An den optischen Übertragers schließt sich eine
weitere abbildende Optik 10 an, in der das Licht gebündelt und dann auf einen lichtelektrischen Empfänger
11 geworfen wird, der ein Photowiderstand sein kann oder aber, wie im vorliegenden Falle, ein
Photomultiplier in Form eines Sekundär-Elektronen-Vervielfachers. Dieser lichtelektrische Empfänger 11
ist ein in seiner Empfindlichkeit bzw. Verstärkung ■variabel steuerbares Element.
Der lichtelektrische Empfänger 11 ist mit einem Demodulator 12 verbunden, von dem zwei Kanäle
18, 19 für die durch den Demodulator 12 geteilten Signale ausgehen und der zwecks Synchronsteuerung
mit dem Filterrad 8 verbunden ist. Die beiden Kanäle 18, 19 sind durch eine Meßwertanzeige 16 miteinander
gekoppelt, wobei in den Kanal 19 eine Abgleicheinrichtung 15 eingeschaltet ist, während sich
im Kanal 18 eine Regeleinrichtung 14 mit einem Sollwertgeber 13 befindet. Diese Regeleinrichtung 14
Ist ihrerseits mit dem lichtelektrischen Empfänger 11 rückgekoppelt.
Die Arbeitsweise bzw. Handhabung des Gerätes ist folgende:
Zunächst erfolgt die Eichung bzw. der Abgleich der Vorrichtung, wobei statt eines Steines 24 unter
45° ein Spiegel unterhalb der planen Ebene 4 angeordnet wird. Aus der Lichtquelle 23 fällt, von der
abbildenden Optik 9 gebündelt, Licht auf die beiden Filter 71 und 72 des sich drehenden Filterrades 8,
wobei die beiden Filter jeweils nur Licht einer bestimmten Wellenlänge durchlassen. Das Licht wird
durch den Lichtleiter 1 auf den Spiegel und von diesem über den optischen Übertrager 5 und die zweite
abbildenden Optik 10 auf den lichtelektrischen Empfänger 11 geworfen. Von diesem wird es in ein elektrisches
Transmissionssignal 22 umgewandelt und zu dem Demodulator 12 geleitet, der die Signale 22 entsprechend der von dem Filterrad 8 abgeleiteten und
über die Verbindung 21 übertragenen Synchronisierung die Signale 22 demoduliert und auf den jeweils
zugehörigen Kanal 18 oder 19 verteilt. Der Abgleich erfolgt nun auf den Betrag oder die Höhe eines
Signals, das vom Sollwertgeber 13 auf den Regler 14 gegeben wird und über die Rückkopplung 17 dafür
sorgt, daß die Empfindlichkeit des lichtelektrischen Empfängers 11 so eingestellt wird, daß das Signal im
Kanal 18 die gleiche Höhe hat wie das im Kanal 19. Die Eichung des Gerätes ist dann erfolgt, wenn der
auf der Meßanzeige abgebildete Wert = 1 ist, d. h., wenn die beiden Intensitäten der beiden verwendeten
Wellenlängen gleich sind und damit der Quotient aus ihnen = 1 wird.
Nach erfolgter Eichung wird dann der geschliffene Diamant 24 in den Halter 2 eingelegt und mit seiner
Tafel fest gegen die optisch plane Ebene 4 zur Anlage gebracht. Der Strahlenverlauf ist jetzt selbstverständlich
der gleiche wie bei der Eichung, jedoch erhält man auf Grund der Struktur des Steines bei
den beiden verwendeten Wellenlängen zwei verschiedene Signale in den Kanälen 18 und 19. Das
Signal im Kanal 18 wird mit dem Signal des Sollwertgebers 13 verglichen und gegebenenfalls über die
Rückkopplung 17 nachgeregelt. Da durch diese Rückkopplung 17 die Empfindlichkeit des lichtelektrischen
Empfängers 11 geändert wird, ändert sich das Signal im Kanal 19 um den gleichen Betrag. Die Änderung
dieses Betrages wird auf der Meßanzeige 16 abgebildet und entspricht dem Quotienten der beiden gemessenen
Transmissionen. Dieser Quotient ist eine Konstante des gemessenen Diamanten, die zu beliebiger
Zeit an beliebigem Ort von anderen Personen erneut gemessen werden kann.
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß selbstverständlich die Auflagefläche des optischen
Übertragers 5 immer größer als der Tafeldurchmesser des zu messenden Diamanten 24 sein muß,
während der Austrittsquerschnitt des Lichtleiters 1 kleiner oder höchstens gleich dem Tafeldurchmesser
sein sollte. Durch diese Größenverhältnisse ergibt sich eine Selbstjustierung des Steines in bezug auf die
optisch plane Ebene 4, und jegliches Kippen wird ausgeschaltet, so daß man immer eindeutige Verhältnisse
hinsichtlich Einstrahlung und Ausstrahlung erhält, wobei sich die Erfindung weiter die Tatsache
zunutze macht, daß alles totalreflektierte Licht in den optischen Übertrager fallen muß, weil der Lichtleiter
1 als lichtabgebendes Element keine Strahlen aufnehmen kann. Dem liegt das physikalische Prinzip
zugrunde, daß ein Quellelement keine Senke sein kann.
Dem Fachmann wird auch ohne weiteres verständlich sein, daß für den optischen Übertrager 5 jegliche
homogene lichtdurchlässige Material verwendet werden kann, wie selbstverständlich auch ein innen
verspiegelter Zylinder in Frage kommt. Ebenfalls kann der lichtelektrische Empfänger unmittelbar auf
dem optischen Übertrager S angeordnet sein, so daß damit die Konstruktion des Gerätes noch einfacher
wird, weil die abbildende Optik 10 praktisch wegfällt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY
109583/147
Claims (13)
1. Verfahren zur.. Farbbestimmung von· geschliffenen
Diamanten jeglicher Schlifformen unter Verwendung eines in die Tafel des Diamanten
eintretenden und nach der Geometrie des Strahlenganges im Diamanten totalreflektierten
Strahles, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwächungsbetrag zwischen eintretendem
und austretendem Strahl von Licht einer bestimmten, vorgegebenen Wellenlänge lichtelektrisch gemessen wird, wobei durch Oberflächenreflexionen
sowie, durch; wechselnde Einstellungen des geschliffenen ,Steines bedingte Schwächungen
des Eintrittsstrahles ausgeschaltet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß,.,in einer Einstellung des Steines
bzw. des· verwendeten Meßgerätes der Schwächungsbetrag des eingestrahlten Lichtes
mindestens zweier vorgegebener, bestimmter Wellenlängen gemessen und der ermittelte Meßwert
für den Schwächungsbetrag auf einem Meßgerät abgebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung monochromatisches
Licht zweier Wellenlängen verwendet wird, deren eine das Absorptionsmaximum des Diamanten bei λ = 415,5 nm erfaßt und deren
andere im Bereich des sichtbaren Spektrums oberhalb 500 nm liegt.
4. Verfahren-nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Messung monochromatisches Licht von "mehr als zwei Wellenlängen verwendet wird, deren eine das Absorptionsmaximum
des Diamanten bei λ=415,5 mn erfaßt und deren andere im Bereich des sichtbaren Spektrums
oberhalb 500 nm liegen.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in funktioneller Reihenfolge in Kombination aus einer
selektiv Lichtstrahlen mindestens * zweier bestimmter Wellenlängen erzeugenden Einrichtung,
einem Lichtleiter für diese Strahlen, einer Aufnähme für den Diamanten, einem die im Stein
totalreflektierten Strahlen aufnehmenden optischen Übertrager, einem lichtelektrischen Empfänger
und einem von diesem gespeisten elektronischen Schaltkreis mit Meßwertanzeige besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv Lichtstrahlen mindestens
zweier bestimmter Wellenlängen erzeugende Einrichtung aus einer Lichtquelle (23) mit
einem vorgeschalteten rotierenden Filterrad (8) besteht, wobei die Zahl der auf dem Filterräd
angeordneten Filter (71, 72) der Zahl der gewünschten Wellenlängen entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (1)
für die einfallenden Strahlen, die Aufnahme (2) für den Diamanten (24) und der optischen Übertrager
(5) eine konstruktive Einheit bilden, wobei Austrittsfläche des Lichtleiters (1) und Eintrittsfläche
des Übertragers (5) in einer optisch planen Ebene (4) liegen, gegen die die Tafel des
Diamanten (5), gegebenenfalls unter Federdruck, anliegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Oberfläche des
Halters (2) und der optisch planen Ebene (4) gebildete Raum von einem Spiegel (3) abgeschlossen
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (1)
mindestens teilweise innerhalb des optischen Übertragers (5) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtleiter (1) und
optischer Übertrager (5) aus flexiblen Faseroptiken bestehen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtleiter (1) und
optischer Übertrager (5) aus ummantelten Lichtleitstäben bestehen.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der lichtelektrische Empfänger (11) ein in seiner Empfindlichkeit bzw. Verstärkung variabel steuerbares
Element ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der elektronische Schaltkreis aus einem die Ausgangssignale des lichtelektrischen Empfängers
(11) teilenden, von dem Filterrad (8) gesteuerten Demodulator (12), aus die geteilten Signale aufnehmenden
Kanälen (18,19), aus einer einem der Kanäle (19) zugeordneten Abgleicheinrichtung
(15) und aus einer in einen weiteren Kanal (18) geschalteten, mit einem Sollwertgeber (13) verbundenen
und mit dem lichtelektrischen Empfänger (11) rückgekoppelten Regeleinrichtung (14)
besteht, wobei die Kanäle durch die Meßwertanzeige (16) miteinander gekoppelt sind.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702011931 DE2011931C2 (de) | 1970-03-13 | Vorrichtung zur Bestimmung der photometrischen Transmission geschliffener Diamanten | |
JP13080670A JPS5423270B1 (de) | 1970-03-13 | 1970-12-28 | |
US00121111A US3794424A (en) | 1970-03-13 | 1971-03-04 | Method and apparatus for determining the color or cut diamonds |
GB2341071*A GB1316382A (en) | 1970-03-13 | 1971-04-19 | Determination of the colour of diamonds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702011931 DE2011931C2 (de) | 1970-03-13 | Vorrichtung zur Bestimmung der photometrischen Transmission geschliffener Diamanten |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2011931B2 true DE2011931B2 (de) | 1972-01-13 |
DE2011931A1 DE2011931A1 (de) | 1972-01-13 |
DE2011931C2 DE2011931C2 (de) | 1977-12-01 |
Family
ID=
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0007809A1 (de) * | 1978-07-28 | 1980-02-06 | Gem Instruments Corporation | Gerät zur Herstellung eines simulierten optischen Bildes eines ausgewählten Edelsteins |
DE2940625A1 (de) * | 1978-10-09 | 1980-06-04 | De Beers Cons Mines Ltd | Verfahren zur bestimmung der farbe von diamanten u.a. edelsteinen |
WO1991016617A1 (en) * | 1990-04-24 | 1991-10-31 | Gersan Establishment | Method and apparatus for examining an object |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0007809A1 (de) * | 1978-07-28 | 1980-02-06 | Gem Instruments Corporation | Gerät zur Herstellung eines simulierten optischen Bildes eines ausgewählten Edelsteins |
DE2940625A1 (de) * | 1978-10-09 | 1980-06-04 | De Beers Cons Mines Ltd | Verfahren zur bestimmung der farbe von diamanten u.a. edelsteinen |
WO1991016617A1 (en) * | 1990-04-24 | 1991-10-31 | Gersan Establishment | Method and apparatus for examining an object |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5423270B1 (de) | 1979-08-13 |
DE2011931A1 (de) | 1972-01-13 |
US3794424A (en) | 1974-02-26 |
GB1316382A (en) | 1973-05-09 |
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