[实用新型]钻石快速批量筛选检测仪

说明书

本实用新型涉及钻石快速批量筛选检测仪，属于测量测试的技术领域，尤其涉及利用光学手段检测天然钻石的技术领域。该检测仪包括：样品腔、托盘、X射线管、X射线高压电源、波长不同的两个紫外光源、照相机、白光光源、可伸缩机械臂、固定在可伸缩机械臂臂杆末端的X射线显示屏、控制器，通过可伸缩机械臂将用于显示X射线成像的显示屏传递至照相机镜头与样品成像平面之间，透视成像光学元件X射线管和显示屏分别位于样品两侧，将X射线荧光照片和磷光照片及影像照片、紫外线荧光照片、紫外线磷光照片与样品原始位置照片对比实现了从样品中快速批量地检出各类非天然钻石。

技术领域

本实用新型涉及钻石快速批量筛选检测仪，属于测量测试的技术领域，尤其涉及利用光学手段检测天然钻石的技术领域。

背景技术

钻石是由碳元素组成的无色晶体，是目前已知的自然存在的最硬的物质。钻石的折射率高，在光线的作用下，钻石变得耀眼生辉，所以钻石珠宝一直是时尚人士的追求。钻石的价格由于产量有限而居高不下，但钻石的需求量却逐年增长，有一些商人就开始寻找钻石的替代品，制造出人造钻石和实验室合成钻石，而一些不法商人就会将合成钻石混入天然钻石中以冒充天然钻石销售。通常达到一定尺寸的钻石都会经过珠宝检测实验室检测，实验室出具相应的检测证书标注钻石的类型和品质。对于很小尺寸的钻石而言，如0.01-0.05克拉的钻石（厘钻），实验室检测证书的价格可能已经高于这类钻石本身的价值，所以这些小尺寸钻石是没有证书来保障其真伪的，而这类小尺寸钻石的用量又非常大，比如一个戒指上可能镶嵌了一颗大尺寸的钻石，但是周围镶嵌了几十颗厘钻。而对于一次就会采购几百甚至几千颗厘钻的珠宝生产企业来说，他们需要快速地确认自己所采购的这些钻石中没有用人造钻石或实验室合成钻石冒充的天然钻石，买珠宝的客户也希望自己买到的钻石都是天然的，因此，需要从购买的钻石中筛选出天然钻石。

以前所提到的人造钻石通常是指立方氧化锆(Cubic Zirconia)和莫桑石（Moissanite），这是两种成本较低的人造钻石，立方氧化锆成本更低。人造钻石尤其是莫桑石外表同样闪闪发光，一般人难以区别钻石和这些人造钻石。专业人员借助硬度、比重、折射率等方法来区分立方氧化锆和莫桑石及天然钻石。

近两年，市场上出现了两种实验室合成钻石：HPHT（High Pressure HighTemperature,高温高压）钻石和CVD（Chemical Vapor Deposition，化学气相沉淀）钻石，它们是在实验室内利用特殊的设备制备生长出来的钻石，这不同于前面提到的人造钻石，由于HPHT和CVD钻石都是由碳元素组成且结构与天然钻石非常接近，所以其硬度、折射率、密度等指标都和天然钻石一样，即便是专业人员用以前的常规检测方法也无法区分天然钻石和实验室合成钻石。

根据对天然钻石和HPHT及CVD的深入研究，人们发现它们对于紫外线的光学反应是不同的：大多数天然钻石在紫外线的照射下会呈现蓝色的荧光，而当紫外线关闭时，荧光也会消失；而小部分的天然钻石会在紫外线的照射下呈现强荧光，紫外线关闭后仍然会有微弱的发光（深蓝色或弱黄色），我们称之为磷光；HPHT在不同波长紫外线的照射下无荧光或有弱荧光，但当紫外线关闭时，HPHT会呈现海蓝色（或浅蓝色）磷光；CVD在紫外线的照射下会出现弱的蓝色荧光，关闭紫外线后呈现绿色或橙色磷光。

根据这种光学特点，市场上有了利用紫外线检测天然钻石/CVD/HPHT的仪器，但是这种仪器只能用于天然钻石和HPHT及部分CVD的鉴别。由于CVD的生产商希望CVD更接近于天然钻石，已经通过对CVD的工艺的改变生产出可以不产生磷光的CVD，改进工艺后的CVD光学性能就更加接近天然钻石，紫外线仪器已经无法检测这类改进工艺后的CVD。利用拉曼光谱仪根据某些特定的波长能够检测这类无荧光或蓝色荧光且无磷光CVD，采用DiamondView根据钻石的生长纹也能够检测这类无荧光或蓝色荧光且无磷光CVD，但这两种方法都只能一颗一颗地检测，并且鉴别样品的尺寸要大于0.05ct。目前对于所有仪器的厂家来说，如何从钻石中快速批量地检测出这类更接近天然钻石的无荧光或蓝色荧光且无磷光CVD成为一个难题。