CN108956576A - 一种快速筛选仿钻的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速筛选仿钻的方法，激发被测样品发光的光为含有400‑900nm范围内部分波长或全部波长的入射光，光源辐射面积大，对仿钻在该光源激发下产生的860‑1100nm波长范围内的光成像并检测。于现有技术中的其它检测方式，该方法简单高效，对设备要求低，可实现大批量筛查。

Description

一种快速筛选仿钻的方法

技术领域

本发明涉及钻石检测领域，尤其涉及一种快速筛选仿钻的方法。

背景技术

仿钻，如锆石、莫桑石，混合在批量钻石中，从大批量钻石(一般是碎钻)中筛选仿钻是一项费时费力的工作。锆石是一种硅酸盐矿物，它是提炼金属锆的主要矿石。锆石广泛存在于酸性火成岩，也产于变质岩和其他沉积物中。锆石的化学性质很稳定，所以在河流的砂砾中也可以见到宝石级的锆石，经过切割后的宝石级锆石很像是钻石。莫桑石也是一种外观与钻石非常相似的半宝石。但是，锆石莫桑石等仿钻与钻石价格相差甚远，一些不法商家用来冒充钻石，欺骗消费者，牟取暴利。

在现有技术对钻石检测区分中，CN201510812037.9号专利申请采用波长220-360nm的紫外光照射样品，样品发出荧光和磷光，根据荧光和磷光图像区分天然宝石和合成宝石。仿钻如锆石、莫桑石在 220-360nm下无荧光和磷光特征，该方法不能有效将锆石、莫桑石区分出来。本专利技术中，入射光采用氘灯或氙灯，不采用激光器，采用的荧光和磷光图像是可见光，主要观察发光的颜色。

CN201620382893.5号专利中，采用波长为小于等于410nm的光源照射待检样品，待检样品获得能量激发导致发光，分析光致发光光谱波峰位置，判断样品是否为钻石，是否是合成或天然钻石，是否仿钻。该方法需要配置光谱仪，成本高，操作复杂，而且只能针对单个样品进行检测，无法实现从批量钻石中快速筛查出仿钻。

在CN201720397887.1号专利及CN501511009698.4号专利申请中，通过可见光照射样品获得基础成像，用180-250nm短波紫外线照射样品获得磷光或荧光的分布成像图，两者对比识别出数个样品中发出磷光的钻石位置，在通过荧光或者磷光的颜色进行判断，从而从数个样品中筛选出合成钻石，样品发出的荧光和磷光主要为可见光波段 (380-780nm)，并利用发出的可见光进行彩色成像。由于锆石、莫桑石等仿钻短波紫外线照射下无荧光和磷光特征，该方法也不能有效将仿钻区分出来。

在以上的现有技术以及其它相关技术中，仅是对钻石、天然钻石、合成钻石的区分，或者更进一步对批量钻石的筛选。在钻石中掺杂如锆石、莫桑石，尤其是宝石级锆石时，无法简单地通过以上的现有技术从批量钻石中快速筛查出。

尤其是，上述方法对批量碎钻中掺杂锆石或莫桑石和镶嵌碎钻的成品中掺杂锆石或莫桑石的问题是难以解决的。CN201620382893.5 号专利虽然可以区分出样品是否属于钻石，但该方法需要配置光谱仪，价格高，且只能单粒检测，效率低下，并不直观简洁，碎钻颗粒小，采用该技术检测成本过高，无法在实践中进行。通常，采购商采购的碎钻数量多，在混杂入仿钻后，现有技术无法简单、高效地将其中的仿钻筛查出来，采购到仿钻的风险无法有效降低。

另外，基于405nm或532nm或785nm的拉曼光谱检测技术，也是可以检测区分出仿钻和钻石的，但目前的拉曼光谱检测技术，因拉曼光需要很高的能量才能激发，目前的拉曼技术都是将激光汇聚到单一样品上，确保足够高的能量再对样品进行拉曼激发，从而进行光谱检测，和CN201620382893.5号专利类似，还需要配置光谱仪测量样品的拉曼光谱才可以区分仿钻和钻石，无法简单、高效地将批量钻石中的仿钻筛查出来。

拉曼光检测对环境要求高，往往在低温下进行检测才具有较佳的结果。CN201610356448.6号专利中，采用波长405nm的激光辐射钻石样品表面快速检测钻石，形成便携式拉曼，在该拉曼光钻石检测中，特别设计冷却装置用于在低温条件下对钻石进行拉曼光检测。这样的钻石检测装置虽然能够区分钻石，但由于冷却装置的设置，整体结构将变得复杂。

发明内容

本发明的目的在于解决对设备要求低、高效率地从批量钻石中筛选出仿钻的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种快速筛选仿钻的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将含有400-900nm范围内波长的入射光同时照射到大面积的被测区域，该被测区域可放置大量被测样品，入射光用于激发被测样品，

将入射光激发而发出的光通过滤光组件滤出包含860nm到 1100nm范围内波长的光；

将所述滤出的光导入成像系统,成像系统显示出发光的亮点对所述滤出的光成像；

如果成像系统显示发光的亮点，将发光的亮点对应的被测样品怀疑为仿钻。

在该技术方案中，激发被测样品发光的光源为400-900nm波长范围的入射光，且光源辐射面积大，仿钻在该光源激发下可以产生860-1100nm波长范围内的光。整个检测判断过程中，能够检测到发出860-1100nm波长的亮点即认定为仿钻，适用于大批量钻石的检测，相比于现有技术中的其它检测方式，该方法简单高效，对设备要求低。

现有技术中紫外光大面积辐射检测合成与非合成钻石，被检测的激发光主要为可见光，无法激发出860-1100nm波长的荧光，无法将锆石和莫桑石等仿钻筛查出来。而本专利采用400-900nm入射光大面积辐射、激发样品，在大批量样品中，仿钻可以发出近红外荧光，从而在大批量样品中将仿钻筛查出。

而现有技术中检测入射光为785nm等波长来激发样品区分仿钻时，采用拉曼技术检测，拉曼技术对激发能量要求高，激光需汇聚为很小的点后再辐射样品，故无法达到大面积辐射、大批量筛查出仿钻的目的。

若选择其它波长范围，如180-260nm的紫外光时，大部分天然钻石或者合成钻石会在可见光波段产生不同颜色的荧光或磷光，现有的 180-360nm的紫外光,主要是用氘灯或氙灯来产生,总体能量弱,由于该技术需要将紫外光照射覆盖较大面积，导致被测样品的入射光能量很弱，从而部分天然钻石和合成钻石都没有荧光和磷光的发光现象，也不能激发出锆石和莫桑石等仿钻在860-1100nm荧光。将无法实现本发明的技术效果。

相对于现有技术的785、532nm等拉曼技术检测，本技术方案采用含380-900nm波长入射光大面积照射，可选择的光源变得广泛、可选择波长范围也增大，对设备要求变低，检测将更有效率。另外，有些拉曼技术要求在低温下进行，而本技术方案仅需要在常温下就能够实现检测大量钻石和镶嵌成品的目的，不需要在特定低温环境下操作，适用性很强。

拉曼光激发所需要能量比荧光激发要高很多，目前785、532nm 等拉曼技术都需要将激光汇聚为很小的点在用于提高单位面积能量，从而有效激发被测样品的拉曼光，而本技术利用的是380-900nm的入射光可以激发出仿钻在860-1100nm的荧光，而不是拉曼光，荧光激发的能量无需太高，从而可以将入射光扩散为一定面积的光斑，主要是确保可以同时测量更多的样品。

目前的拉曼技术由于拉曼光的波长和入射激发光波长直接相关，在同一时刻只能某一个波长的光入射进行激发，而本技术测量的荧光的波长位置和入射光的波长无关，而荧光强度在不同波长下则有不同，故可以采用380-900nm内部分或全部波长同时入射，确保不同样品都可以获得较强的荧光。

需要指出的是，入射光含400-900nm的比重相对其它波长的光是比较大的，入射光中集中含有400-900nm的波长的光。该比重以能够使仿钻激发出860-1100nm范围内的波长的光为准，对该比重具体范围不做具体限定。

优选地，经入射光激发而发出的光通过滤光组件时，确保滤光组件将具有入射光波长的光滤除，只有被测样品发出的860-1100nm内的部分波长或全部波长的光通过滤光组件，到达成像系统进行检测。入射光及其它波长的激发光会对成像结果有产生影像，滤光组件将入射光滤除可以保证检测结果的准确性。

优选地，入射光为含有600nm-860nm波长范围内的部分波长的光和/或含有600nm-860nm波长范围内全部波长的光。在入射光不含 860-1100nm波长范围的基础上，进一步选择600nm-860nm波长范围。选用该波长范围，钻石发光信号很弱。而600-860nm更接近仿钻的发光波长位置，而仿钻的光致发光波峰在860-1100nm之间，入射的 600-860nm波长更接近，发光效率更高，从而导致仿钻的发光信号强，钻石的光致发光信号与仿钻光致发光信号不在一个数量级上。所以，在捕获光致发光信号时，由于仿钻发光信号强，可在成像系统明显地显示亮点，而钻石的光致发光主要在可见光400-780nm范围内，在 860-1100的信号相当弱甚至完全不发光，在成像系统上几乎无法检测到。

优选地，入射光为含405nm、450nm、532nm、630nm、650nm、 680nm、785nm、808nm、830nm或850nm中的波长的光。这些波长的光源是常见的光源，有利于该方法的实施。

优选地，入射光为2个或多个不同的光源发射出的不同波长的光，同时照射到被测量样品上进行同时激发。采用多光源同时照射可以使不同的仿钻均得到充分激发，筛查效果更佳。

优选地，入射光为含785nm或808nm中的某一波长的光。该波长接近860-1100nm的，仿钻的发光效率高，同时，785和808正好可以被人眼观察到，容易在放置样品的时候看到是否有被入射光照射到，更有利于该方法的实施。

优选地，入射光为LED光或元素灯所发的光。本发明的光源装置选择广泛，设备要求低。

优选地，入射光为激光，激光能量高，即使在扩散为一定面积的照耀光斑下，还能确保在单位面积下有较高的能量，更有利于提高仿钻的发光强度，更有利于该方法的实施。

优选地，入射光通过光学组件形成一定面积的光斑，所述入射光同时照射到所述被测区域的面积不小于4平方厘米。本发明不采用汇聚光，发散光斑可以同时照射到大面积的被测区域，大的发散光斑可以使同时测量的样品更多，确保每一被照射到的待检样品都得到充分辐射激发。

优选地，需筛选的仿钻为锆石，锆石经入射光激发后发光为荧光，且集中在860-920nm波长范围内。在此种方法下，锆石的光致发光主要为荧光，发光信号强，即使钻石在860-1100nm范围内产生拉曼光信号，由于拉曼光与荧光信号完全不在一个数量级上。仿钻发光样品可以容易地在成像系统上成像，而钻石的拉曼光则不会被检测到。并且拉曼光信号的产生需要将拉曼光汇聚，无法实现大面积辐射且设备简单的目的。该发光集中范围正好落入成像系统检测波长的范围，可以准确检测出锆石是否存在。

优选地，需筛选的仿钻为莫桑石(合成碳化硅)，莫桑石经入射光激发发出的光为荧光，且集中在900-1080nm波长范围内。在此种方法下，莫桑石的光致发光主要为荧光，发光信号强，即使钻石在 860-1100nm范围内产生拉曼光信号，由于拉曼光与荧光信号完全不在一个数量级上。仿钻发光样品可以容易地在成像系统上成像，而钻石的拉曼光则不会被检测到。并且拉曼光信号的产生需要将拉曼光汇聚，无法实现大面积辐射且设备简单的目的。该荧光发光范围正好落入到成像系统检测波长的范围，可以准确检测出莫桑石是否存在。

优选地，滤光组件为860nm-1100nm波长部分或者全部波长可以通过、小于860nm波长的光都不通过的滤光组件。该滤光组件将 860-1100nm波长的光保留，小于860nm的光滤除掉，成像系统中不会出现小于860nm的光(包括可见光)，相对于现有技术中的滤光组件，可以有效地帮助成像系统对仿钻进行成像。

优选地，成像系统的感光元件为面阵分布，感光元件为CCD或 CMOS，所述成像系统能对所述入射光照射到的区域进行成像或检测, 成像系统为黑白成像系统，成像系统成的像是影像或者录像，所述成像系统通过调节镜头位置，可对不同高度的样品进行成像，所述成像系统对860-1100nm内的任意波长的光进行感光成像或检测。面阵分布的感光元件可以准确捕获到大批量待检钻石中每个钻石的发光信息。CCD或CMOS灵敏度高，成本低，从而整个成像系统的设备要求低，捕获的结果准确。入射光照射到的被测区域较大，该成像系统也需要采用较大的成像区域，满足大批量筛选钻石的需要。成像系统捕获860-1100nm范围内的光，可以对仿钻发光进行探测。由于不同波长的成像位置不一样，尤其可见光和近红外光的成像位置不一样，且样品高度不一，高度调节成像系统的镜头，可适应不同样品种类在860-1100nm成像的需要。映像或录像形式的检测结果可以形象反应出仿钻的情况。另外，只有860-1100nm的光可以进入成像系统，该波长的光为不可见光，无需彩色系统，彩色系统反而会降低灵敏度，采用黑白成像，可提高系统的灵敏度，更方便观察到仿钻发出的亮点。

优选地，该方法还包括：

被测量区域具有标识图，在滤光组件将860-1100nm内的部分波长或全部波长滤出到成像系统成像，另外在移除滤光组件的情况下增加照明系统对样品分布情况进行成像，然后将两次成像进行叠加，可快速定位出仿钻的具体位置。

在照明系统照射下，捕获到可以看到被测样品的图像，该图像留作筛选仿钻的参考图。在之前的成像中，发光样品成像位置即为仿钻的位置。由于图像绝大部分地方呈现的是黑色，通过该单独的图像，还难以判断仿钻的位置。将两次成像进行叠加，可以标记出仿钻光所在的位置，即可找出其中的仿钻的具体位置。

通过标识图可以更好的对各颗钻石进行坐标定位，方便找出仿钻的具体位置。

优选地，被测量区域具有标识图，采用含860-1100nm内任意波长的照明光源对被测量区域进行照明成像，获得被测样品的分布位置。使用该波长范围内的光源照明，可以不移除滤光组件，直接切换光源成像，可以获得样品的分布位置图，然后关闭该照明光源，可以获得样品在860-1100nm的发光图，将两个图叠加后即可找出其中的仿钻的具体位置。

优选地，入射光是通过二向色镜后照射到样品上的。二向色镜对入射光波长进行反射或透过，而样品的激光光则相应地进行透过或反射，从而可有效保证激发光能最大限度地照射到样品上，而不会进入成像系统进行感光，也可保证样品发出的光可顺利通过二向色镜，到达成像系统进行感光成像或检测。

优选地，被测量的样品无需特别处理，只需要确保可以被入射光照射到即可，只需在室温下测量，不需要进行制冷或特别地固定。本发明检测方法相对于现有技术，对实施的环境要求低，可以被普遍的使用。

优选地，入射光路无需特别处理，只需要确保入射光可以照射到被测样品即可，入射光与被测量样品之间不需要成像关系，不需要和成像系统进行共焦设计。本发明检测方法相对于现有技术，对光路要求低，结构简单，光学元件少，可以被普遍的使用。

如果成像系统显示了发光的亮点，可以通过图像处理的方法将发光的亮点用更显眼的方式进行标记，将颜色转为红色或其它颜色。采用此种方式，可以更直观地显示仿钻是否存在以及仿钻的具体位置。

附图说明

图1是本发明一种快速筛选仿钻的方法第一实施例示意图；

图2是本发明一种快速筛选仿钻的方法第二实施例示意图；

图3是本发明一种快速筛选仿钻的方法第三实施例示意图；

图4是本发明一种快速筛选仿钻的方法第五实施例示意图。

其中，附图标记含义如下：

第一入射光光源1；11

第二入射光光源1’；11’

光学组件2

二向色镜3；3’；15；15’

被测样品4

滤光组件5；16

镜头6

摄像机7

电脑8

筛查工作台12

被测样品13

方格图14

成像系统17

照明系统18

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

第一实施例

本实施例提供一种快速筛选仿钻的方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：

首先，将第一入射光光源1照射到大面积的被测区域，被测区域可放置批量被测样品4，第一入射光光源1为含有400-900nm范围波长的光源。该样品4一般为批量的钻石或钻石镶嵌成品，被测区域为大面积放置样品的工作台。

然后，被测样品4经第一入射光光源1激发后发光，将发出的光通过滤光组件5滤出包含860nm到1100nm范围内波长的光。

最后，滤光后通过成像系统进行成像，若成像系统检测到有两点的样品，则判断、怀疑发光样品为仿钻，从而实现了大批量钻石中快速筛选出仿钻。

第一入射光光源1为含有400-900nm波长范围的入射光，且光源辐射面积大，仿钻在该光源激发下可以产生860-1100nm波长范围内的光。整个检测判断过程中，能够检测到发出860-1100nm波长的光即怀疑为仿钻，适用于大批量钻石的检测，相比于现有技术中的其它检测方式，该方法简单高效，对设备要求低。

在优选的实施例中，滤除的光不含具有入射光波长的光。避免入射光对成像系统结果的影响。

在更具体实施例中，第一入射光光源1为400-900nm范围内波长的光。滤光组件5滤出860nm到1100nm范围内波长的光。入射光中排除其他波长。

在优选实施例中，经入射光激发而发出的光通过滤光组件时，确保滤光组件将具有入射光波长的光滤除，只有被测样品发出的 860-1100nm内的部分波长或全部波长的光通过滤光组件，到达成像系统进行检测。入射光及其它波长的激发光会对成像结果有产生影像，滤光组件将入射光滤除可以保证检测结果的准确性。

在实施例中，如图1所示，被测样品4经入射光激发后发光，将发出的光通过滤光组件5时，滤光组件5将阻止入射光进入镜头6。滤光组件5将入射光滤除，可以有效避免入射光对成像的影响，使成像系统的成像为激发光成像。

优选实施例中，被测样品4经入射光激发后发光，将发出的光通过滤光组件5时，滤光组件5将阻止小于860nm波长的光进入镜头6。小于860nm波长的光为有可能是钻石被激发所发出的光，将该部分光滤除，可以提高快速筛选的准确性。

在本实施例中，成像系统由镜头6、摄像机7和电脑8构成，如图1所示。镜头6接收并检测从滤光片组5透射的光线，在摄像机7 中将光信息转换为电信号。然后将电信号通过模组转换为数字信号，并传输至电脑8，最终在电脑8中显示图像。

优选实施例中，第一入射光光源1为含有600nm-860nm波长范围内的部分波长或全部波长的光。在入射光不含860-1100nm波长范围的基础上，进一步选择600nm-860nm波长范围。选用该波长范围，钻石发光信号很弱。而仿钻的光致发光波峰在860-1080nm之间,发光信号强，钻石的光致发光信号与仿钻光致发光信号不在一个数量级上。所以，在捕获光致发光信号时，由于仿钻发光信号强，可在成像系统明显地显示亮点，而钻石的光致发光信号弱，在成像系统上几乎无法检测到。如果选择400-900nm波长范围内的其它波长，效果减弱，但亦可实现基本技术效果。

在更具体实施例中，第一入射光光源1为600-860nm范围内波长的光。排除其它波长。

在优选实施例中，第一入射光光源1为含405nm、450nm、532 nm、630nm、650nm、680nm、785nm、808nm或830nm或850nm中的某一波长的光。具体可以为单一波长的光源，这些光源是常见的光源，有利于该方法的实施。

在优选实施例中，第一入射光光源1为含405nm、450nm、532 nm、630nm、650nm、680nm、785nm，808nm、830nm或850nm中的2个或2个以上波长的光同时入射。具体可以为其中两种或两种以上的波长的光源。在实测使用时发现，虽然在400-900nm范围内的入射光具有需要的激发效果，单一波长入射光可以达到一定的筛查目的，但采用两种波长的光同时照射，可以使不同的仿钻都可以激发出充足的荧光，该技术手段可以提高筛查的效率。

优选实施例中，第一入射光光源1为激光光源，由激光器产生。激光光源方向性强，亮度高，适于激发被测样品4的光致发光，激光器也是利用普遍的光源设备。激光器选择大功率激光器。由于激光器发出的光需要扩散为一定面积的发射光斑，确保将放在工作台上的数颗被测样品4都辐射到，会大大降低单位面积的光功率，通常激光能量高，更有利于激发光致发光。

在本实施例中，入射光选择785nm的激光光源。在其它实施例中，入射光选择808nm的激发光源。

在其它实施例中，第一入射光光源1选用LED光或元素灯所发出的光，也是可行的。本发明的光源装置选择广泛，设备要求低。

在本实施中，优选地，第一入射光光源1射出的光通过光学组件 2形成矩形发散光斑,不采用汇聚光，照射到大面积的被测区域，如图1所示。第一入射光光源1射出的光同时照射到被测区域的面积不小于4平方厘米，大的发散光斑可以保证每一待检样品都得到充分辐射激发。光学组件2优选为透镜，对第一入射光光源1进行扩散。在不进行光学组件2扩散情况下，不容易获得一定面积内相对均匀的光斑。

在本实施例中，入射光同时照射到被测区域的面积不小于1平方厘米，入射光同时照射到被测区域面积不大于400平方厘米。在相对大的被测区域面积内，可以放置足够量的被测样品4。但该被照射的区域面积也不可过大，过大的照射面积对入射光的功率要求高，增加设备的成本。

在本实施例中，扩散的光斑为5cm*7cm。

本实施例中，发光样品经入射光激发后发光为荧光。在此种方法下，仿钻的光致发光主要为荧光，发光信号强，钻石的光致发光信号与仿钻发光信号不在一个数量级上。仿钻发光样品可以容易地在成像系统上成像。在其它现有技术中，拉曼技术产生拉曼光进行光谱分析，不适合大批量、简单检测的需求。

在本实施例中，需筛选的仿钻为锆石。锆石经入射光激发发出的光集中在860-920nm波长范围内，发光信号强，主要为荧光。

在其它实施例中，仿钻可以为莫桑石(合成碳化硅)或者至少包括锆石和莫桑石。莫桑石(合成碳化硅)经入射光激发发出的光集中在900-1080nm波长范围内。本方法将将待检钻石中的锆石和莫桑石筛选出来，可以得到良好的钻石筛选效果。

在本实施例中，滤光组件为860nm-1100nm波长部分或者全部波长可以通过、小于860nm波长的光都不通过的滤光组件。

在本实施例中，如图1所示，成像系统包括有镜头6、摄像机7、电脑8。摄像机7与电脑8连接。镜头6接收并检测从滤光片组5透射的光线，在摄像机7中将光信息转换为电信号。然后将电信号通过模组转换为数字信号，并传输至电脑8，最终在电脑8中显示仿钻发光图像。

在本实施例中，成像系统镜头6的感光元件为面阵分布。面阵分布的感光元件可以准确捕获到大批量待检钻石中每个钻石的发光信息。

在本实施例中，成像系统镜头6的感光元件为CCD或CMOS。该方法对成像系统的设备要求低，捕获的结果准确。

另外，成像系统能对入射光照射到的被测区域进行成像。入射光照射到的被测区域较大，该成像系统也需要采用较大的成像区域，满足大批量筛选钻石的需要。

在本实施例中，成像系统对860-1100nm内的任意波长的光进行感光成像。

本实施例中，成像系统通过调节镜头位置，可对不同高度的样品进行成像。由于样品高度不一，高度调节成像系统的镜头，适应不同样品种类成像的需要。

本实施例中，成像系统成的像是映像或者录像。映像或录像形式的检测结果可以形象反应出仿钻的情况。

如图1所示，本实施例中，入射光通过二向色镜3后照射到被测样品4上。由于在光源射至样品时，光源除了激发样品产生光致发光外，也会从样品反射光。如果该反射光与光致发光一起被成像，将会产生很大的噪音。采用二向色镜将滤除光致发光中背景光。

在本实施例中，二向色镜3采用高通二向色镜。二向色镜3设置于被测样品4上方。如图1所示，二向色镜3与工作台成45°夹角。入射光光源1射出的入射光可以通过二向色镜3反射至被测样品4。被测样品4激发的光致发光向上从二向色镜3透射。

在其它实施例中，二向色镜3亦可采用低通二向色镜，根据二向色镜3的作用采用相应的放置位置，在此不再赘述。

在优选实施例中，滤光组件5包括860nm的高通滤光片。高通滤光片可进一步确保将符合要求波长的光进入成像系统中进行检测。

在本实施例中，成像系统为黑白成像系统。黑白成像系统检测效果更佳，在观察中，仅需要观察到发光点即可，无需观察具体颜色。在其它实施例中，也可采用彩色成像系统，但观察效果差，且彩色系统对成像设备要求较高，黑白成像系统可以尽量使检测结果观察直观 (黑或白)，设备更简单。

在其它实施例中，筛选出怀疑为仿钻的样品后，可以再用其他方法进行准确地判定物质的类型。可以根据不同筛选需求增加该步骤，但不是筛查仿钻过程所必须的。

在本实施例中，入射光路无需特别处理，只需要确保入射光可以照射到被测样品即可，入射光与被测量样品之间不需要成像关系，不需要和成像系统进行共焦设计。本发明检测方法相对于现有技术，对光路要求低，结构简单，光学元件少，可以被普遍的使用。

如果成像系统显示了发光的亮点，可以通过图像处理的方法将亮点标记为更显眼的红色或其它颜色(如蓝绿等彩色)。采用此种方式，可以更直观地显示仿钻是否存在以及仿钻的具体位置。

第二实施例

在本第二实施例中，与第一实施例的不同点在于，在该实施例中，入射光光源为两个，为第一入射光光源1和第二入射光光源1’。

如图2所示，第一入射光光源1和第二入射光光源1’通过二向色镜3’透射或反射后，根据需要将2个不同的光源的不同波长的入射光同时照射到样品上。因不同的仿钻的荧光最容易受激发的入射光的波长可能不同，可以确保不同仿钻都可以在860-1100nm波长范围内都产生较强的荧光，更方便检测。

在其他实施例中，入射光光源数量可选择3个或3个以上。将3 个或3个以上的入射光光源同时照射到被测样品上。

第三实施例

本实施例提供一种批量钻石快速筛查方法，如图2所示。第二实施例与第一实施例不同在于：还包括：在滤光组件将860-1100nm内的部分波长或全部波长滤出到成像系统成像，另外在移除滤光组件的情况下增加照明系统对样品分布情况进行成像，然后将两次成像进行叠加，可快速定位出仿钻的具体位置。

使用照明系统18照射被测样品13，对被测样品13分布情况进行成像；将两次成像(第一实施例中的成像为第一次成像)进行叠加，定位出仿钻在被测区域的具体位置。

在照明系统13照射下，捕获到可以看到被测样品13的图像，该图像留作筛选仿钻的参考图。在之前的成像中，发光样品成像位置即为仿钻的位置。由于图像绝大部分地方呈现的是黑色，通过该单独的图像，还难以判断仿钻的位置。将两次成像进行叠加，可以标记出仿钻光所在的位置，即可找出其中的仿钻是哪一份。

照明系统18照射被测样品13之前，移除滤光组件16。

在本实施例中，筛查工作台12为平整台面结构。装置工作时，将数棵需要检查的钻石均匀平铺在筛查工作台12上。筛查工作台12 可采用升降机构(未示出)和平移调整机构(未示出)支撑，方便调节待检钻石的位置。

筛查工作台12、入射光光源11、照明系统18、成像系统17、二向色镜15、滤光组件16等均设置于一密室中，防止外部光源的进入。该密室可由箱体等结构造成。

如图3所示，在本实施例中，筛查工作台12上还设置带标尺的方格图14。在使用该筛查设备时，将被测样品13放在方格图14中。由于方格图14的存在，单棵钻石的位置更容易确定下来，方便精确定位。

在本实施例中采用方格图作为标识图，便于确认位置。在其它实施例中，其它蜂窝图等亦可作为标识图。

在优选实施例中，照明系统18为LED灯具。LED灯具18和入射光光源11都连接电源，并与一控制器(未示出)连接。通过控制器控制入射光光源11和LED灯具的开光。

需要注意的是，在本发明中，入射光光源11、二向色镜15、滤光组件16以及成像系统17的位置及方向可以根据光路的不同进行调整，只需要满足各光学器件能够达到的作用即可。不限定于本实施例所示的位置和方向。

第四实施例

本实施例与第三实施例的区别在于，照明系统13的光源含 860-1100nm内任意波长。不需要撤除滤光组件16，使得整个方法的操作变得简单。

第五实施例

在本第五实施例中，与第三实施例的不同点在于，在该实施例中，入射光光源为两个，为第一入射光光源11和第二入射光光源11’。

如图4所示，第一入射光光源11和第二入射光光源11’通过二向色镜15’透射或反射后，根据需要将2个不同的光源的不同波长的入射光同时照射到样品上。因不同的仿钻的荧光最容易受激发的入射光的波长可能不同，可以确保不同仿钻都可以在860-1100nm波长范围内都产生较强的荧光，更方便检测。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种快速筛选仿钻的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将含有400-900nm范围内波长的入射光同时照射到大面积的被测区域，该被测区域可放置大量被测样品，入射光用于激发被测样品，将入射光激发而发出的光通过滤光组件滤出含有860nm到1100nm范围内波长的光，将所述滤出的光导入成像系统,如果成像系统显示发光的亮点，将发光的亮点对应的被测样品怀疑为仿钻。

2.如权利要求1所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：经入射光激发而发出的光通过滤光组件时，滤光组件将具有入射光波长的光滤除，只有被测样品发出的860-1100nm内的部分波长或全部波长的光通过滤光组件，到达成像系统进行检测。

3.如权利要求1所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述入射光为含有600nm-860nm波长范围内的部分波长的光和/或含有600nm-860nm波长范围内全部波长的光。

4.如权利要求1所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述入射光为含405nm、450nm、532nm、630nm、650nm、680nm、785nm，808nm、830nm或850nm中的波长的光。

5.如权利要求1所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述入射光为2个或多个不同的光源发射出的不同波长的光，同时照射到被测量样品上进行同时激发。

6.如权利要求3所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述入射光为含785nm或808nm中的某一波长的光。

7.如权利要求1-5中任一项所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述入射光为LED光或元素灯所发的光。

8.如权利要求1-5中任一项所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述入射光为激光。

9.如权利要求1-5中任一项所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述入射光通过光学组件形成一定面积的光斑，所述入射光同时照射到所述被测区域的面积不小于4平方厘米。

10.如权利要求1-5中任一项所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：需筛选的所述仿钻为锆石，所述锆石经所述入射光激发发出的光为荧光，且集中在860-920nm波长范围内。

11.如权利要求1-5中任一项所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：需筛选的所述仿钻为莫桑石(合成碳化硅)，所述莫桑石(合成碳化硅)经所述入射光激发发出的光为荧光，且集中在900-1080nm波长范围内。

12.如权利要求1-5中任一项所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述成像系统的感光元件为面阵分布,感光元件为CCD或CMOS，所述成像系统能对所述入射光照射到的区域进行成像或检测,成像系统为黑白成像系统，成像系统成的像是影像或者录像，所述成像系统通过调节镜头位置，可对不同高度的样品进行成像，所述成像系统对860-1100nm内的任意波长的光进行感光成像或检测。

13.如权利要求1-5中任一项所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述被测量区域具有标识图，在滤光组件将860-1100nm内的部分波长或全部波长滤出到成像系统成像，另外在移除滤光组件的情况下增加照明系统对样品分布情况进行成像，然后将两次成像进行叠加，可快速定位出仿钻的具体位置。

14.如权利要求1-5中任一项所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：所述被测量区域具有标识图，采用含860-1100nm内任意波长的照明光源对被测量区域进行照明成像，获得被测样品的分布位置。

15.如权利要求1-5中任一项所述的快速筛选仿钻的方法，其特征在于：如果成像系统显示了发光的亮点，可以通过图像处理的方法将发光的亮点用更显眼的方式进行标记，将颜色转为红色或其它颜色。