CN103776782A - 一种鉴别cvd合成钻石的检测方法及其检测仪器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种鉴别CVD合成钻石的检测方法，其包括以下步骤：（1）将被测钻石擦拭干净并置于固定位置；（2）对被测钻石照射紫外、可见、近红外波段的光谱；（3）收集被测钻石漫反射后的光谱；（4）将光谱分光形成不同波长的光谱；（5）根据测量不同波长的光谱值，计算出不同波长的反射率；（6）检测反射率是否出现锐锋值，将未出现锐锋值的被测钻石筛选出来，保留出现锐锋值的被测钻石并进行进一步分析。本发明实施例还公开了一种用于鉴别CVD合成钻石的检测仪器。采用本发明，可以快速、大量从天然钻石中筛检出CVD合成钻石，并且其检测仪器的检测效率高，准确性高。

Description

一种鉴别CVD合成钻石的检测方法及其检测仪器
本申请要求于2013年12月11日提交中国专利局、申请号为201310669193.5、发明名称为“一种鉴别CVD合成钻石的检测方法及其检测仪器”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。 
技术领域
本发明涉及一种钻石的检测方法，尤其涉及一种鉴别CVD合成钻石的检测方法及其检测仪器。
背景技术
CVD法合成钻石是今年出现在国际珠宝市场，其技术已达到与天然最高等级钻石一样的程度，两者难以区分，因此引起钻石业者和消费者的恐慌、不安，甚至有可能带来严重经济损失。然而，现有的检测方法一般包括：
（1）紫外荧光法：天然钻石可能有荧光，也可能没有荧光；而CVD合成钻石都有特殊荧光。但是该特殊荧光在长波紫外荧光灯下不出现，在短波紫外荧光灯下才出现较难观察到的弱或极弱的荧光。该方法如应用在劳动强度较大的工作环境下，很容易导致检测员鉴别错误；
（2）钻石观察仪DiamondView：检测后，可见蓝绿色荧光以及蓝色磷光，具有CVD合成钻石的特征生长纹理。但是，该方法检测效率低，无法进行大量检测；
（3）光自发光光谱仪检测：以拉曼激光照射钻石，于受激辐射光谱中，可见737nm之吸收峰，但是该吸收峰仅见于部分CVD合成钻石中，其检测结果不能得到保证。
为了实现市场公平公正的交易跌序，本发明人利用紫外可见近红外光谱仪全面测试各种天然、人造、优化处理钻石，首次发现波长约为230nm的锐锋出现在所有无色及近无色的化学气相沉积CVD法生长的合成钻石中，这是由于CVD钻石生长的环境存在大量的氢，而形成的一种C-H键，再经热处理而产生230nm之吸收峰。根据以上发现，本发明提出一种能够快速、大量从天然钻石中筛出CVD合成钻石的检测方法。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种鉴别CVD合成钻石的检测方法及其检测仪器。可以快速、大量从天然钻石中筛检出CVD合成钻石，并且其检测仪器的检测效率高，准确性高。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种鉴别CVD合成钻石的检测方法，包括以下步骤：（1）将被测钻石擦拭干净并置于固定位置；（2）对被测钻石照射紫外、可见、近红外波段的光谱；（3）收集被测钻石反射后的光谱；（4）将光谱分光形成不同波长的光谱；（5）根据测量不同波长的光谱值，计算出不同波长的反射率；（6）检测反射率是否出现锐锋值，将未出现锐锋值的被测钻石筛选出来，保留出现锐锋值的被测钻石；（7）检测步骤6中不同波长出现锐锋值的被测钻石，在波长为227nm—233nm之间出现锐锋值的，即鉴别为CVD合成钻石。
进一步的，所述被测钻石为无色或近无色。
相应地，本发明实施例还提供了一种用于鉴别CVD合成钻石的检测仪器，其包括：用于照射被测钻石的发光系统；用于收集被测钻石反射光谱的受光系统；用于将所述放射光谱进行分光形成不同波长光谱的分光系统；用于将所述不同波长光谱的光信号转换成数字信号的信号系统；用于将所述数字信号处理为反射率以及检测反射率是否出现锐锋值的处理系统；所述发光系统的受激辐射光谱是波长为200nm—450nm的辐射光谱。
进一步的，所述检测仪器还包括显示系统，当所述处理系统检测光谱波长在227nm—233nm之间的反射率出现吸收锐锋时，所述显示系统自动显示为CVD合成钻石的相关标示。
进一步的，所述被测钻石为无色或近无色。
作为上述技术方案的进一步改进，所述受光系统包括探镜和光纤，所述探镜用于增大光谱的收集面积，所述光纤用于传送光信号，所述受光系统可配备不同型号大小的所述光纤。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
实施本发明的一种鉴别CVD合成钻石的检测方法，与现有技术相比，它是利用检测仪器对所有无色或近无色的钻石进行检测，获得不同波长光谱的反射率，从而检测反射率是否存在锐锋值，如果在波长为227nm—233nm之间时出现吸收锐锋，即可鉴别该钻石为CVD合成钻石。此测试仅需1秒，即可得到结论，因此可以快速、大量从天然钻石中筛检出CVD合成钻石，能有效地鉴别出商品的真实性，避免了复杂的鉴定过程，提高市场交易效率，实现市场公平公正的交易跌序。
实施本发明的一种用于辨别CVD合成钻石的检测仪器，与现有技术相比，它是根据波长在227nm—233nm之间时的反射率是否存在吸收锐锋的特征，利用波长为200nm—450nm的辐射光谱对所有无色或近无色的钻石进行检测，使其检测的波段范围缩小，一方面，减少了处理系统的运算时间，提高检测效率，另一方面，减少了由于波段范围宽、其它不同波长光谱的影响而导致的检测误差，提高检测的准确性；同时对仪器的制造要求相对较低，使用能耗小，节省成本；此外，本发明还通过配备不同型号大小的光纤，以适用于检测小至0.005克拉的小钻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种鉴别CVD合成钻石的检测方法的一实施例中出现230nm之吸收峰的曲线示意图；
图2是图1实施例中所使用的检测仪器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种鉴别CVD合成钻石的检测方法，是一种用于所有无色或近无色的钻石鉴别是否是CVD合成钻石的检测方法，本发明的一实施例，其包括以下步骤：（1）将被测钻石擦拭干净并置于固定位置；（2）对被测钻石照射紫外、可见、近红外波段的光谱；（3）收集被测钻石漫反射后的光谱；（4）将光谱分光形成不同波长的光谱；（5）根据测量不同波长的光谱值，计算出不同波长的反射率；（6）检测反射率是否出现锐锋值，将未出现锐锋值的被测钻石筛选出来，保留出现锐锋值的被测钻石；（7）检测步骤6中不同波长出现锐锋值的被测钻石，在波长为227nm—233nm之间出现吸收锐锋的，即鉴别为CVD合成钻石。
具体实施时，该检测方法是利用检测仪器对所有无色或近无色的钻石进行检测，获得不同波长光谱的反射率，从而检测反射率是否存在锐锋值，如果在波长约为227nm—233nm之间时出现吸收锐锋，如图1所示的230nm之吸收峰，即可鉴别该钻石为CVD合成钻石。此测试过程仅需1秒，即可得到结论，因此可以快速、大量从天然钻石中筛检出CVD合成钻石，能有效地鉴别出商品的真实性，避免了复杂的鉴定过程，提高市场交易效率，实现市场公平公正的交易跌序。
相应地，如图2所示，利用上述实施例的检测方法制作一种用于鉴别CVD合成钻石的检测仪器，其包括：用于照射被测钻石的发光系统1；用于收集被测钻石漫反射光谱的受光系统2；用于将所述放射光谱进行分光形成不同波长光谱的分光系统3；用于将所述不同波长光谱的光信号转换成数字信号的信号系统4；用于将所述数字信号处理为反射率以及检测反射率是否出现锐锋值的处理系统5；所述发光系统1的受激辐射光谱是波长为200nm—450nm的辐射光谱。具体实施时，该检测仪器是根据波长约227nm—233nm之间时的反射率是否存在锐锋值的特征，利用波长大约为200nm—大约450nm的辐射光谱对所有无色或近无色的钻石进行检测，使其检测的波段范围缩小，一方面，减少了处理系统的运算时间，提高检测效率，另一方面，减少了由于波段范围宽、其它不同波长光谱的影响而导致的检测误差，提高检测的准确性；同时对仪器的制造要求相对较低，使用能耗小，节省成本。当然，检测仪器还可以进一步地缩短辐射光谱的波段范围，比如227nm—233nm，这样能够更有效地减少处理系统5的运算时间，进一步提高检测效率。
进一步的，上述检测仪器还包括显示系统6，当上述处理系统5检测光谱波长在227nm—233nm之间的反射率出现吸收锐锋时，上述显示系统6自动显示为CVD合成钻石的相关标示，通过该显示系统6，能直观地显示鉴别结果，以便于检测员进行筛选和操作仪器。
上述受光系统2包括探镜和光纤（图中未显示），上述探镜用于增大光谱的收集面积，有利于光谱的收集；上述光纤用于传送光信号，该受光系统通过配备不同型号大小的光纤，以适用于检测小至0.005克拉的小钻，从而增大仪器的适用范围。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种鉴别CVD合成钻石的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将被测钻石擦拭干净并置于固定位置；
（2）对被测钻石照射紫外、可见、近红外波段的光谱；
（3）收集被测钻石反射后的光谱；
（4）将光谱分光形成不同波长的光谱；
（5）根据测量不同波长的光谱值，计算出不同波长的反射率；
（6）检测反射率是否出现锐锋值，将未出现锐锋值的被测钻石筛选出来，保留出现锐锋值的被测钻石；
（7）检测步骤6中不同波长出现锐锋值的被测钻石，在波长为227nm—233nm之间出现锐锋值的，即鉴别为CVD合成钻石。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述被测钻石为无色或近无色。
3.一种用于鉴别CVD合成钻石的检测仪器，其特征在于，包括：
用于照射被测钻石的发光系统；
用于收集被测钻石反射光谱的受光系统；
用于将所述放射光谱进行分光形成不同波长光谱的分光系统；
用于将所述不同波长光谱的光信号转换成数字信号的信号系统；
用于将所述数字信号处理为反射率以及检测反射率是否出现锐锋值的处理系统；
所述发光系统的受激辐射光谱是波长为200nm—450nm的辐射光谱。
4.如权利要求3所述的检测仪器，其特征在于：还包括显示系统，当所述处理系统检测光谱波长在227nm—233nm之间的反射率出现吸收锐锋时，所述显示系统自动显示为CVD合成钻石的相关标示。
5.如权利要求3所述的检测仪器，其特征在于：所述被测钻石为无色或近无色。
6.如权利要求3所述的检测仪器，其特征在于：所述受光系统包括探镜和光纤，所述探镜用于增大光谱的收集面积，所述光纤用于传送光信号，所述受光系统可配备不同型号大小的所述光纤。
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