NL8620244A - Werkwijze voor het identificeren van diamanten. - Google Patents

Description

^ 8 6 2 6 2.4-4 Ψ

Werkwijze_voor_het identificeren van_diamanteiu 1 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een identificatietechniek en in het bijzonder op het identificeren van diamanten wanneer zij geplaatst worden tegenover kunstmatige diamanten, zirkoon of soortgelijke materialen.

5 Het is veelal gebruikelijk bijvoorbeeld in de juwelenhandel om ondubbelzinnig onderscheid; te maken tussen snij- j diamanten (siersteenkwaliteit) en kunstmatige diamanten, zoals die ! : i welke gemaakt zijn van zirkoon. In Raman-spectroscopie wordt een monochromatische’lichtbundel geleid op een preparaat en waarnemingen

j I

JLO 1 worden uitgevoerd aan de verstrooide straling. Monochromatische lichtbronnen van verschillende frequenties kunnen gebruikt worden, zoals gaslasers. Men heeft gevonden dat het Ramansignaal zeer specifiek is en de onderhavigë uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het identificeren van diamanten door deze eigen- 15 schappen te gebruiken.

Zo wordt volgens de onderhavige uitvinding een werkwijze verschaft voor het identificeren van diamanten, omvattende de stappen van (a) het plaatsen van een preparaat dat geïdentificeerd moet worden in een bundel van monochromatische laserstraling met 20 vooraf bepaalde golflengte, (b) het doen passeren van de verstrooide

Ramanstraling vanaf het preparaat via een filterorgaan, geschikt om : alleen Ramanstraling van karakteristieke frequentie van een diamant ; door te laten, en (c) het detecteren van de gefilterde straling.

Bij voorkeur is de stralingsbron een gaslaser ; 25 die monochromatische straling afgeeft in de groene gedeelten van het spectrum. Het orgaan voor het detecteren van de aangeslagen Ramanstraling is bij voorkeur het menselijk oog, of een detector, geba-I seerd op een fotocel, maar andere geschikte vormen van detecteren kunnen eveneens aangewend worden. Het filterorgaan wordt bij voorkeur !30 geplaatst onder rechte hoeken ten opzichte van de verstrooide stralingsbundel.lHet filterorgaan kan een dun glaasje met een geschikte ' laag omvatten. Filters zijn verkrijgbaar bij fabrikanten ’(zoals

Melles Griot) en worden gekenmerkt in termen van de golflengte van de invallende straling.

862 0 ? 4 4 'w' ala 15? fisa § fc - 2 -

De uitvinding omvat eveneens een inrichting voor het identificeren van diamanten,, omvattende een bron van laserstraling, geschikt om een.monochromatische bundel te verschaffen, organen voor het ondersteunen van een te identificeren 5 preparaat in de baan van de monochromatische bundel, een filter- orgaan, geschikt om alleen verstrooide Ramanstraling van karakteristieke frequentie van een diamant door te laten, en organen voor het detecteren van de verstrooide Ramanstraling, doorgelaten door het filterorgaan.

10 Bekende analyse van materialen door Raman- speotfoscopietechnieken omvat .het gebruik van dure optische apparatuur, zoals een monochromator, tesamen.met een-detector, zoals een fotomultiplicatorbuis, of een dioderij (zie de hiermee samengaande Britse octrooiaanvrage van aanvraagster no. GB 2140555 Ά). 15 Er is echter gevonden dat in het geval van een diamant het Ramansignaal-verkregen uit de straling mêt een monochromatische bundel relatief intens is. Door een filter met nauwe doorlaatband te gebruiken is een orgaan geleverd voor het identificeren van diamanten ten opzichte van die uit de kunstmatige 20 variteiten.

Door een gaslaser te gebruiken die een uitgangssignaal in. het groene gebied van het zichtbare spectrum geeft bevindt de Ramanverschuiving, veroorzaakt door een diamant, zich voldoende tegen het rode gebied, teneinde een vlotte identificatie ; 25 mogelijk te maken, waarbij bekende laserveiligheidsbrillen gebruikt worden, welke de niet verschoven laserstraling filteren. Een helium/neon-laser, welke normaal een uitgangssignaal geeft in het rode gebied van het spectrum, nabij 632,8 nm, kunnen gewijzigd worden om een uitgangssignaal nabij 543,5 nm te geven. Een derge-30 lijke laser is veel goedkoper dan andere groene lasers, en is geschikt voor het waarnemen van het Ramansignaal door het oog na het verwijderen van de niet verschoven laserstraling door een I geschikt filter. Het golfléngtegebied dat de voorkeur heeft voor de invallende monochromatisch laserstraling loopt van 450 tot 650 nm.

35 : De uitvinding zal nu bij wijze van voorbeeld beschreven worden onder verwijzing naar de enige bijgaande tekening.

8620244 f

- 3 - I

: Een laag vermogen-gaslaser 1 van het helium/ I neon type (verschaft door Melles-Griot (Nederland)) was. geschikt ! om een uitgangssignaal te geven nabij 543,5 nm en om een bundel van | monochromatische straling 2 te richten op een preparaat 3 in een |5 houder (niet getoond). Een filter 4, geschikt om straling door te laten met een golflengte nabij 585,9 nm (het Ramansignaal van diamant) werd onder een rechte hoek geplaatst ten opzichte van de as ! van de preparaathouder en de laser 1. Een detector 5, in dit geval het | menselijk oog, werd geplaatst achter het filter 4.

110 Tijdens het gebruik werd een preparaat vain ofwel | diamant ofwel een kunstmatige diamant geplaatst in de preparaathouder.

I Een bundel monochromatische laserstraling met golflengte 543,5 nm werd: ! gericht op het preparaat. Verstrooide straling, die geen Ramanovergang, karakteristiek voor een diamant, heeft ondergaan, werd verwijderd door 15 het filter. Indien het preparaat een echte diamant was, werd het

Ramansignaal met golflengte 585,9 nm doorgelaten door het filter en werd gedetecteerd. Afhankelijk zo van het feit of het wel of geen diamant is in de preparaathouder zal de waarnemer een signaal detecteren. Dit maakt het mogelijk een onderscheid, of identificatie ; 20 te verkrijgen van diamanten en kunstmatige diamanten. ' . :

Eveneens wordt beoogd dat de inrichting draag- I

baar is in de natuur. Zo kan een operateur, die een draagbare bron voor laserstraling vasthoudt> de straling op een preparaat richten.

Door de verstrooide straling via een geschikt filter waar te nemen 25 i kan men zich snel verzekeren van de afwezigheid of de aanwezigheid van diamanten. Een inrichting, die het menselijk oog als detector gebruikt, zal natuurlijk de voordelen hebben van goedkoop zijn en I betrouwbaarheid, gesteld tegenover de inrichtingen met electronica | of andere typen detectoren.

I ί j | | :

Claims (13)

1. Werkwijze voor het identificeren van diamanten, gekenmerkt door de stappen van (a) het plaatsen van een | te identificeren preparaat in een bundel monochromatisehe laser- straling van voorafbepaalde golflengte, (b) het doorlaten van de 5 : verstrooide Ramanstraling.van het preparaat door een filterorgaan, ; geschikt om alleen verstrooide Ramanstraling met karakteristieke frequentie van diamant door te laten, en (c) het detecteren van de gefilterde straling. | '

2. Werkwijze volgens condlusie 1, met het 10. kenmerk, dat de monochromatisehe laserstraling een golflengte heeft van 450 tot 650 nm.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het filterorgaan een gedeelte van glas met een filterlaag omvat.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het filterorgaan onder een rechte hoek staat ten opzichte van de verstrooide stralingsbundel. ! i

5. Werkwijze volgens één van de voorgaande j : conclusies, met het kenmerk, dat de bron van monochromatisehe 20. laserstraling een helium/neon-laser is.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de helium/neon-laser geschikt is om een uitgangssignaal met stralingsgolflengte bij. of dichtbij 543,5 nm te ver- 1 schaffen.

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande | conclusies, met het kenmerk, dat de gefilterde straling gedetec teerd wordt door het oog van een waarnemer.

8. Inrichting voor het identificeren van. diamanten, gekenmerkt, door een'bron voor laserstraling, geschikt 30 om een monochromatisehe bundel te verschaffen, organen voor het ondersteunen van een te identificeren preparaat in de baan van de monochromatisehe bundel, een filterorgaan, geschikt om alleen verstrooide Ramanstraling van karakteristieke frequentie van diamanten door te laten, en organen voor het detecteren van de 35 verstrooide Ramanstraling, doorgelaten door het filterorgaan. 8620244 « Μ - 5 -

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de bron van monochromatische laserstraling een ; golflengte heeft van 450 tot 650 nm.

10, Inrichting volgens conclusie ,9, 5 met het kenmerk, dat de.bron van monochromatische laserstraling een helium/neon-laser is.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de helium/neon-laser geschikt is om een uitgangssignaal te verschaffen met golflengte bij of nabij. 543,5 nm:

12. Inrichting volgens'ëén van de conclusies 8 tot 11, met het kenmerk, dat het filterorgaan een gedeelte van ' ; glas met een filterlaag omvat.

13. Inrichting volgens één van de conclusies j 8 tot 12, met het kenmerk, dat het filterorgaan onder rechte hoeken| 15 geplaatst wordt ten opzichte van de verstrooide stralingsbundel. -o -o -o -o -o -o -o -o -o -o - ! | 8620244