CN114144656A - 宝石测试设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种用于测试宝石样品的改进的宝石测试设备。所述宝石测试设备包含手持式壳体、处理器单元、第一宝石测试装置、第二宝石测试装置和显示单元。所述第一宝石测试装置包含第一测试探针和热导率测试模块。所述第二宝石测试装置包含第二测试探针和光吸收模块。

Description

宝石测试设备
本申请涉及一种用于测试宝石的设备，所述宝石例如钻石类似石(simulant)、钻石和莫桑石。
钻石包含非常坚硬的天然结晶碳。钻石可以是有色的，也可以是无色的。当钻石透明且无瑕疵时，其作为珠宝价值很高。钻石通常在工业上用作磨料。
莫桑石是指碳化硅矿物及其各种结晶多晶型物。尽管很罕见，但可以在自然界中找到碳化硅矿物。也可以在实验室中合成碳化硅矿物。
无色或接近无色的合成莫桑石在许多方面都与钻石相似，例如视觉特性、硬度和热导率以及其它物理特性。因此，合成莫桑石在当今的珠宝市场中被广泛用作钻石类似石。
宝石测试仪通常被视为用于标识钻石、莫桑石和其它宝石等宝石的方便工具。宝石测试仪可以包含用于确定宝石的热导率或电导率以便根据热导率和电导率对宝石进行分类的测试探针。
现有技术文献US 20160363576 A1公开了一种多功能宝石测试设备。所述设备包含便携式外壳、测试单元和指示单元。便携式外壳包含手持式壳体和探针壳体。探针壳体从手持式壳体的前端延伸。测试单元包含导电探针。导电探针具有从探针壳体的尖端延伸出的测试端部部分。指示单元包含发光二极管(LED)照明单元。LED照明单元放置在手持式壳体中。LED照明单元还远离探针壳体的尖端定位。功能上，导电探针旨在用于接触测试对象以确定测试对象的传导率。接收在手持式壳体中的LED照明单元在测试期间用于照亮导电探针的测试端部部分。
LED照明单元远离探针壳体的尖端定位。LED照明单元生成热量，其中所述LED照明单元用以防止此热量朝向导电探针传输。
热量可能会影响对测试对象的传导率的测量的准确性。
现有技术文献US 6043742 A公开了一种用于使用传导通过样品宝石的交流电来检测人造宝石的设备。所述设备包含其中使电子电路系统移位的手持式外壳，从外壳延伸的探针，以及呈主体接触触摸板形式的传输刺激电极。电子电路系统包括用于消除探针感测到的未传输信号的滤波器。在使用中，操作者通过使导电探针接触宝石以试图感测传导通过宝石的信号来探测宝石。电子电路用于产生供传递到触摸板的交流电信号，所述交流电信号优选地呈正弦波形形式。交流电信号通过设备的操作者传输到样品宝石中。在检测到传导的所传输信号之后，警报被激活，从而指示宝石是人造的。
本申请的目标是提供改进的宝石测试设备。
提供一种改进的具有光强度测试的宝石测试设备，用于测试宝石样品。光强度测试也被称为光吸收测试。
进行对样品的测试以标识样品的材料。宝石样品的实例为钻石和莫桑石。宝石测试设备用作光吸收测试装置。
热导率测试通常用于使钻石和莫桑石宝石与所有其它宝石区分开。此后，光吸收宝石测试设备可以用于区分钻石与莫桑石宝石。
光吸收宝石测试设备包括手持式壳体、多个光源、测试探针、光电探测器、处理器单元和显示单元。
光源、测试探针的一部分、光电探测器和处理器通常放置在手持式壳体内部。显示单元通常放置在手持式壳体的外表面上。
手持式壳体用以容纳和保护光吸收宝石测试设备的内部部分。手持式壳体的形状被设计允许使用者易于拿着或携带宝石测试设备。手持式壳体可以包含位于宝石测试设备的外表面上的抓握凹口，由此允许使用者维持对宝石测试设备的牢固抓握。手持式壳体通常由塑料材料制成以减小重量和成本。
测试探针的第一端放置在手持式壳体外部。测试探针的第二端通常放置在手持式壳体内部。换句话说，测试探针从手持式壳体的一个部分突出。
多个光源放置在测试探针的至少两侧上。提供多个光源以用于发射具有预定波长的紫外光(UV)光线。光源以预定角度倾斜以便朝向在测试探针的第一端附近的区域引导光线。UV光线通常是指波长介于约10纳米(nm)至约400nm之间的电磁辐射，但可行范围可能更窄。UV光线的可行范围可以从约300nm扩展至约400nm。
样品旨在放置在此区域处以用于接收光线。如果样品为钻石，则其会反射光线。如果样品为莫桑石宝石，则其会吸收光线。换句话说，莫桑石宝石基本上不会反射光线。
在使用中，测试探针放置在样品附近。测试探针的第一端适用于接收来自样品的光线，所述样品由来自多个光源的光线照亮。测试探针然后将这些光线传输到测试探针的第二端。
测试探针通常具有光导。
在一个实施方案中，光导是指光纤。测试探针的一端旨在接收光线。光纤然后将光线引导到测试探针的另一端。
光纤是指由玻璃或塑料制成的柔性、透明纤维或线材。线材通常具有非常小的直径，且其具有允许光线从一端传输到另一端的两个端。光纤的直径通常稍大于人发的直径。
在另一实施方案中，光导是指具有反射性内表面的管子。测试探针的一端旨在接收光线。管子的内表面然后反射光线且将光线引导到测试探针的另一端。
光电探测器通常放置在测试探针的第二端附近。光电探测器被布置成检测来自光源的具有预定波长的光线。这些光线从样品行进到测试探针的光导的第一端，行进到测试探针的光导的第二端，且行进到光电探测器。光电探测器还被布置成测量这些光线的光强度。
电子测试单元的处理器单元电连接到多个光源且电连接到光电探测器。提供处理器单元以用于根据对光线的光强度的测量确定宝石的材料。换句话说，处理器单元确定样品包括钻石还是莫桑石宝石。
如果处理器单元确定样品反射光线，则处理器单元认为样品为钻石。另一方面，如果处理器单元确定样品不反射光线，则处理器单元然后认为样品为莫桑石。
显示单元电连接到处理器单元。显示单元用于从处理器单元接收关于确定宝石样品的材料的数据。显示单元随后示出或显示此数据。
多个光源提供不同的益处。
当测试探针放置在样品的切平面(table)的不同部分处时——甚至是当测试探针位于切平面的边缘处时，多个光源的布置允许样品的切平面接收光线。所述切平面是指切割宝石样品的小平面或平面侧，所述小平面位于宝石样品的顶部。此小平面通常为宝石样品的最大小平面。
实际上，测试探针的大小通常小于样品的切平面的大小。使用者可以将测试探针放置在样品的切平面的不同部分处。
当测试探针基本上放置在切平面的中心位置附近或基本上放置在切平面的中心位置处时，样品的切平面会接收从所有多个光源发射的光线。
当测试探针未基本上放置在样品的切平面的中心位置附近(例如，基本上放置在切平面的边缘)时，样品的切平面将仍接收从多个光源中的一个或多个发射的光线。
简而言之，多个光源允许样品接收足够光线来测试样品，即使当测试探针放置在宝石的切平面的不同部分处时也是如此。使用者不局限于将测试探针放在切平面的中心处以便获得准确的宝石测试结果。
这不同于其它宝石测试仪，其中每一宝石测试仪包含测试探针且仅一个单个光源放置在测试探针的一侧。
当测试探针放置在样品的切平面的中心位置附近或放置在样品的切平面的中心位置处时，样品的切平面会接收来自单个光源的光线。
当测试探针放置在样品的切平面的边缘处时，仅样品的侧面小平面可以接收来自单个光源的光线。换句话说，没有光线或几乎没有光线被引导到样品的切平面上。
样品的切平面然后可能无法接收足够的光线来测试样品。这然后会削弱或影响对样品的测试。
光吸收宝石测试设备可以具有不同方面。
在一个实施方案中，光吸收宝石测试设备的多个光源包括两个光源，但其还可以包括三个或更多个光源。
在另外的实施方案中，多个光源以对称方式布置在测试探针周围。换句话说，多个光源用作面向彼此或围绕测试探针的纵向轴线的类似零件。在一个实例中，两个光源放置在测试探针的两个相对侧处。
光源中的每一者通常相对于测试探针的纵向轴线以预定角度倾斜。
光吸收宝石测试设备通常包含压力开关和压力传输部件。
在使用中，使测试探针与宝石样品接触，且使其抵着宝石样品的切平面或表面按压。所述切平面是指宝石样品的小平面。按压用以将来自宝石样品的力传递到测试探针。压力传输部件用以将来自测试探针的力传递到压力开关。在从压力传输部件接收到力之后，压力开关随后传输信号以激活宝石测试设备的处理器单元或使所述处理器单元通电。激活后的处理器单元此后将电功率提供到多个光源，以用于照亮宝石样品从而测试样品。
压力开关以及压力传输部件允许仅在宝石测试设备通过测试探针抵着宝石样品按压而激活时使多个光源通电。
这不同于在这些宝石测试仪接通时通电的其它宝石测试仪。这些宝石测试仪可以在其测试探针未抵着宝石样品按压时通电。
通过按压测试探针对宝石测试设备的此激活用以节省功率。这是因为其它宝石测试仪可以在其测试探针未抵着宝石样品按压时通电。换句话说，所述其它宝石测试仪可以在其测试探针抵着宝石样品按压和未抵着宝石样品按压两种情况下通电。当宝石测试设备由具有能量储存能力的预定极限的电池供电时，这一特征尤其重要。
此外，通过按压测试探针对宝石测试设备的此激活用以防止意外激活对宝石样品的测试，这是因为当测试探针未抵着宝石样品放置时会进行宝石测试。
作为实例，压力传输部件包括致动器构件，所述致动器构件包括棒状构件。棒状构件还可以与弹簧构件一起操作。在使用中，当致动器构件被测试探针移动时，致动器构件朝向压力开关移位，其中致动器构件推动压力开关的开/关按钮以用于激活宝石测试设备的处理器单元。
在一个实施方案中，以薄膜压力传感器的形式提供压力开关。压力传感器检测测试探针在宝石样品上的按压，并且将对应信号发送到处理器单元以用于激活处理器单元或使处理器单元通电以便使得宝石测试设备能够测试宝石样品。
在另一实施方案中，以微动开关的形式提供压力开关。微动开关通常处于断开位置。在从压力传输部件接收到力之后，微动开关改变到闭合位置。微动开关将开关位置信号提供到处理器单元以用于激活处理器单元或使处理器单元通电以便使得宝石测试设备能够测试宝石样品。
在本申请的一个方面中，光吸收宝石测试设备的多个光源发射具有介于约315nm与约400nm之间的固定波长的光线，而光电探测器被配置成检测具有此固定波长的光线。换句话说，光电探测器具有适于检测具有此固定波长的光线的峰值检测灵敏度。
或者，光线还可以具有介于约315nm与约400nm之间的不同波长。光电探测器然后被配置成检测具有这些不同波长的光线。
在一个特定实施方案中，多个光源发射具有约365nm的固定波长的光线。光电探测器被配置成检测具有约365nm的此固定波长的光线。
在不同实施方案中，用环形光代替多个光源。环形灯被布置成环绕测试探针。所述环形灯用于从测试探针的不同侧发射光线，其中所述光线朝向所述宝石样品引导。
光吸收宝石测试设备通常包含旨在用于附接到手持式壳体以便覆盖测试探针并保护测试探针免于损坏的外部盖。
在光吸收宝石测试设备的一个变体中，外部盖包括宝石测试参考片。在光吸收宝石测试设备的其它变体中，不存在宝石测试参考片。
宝石测试参考片能够反射来自多个光源的光线。在使用中，使用者使用宝石测试参考片来检查宝石测试设备的功能。
光吸收宝石测试设备通常包含用于将电功率供应到宝石测试设备的各零件(例如多个光源、光电探测器、电子测试单元和显示单元)的电源单元。
光吸收宝石测试设备可以不同方式将宝石测试结果提供给使用者。
在一个实施方案中，光吸收宝石测试设备的显示单元包含用于提供宝石测试结果的视觉指示的多个指示灯。换句话说，显示单元可以包含用于发射光线以用视觉方式显示关于宝石测试结果的数据的指示灯或显示屏幕。
在另一实施方案中，光吸收宝石测试设备进一步包含用于生成宝石测试结果的音频指示的蜂鸣器或音频扬声器。音频指示的实例包含连续的或间歇的嘟嘟声。
在本申请的另一方面中，测试探针包含光导。在一个实例中，光导包含用以反射光线且将光线从光导的一端引导到另一端的光纤。在另一实例中，光导包含具有反射性内表面的管子。反射性内表面用以反射光线且将光线从光导的一端引导到另一端。光纤通常具有比管子的反射性内表面更好的光反射性质。
在一个特定实施方案中，光导包含具有反射性内表面的中空金属管。在另一实施方案中，光导包含光纤。
光纤是指由玻璃或塑料制成的柔性、透明纤维或线材。线材具有非常小的直径，且其具有允许光线在两个端之间传输的两个端。光纤的直径通常稍大于人发的直径。
具有小直径的光纤可以用于接收来自较小和较大的宝石样品的光线。光纤不同于不适于接触较小样品的具有较大直径的探针尖端。
此外，提供一种具有光强度测试的改进方法以用于区分钻石与莫桑石宝石。
所述方法包含使用者抵着宝石样品的切平面按压光吸收宝石测试设备的测试探针的过程步骤。力然后从宝石传输到测试探针且传输到宝石测试设备的压力开关。
在此之后，激活宝石测试设备的多个光源以用于利用光线照亮宝石样品。宝石样品的切平面接收来自多个光源中的至少一个的光线。
如果宝石样品为莫桑石，则光线随后被吸收。换句话说，基本上没有或几乎没有光线从莫桑石反射。如果宝石样品为钻石，则光线朝向测试探针反射。随后测量从宝石样品反射的光线的强度。稍后根据测得的光强度确定宝石的材料。
所述方法可以包含将宝石样品的材料的指示提供给使用者的另外步骤。
在一个实施方案中，提供宝石样品的材料的指示的所述步骤包括提供宝石样品的所确定材料的视觉指示的多个指示灯。
在另一实施方案中，提供宝石样品的材料的指示的所述步骤包括生成宝石样品的所确定材料的音频指示的蜂鸣器或扬声器。
此外，提供具有两个光强度测试的另外的改进的宝石测试设备，用于测试宝石样品。
所述宝石测试设备包含手持式壳体、光模块、测试探针、光电探测器、处理器单元和显示单元。
测试探针放置在手持式壳体的一端处。测试探针的第一端放置在手持式壳体外部。
提供光模块以用于朝向第一端附近的区域发射光线。第一端适用于接收来自样品的光线且适用于将接收到的光线传输到测试探针的第二端。
光电探测器被布置成测量来自第二端的光线的强度。
处理器单元用于根据对光线的强度的测量确定样品的材料。
显示单元用于向使用者显示宝石测试结果。
光模块包含用于发射波长为约365nm的第一光线的至少两个第一光源，用于区分钻石宝石样品与莫桑石宝石样品。
光模块还包含用于发射波长为约254nm的第二光线的至少两个第二光源，用于区分来自由IaA、IaAB和Ib型钻石组成的第一群组的宝石样品与来自由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组的宝石样品。
宝石测试设备提供若干益处。
当测试探针放置在样品的切平面的不同部分处时——甚至是当测试探针放置在切平面的边缘处时，多个第一光源和第二光源允许样品的切平面接收光线。所述切平面是指切割宝石样品的小平面或平面侧，所述小平面位于宝石样品的顶部。此小平面通常为宝石样品的最大小平面。
另外，此布置允许利用仅一个装置且利用宝石样品的仅一个触点来进行两个不同的宝石测试——一个测试使用波长为约365nm的光线且另一个测试使用波长为约254nm的光线。还可以在没有人类控制的情况下独立地相继进行两个宝石测试。
这些宝石测试用以区分钻石宝石与莫桑石宝石，且用以区分来自由IaA、IaAB和Ib型钻石组成的第一群组的宝石样品与来自由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组的宝石样品。通常自动地相继进行这些宝石测试。
为了便于测试设备的设计，第一光源和第二光源通常以对称方式布置在测试探针周围。
宝石测试设备通常包含压力开关，以及用于将力从测试探针传递到压力开关的压力传输部件，其中压力开关激活宝石测试设备。
为了便于实施，压力开关可以包含薄膜压力传感器或微动开关。
宝石测试设备通常包括外部盖，所述外部盖可以附接到手持式壳体以用于保护测试探针。
尽管外部盖可以包含提供以用于检查宝石测试设备的功能的宝石测试参考片，但也可以提供不具有宝石测试参考片的外部盖。
宝石测试设备还可以包含用于将电功率供应到宝石测试设备的电源单元。
显示单元可以包含用于将宝石测试结果的视觉指示提供到宝石测试设备的使用者的多个指示灯。
宝石测试设备可以包含用于将宝石测试结果的音频指示提供给使用者的蜂鸣器。
测试探针可以包括具有反射性内表面的光导。
光导用于将光线从第一光源和第二光源引导到宝石样品。
在一个实例中，光导包含中空金属管。金属管具有用于引导光线的反射性内表面。
在另一实例中，光导包含用以引导光线的光纤。
光纤可以插入有金属管，其中金属管环绕且保护光纤。
此外，提供具有两个光强度测试的另外的方法，用于测试宝石样品。光强度测试也被称为光吸收测试。
所述方法包含第一光吸收测试。光吸收测试也被称为光强度测试。
所述第一光吸收包含抵着宝石样品按压宝石测试设备的测试探针的步骤。
力随后从测试探针传输到宝石测试设备的压力开关。
处理器单元稍后激活宝石测试设备的两个或更多个第一光源，用于发射波长为约365nm的第一光线以照亮宝石样品。第一光线旨在区分钻石宝石与莫桑石宝石。
宝石样品稍后接收来自至少一个第一光源的第一光线。在使用中，使用者可以定位宝石样品以使得宝石样品接收来自一个或多个第一光源的第一光线。
稍后测量从宝石样品反射的第一光线的第一光强度。
此后，处理器单元根据测得的第一光强度确定宝石样品的第一类别。确定宝石样品是钻石宝石还是莫桑石宝石。
所述方法还包含第二光吸收测试。
在一般意义上，可以在确定第一光吸收测试之前或之后进行第二光吸收测试。
第二光吸收测试通常在第一光吸收测试之后自动进行，同时测试探针仍接触宝石样品。
当处理器单元在第一光吸收测试中确定宝石样品为钻石宝石时，处理器单元通常自动开始第二光吸收测试。
第二光吸收测试包含处理器单元激活宝石测试设备的至少两个第二光源的步骤，用于发射波长为约254nm的第二光线以照亮宝石样品。第二光线用于区分来自由IaA、IaAB和Ib型钻石组成的第一群组的钻石宝石与来自由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组的钻石宝石。
宝石样品稍后接收来自至少一个第二光源的第二光线。
随后测量从宝石样品反射的第二光线的第二光强度。
处理器单元随后根据测得的第二光强度确定宝石样品的第二类别。确定宝石样品是来自第一群组的钻石还是来自第二群组的钻石。
所述方法通常包含将宝石样品的材料的指示提供给使用者。
提供宝石样品的材料的指示可以包含提供宝石样品的材料的视觉指示或音频指示。
本申请提供改进的组合式宝石测试设备，用于测试宝石样品。宝石测试设备用以确定样品归类于或属于宝石或珠宝的哪一类别。
所述宝石测试设备包含手持式壳体、处理器单元、第一宝石测试装置、第二宝石测试装置和显示单元。
所述处理器单元围封在所述手持式壳体中。第一宝石测试装置的大部分和第二宝石测试装置的大部分也围封在手持式壳体中。显示单元放置在手持式壳体的外表面上。
参考第一宝石测试装置，其包含第一测试探针和热导率测试模块。热导率测试模块也被称为导热性测试模块。
第一测试探针用于接触宝石样品的切平面。所述切平面是指宝石样品的小平面或平面侧。此小平面通常位于宝石样品的顶部处，且通常为宝石样品的最大小平面。
热导率测试模块包含加热元件和温度测量单元。
在使用中，加热元件电连接到第一测试探针且电连接到处理器单元以用于加热第一测试探针。
第一测试探针通常为被加热单元，直到热导率测量值达到预定值。
温度测量单元电连接到第一测试探针以用于测量样品的热导率。
处理器单元适用于根据热导率测量值确定样品的第一类别。换句话说，处理器单元确定样品是归类于钻石类似石的类别还是归类于由钻石和莫桑石组成的群组的类别。钻石类似石的实例不仅包含方晶锆石(cubic zirconia)和蓝宝石，还包含其它钻石类似石。
简而言之，热导率测量值使得处理器单元能够区分钻石类似石与由钻石和莫桑石组成的群组。
参考第二宝石测试装置，其包含第二测试探针和光吸收模块。
第二测试探针用于接触样品的切平面。
光吸收模块包含至少两个第一光源、至少两个第二光源和光电探测器。
第一光源用于发射波长为约365nm的紫外第一光线以照亮在第二测试探针的外端附近的区域。这些第一光源邻近第二测试探针设置。
第二测试探针包含用于接收从样品反射的第一光线的光导。光导还用于将第一光线传输到第二测试探针的内端。换句话说，光导将第一光线从第二测试探针的外端引导到内端。
光电探测器设置在第二测试探针的内端，以测量从第二测试探针的内端射出的第一光线的光强度。
处理器单元适用于根据第一光线的光强度测量值确定样品的第二类别。
详细地说，处理器单元根据第一光线的光强度测量值确定样品是归类于无色或接近无色的钻石的类别还是归类于莫桑石的类别。无色的钻石和接近无色的钻石是根据钻石比色卡定义的，所述钻石比色卡是美国宝石学院(GIA)公布的。
当第一光线的光强度测量值高于第一预定阈值限制时，处理器单元确定或认为样品归类于无色或接近无色的钻石的类别。
另一方面，当第一光线的光强度测量值低于第一预定阈值限制时，处理器单元确定样品归类于莫桑石的类别。
简而言之，对第一光线的测量允许处理器单元区分无色或接近无色的钻石与莫桑石宝石。
类似地，第二光源用于发射波长为约254nm的紫外第二光线以照亮在第二测试探针的外端附近的区域。这些第二光源邻近第二测试探针设置。
光导用于接收从样品反射的第二光线。光导将第二光线从第二测试探针的外端引导且导向到内端。
光电探测器随后测量从第二测试探针的内端射出的第二光线的光强度。
处理器单元稍后根据第二光线的光强度测量值确定样品的第三类别。
换句话说，处理器单元确定样品是归类于由IaA、IaAB和Ib型钻石组成的第一群组还是归类于由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组。
来自第一群组的钻石是从地下提取或开采的。这些钻石不使用高压和高温(HPHT)方法进行美化。另一方面，来自第二群组的钻石要么是从地下提取或开采的，要么是在实验室中产生的。这些钻石可能会使用HPHT方法进行美化。当第二光线的光强度测量值低于第二预定阈值限制时，处理器单元确定样品归类于由IaA、IaAB和Ib型钻石组成的第一群组。
当第二光线的光强度测量值高于第二预定阈值限制时，处理器单元确定样品归类于由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组。
简而言之，对第二光线的测量允许处理器单元区分归类于由IaA、IaAB和Ib型钻石组成的第一群组的样品与归类于由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组的样品。
参考显示单元，其附接到手持式壳体以用于显示宝石样品的类别，所述类别是由处理器单元确定的。类别可以指第一类别、第二类别或第三类别。
组合式宝石测试设备允许使用者使用单个装置来确定宝石样品归类于哪一类别。实际上，这在样品可能归类于若干不同类别时尤其有用。
组合式宝石测试设备提供的宝石样品的可靠测试结果，同时允许未经深入训练的使用者确定样品属于哪一类别。
宝石测试设备还允许不同测试单元——即热导率测试单元和光吸收测试单元——共享或使用共同零件，例如计算处理器单元和显示单元。这使得宝石测试设备成本较低且易于生产。
组合式宝石测试设备的若干实施方案是可能的。
第一宝石测试装置可以包含电导率测试模块，但也可以提供不具有此模块的第一宝石测试装置。
电导率测试模块包括第三光源和电导率测试电路。
在使用中，第三光源发射波长为约365nm的UV第三光线以照亮在第一测试探针的外端附近的区域。
电导率测试电路电连接到第一测试探针以用于测量样品的电导率。
所述处理器单元适用于根据电导率测量值确定所述样品的第四类别。
处理器单元根据电导率测量值确定样品是归类于无色或接近无色的大部分钻石的类别还是归类于大部分莫桑石宝石的类别。
大部分莫桑石宝石是导电的，而F1莫桑石宝石具有高电阻。另一方面，无色或接近无色的大部分钻石不导电，而一些实验室生长的合成钻石是导电的。
简而言之，电导率测量值允许处理器单元区分无色或接近无色的大部分钻石与大部分莫桑石宝石。
第一测试探针通常从透明外壳部分突出，所述透明外壳部分设置于手持式壳体的一个端部部分处。
第一宝石测试装置的第三光源可以发射波长介于约315nm与约425nm之间的光线。
在一个实施方案中，第二宝石测试装置的第一光源包括仅两个第一光源。
类似地，第二宝石测试装置的第二光源包含仅两个第二光源。
为了便于使用和设计，第一光源通常以对称方式布置在第二测试探针周围。类似地，为了便于使用和设计，第二光源可以对称方式布置在第二测试探针周围。
第一光源可以发射波长介于约315nm与约400nm之间的光线。
在一个变体中，第二宝石测试装置包含压力开关，以及用于将力从第二测试探针传递到压力开关的压力传输部件。压力开关随后传输用于激活第二宝石测试装置的开关状态信号。
压力开关可以包含或指代薄膜压力传感器或微动开关。
光导可以包含光纤或中空金属管。
组合式宝石测试设备可以包含可附接到手持式壳体以用于保护第一测试探针和第二测试探针的外部盖。
外部盖可以包含提供以用于检查光吸收宝石测试设备的功能的宝石测试参考片，但也可以提供不具有宝石测试参考片的外部盖。
组合式宝石测试通常包含用于将电功率供应到处理器单元、第一宝石测试装置宝石测试设备和第二宝石测试装置宝石测试设备的电源单元。
显示单元可以包含用于显示样品的类别的液晶显示器(LCD)显示面板，所述类别是由处理器单元确定的。
组合式宝石测试设备还可以包含用于将样品的由处理器单元确定的类别的音频指示提供给使用者的蜂鸣器。
本申请提供用于测试宝石样品的改进的方法。
宝石测试设备可以用于执行热导率测试、电导率测试、第一光吸收测试和第二光吸收测试。光吸收测试也被称为光强度测试。
在另一变体中，提供不进行电导率测试的宝石测试设备。
热导率测试用以区分钻石类似石与由钻石和莫桑石组成的群组。
如果热导率测试指示样品属于由钻石和莫桑石组成的群组，则通常执行第一光吸收测试。
第一光吸收测试用以区分无色或接近无色的钻石与莫桑石。
如果第一光吸收测试指示样品为无色或接近无色的钻石，则通常执行第二光吸收测试。
第二光吸收测试用以区分来自由IaA、IaAB和Ib型钻石组成的第一群组的样品与来自由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组的样品。
下文详细描述了所述方法的步骤。
下文描述了用于执行热导率测试的步骤。
热导率测试包括使用者按压壳体上的通电按钮以激活加热元件的过程步骤。
加热元件随后加热第一测试探针。通常进行对第一测试探针的这一加热，以使得测试探针的温度维持在预定温度。
此后，使用者抵着宝石样品的切平面按压第一测试探针的外端，由此允许第一测试探针将热能传输到宝石样品。
在预定时间段之后，温度测量单元通过确定第一测试探针的热耗散来测量样品的热导率。第一测试探针的热耗散提供宝石样品的热耗散的指示。
处理器单元随后根据热导率测量值确定宝石样品是归类于钻石类似石的类别还是归类于由钻石和莫桑石组成的群组的类别。
下文描述了用于执行第一光吸收测试的步骤。
当处理器单元确定宝石样品归类于由钻石和莫桑石组成的群组的类别时，通常向使用者提供消息以提示使用者继续进行此光吸收测试。
第一光吸收测试包含抵着样品的切平面按压第二测试探针的外端的步骤。
这一按压步骤可以用以激活第一光源。
第一光源随后发射波长为约365nm的紫外第一光线以照亮在第二测试探针的外端附近的区域，同时还照亮宝石样品。
宝石样品可以将第一光线反射回第二测试探针，所述第二测试探针用以将第一光线从第二测试探针的外端引导到内端。
光电探测器稍后测量反射的第一光线的光强度。
处理器单元随后根据光强度测量值确定样品是归类于无色或接近无色的钻石的类别还是归类于莫桑石的类别。
下文描述了用于执行第二光吸收测试的步骤。
当处理器单元确定样品归类于无色或接近无色的钻石的类别时，通常会自动发起第二光吸收测试。
当第二测试探针的外端仍抵着样品的切平面按压时，第二光源被激活。
第二光源随后发射波长为约254nm的紫外第二光线以照亮在第二测试探针的外端附近的区域，同时还照亮宝石样品。
宝石样品可以将第二光线反射回第二测试探针，所述第二测试探针用以将第二光线从第二测试探针的外端引导到内端。
光电探测器随后测量反射的第二光线的光强度。
处理器单元随后确定样品是归类于由IaA、IaAB和Ib型钻石组成的第一群组还是归类于由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组。
下文描述了用于执行电导率测试的步骤，但也可以在不进行电导率测试的情况下进行所述方法。
通常在执行导热性测试之后直接进行电导率测试。
所述步骤包含激活第三光源以发射波长为约365nm的紫外第三光线，从而照亮在第一测试探针的外端附近的区域。所述第三光源继而用以照亮宝石样品。
当第三光源正照亮宝石样品时，电导率测试电路稍后测量所述样品的电导率。
处理器单元随后根据电导率测量值确定样品是归类于钻石的类别还是归类于莫桑石的类别。
通常将宝石样品的材料的指示提供给使用者。
在本申请的一个方面中，提供宝石样品的材料的指示包括提供宝石样品的材料的视觉指示。
在本申请的另一方面中，提供宝石样品的材料的指示包括提供宝石样品的材料的音频指示。
在附图中更详细地描述了本申请的主题，在附图中
图1示出了改进的光吸收宝石测试设备的透视图，
图2示出了图1的光吸收宝石测试设备的后视图，
图3示出了图1的光吸收宝石测试设备的头部部分的部分横截面图，
图4示出了图1的光吸收宝石测试设备的头部部分的部分横截面图，
图5示出了图1的光吸收宝石测试设备的头部部分的前视图，
图6示出了图1的光吸收宝石测试设备的电子框图，
图7示出了图1的光吸收宝石测试设备的头部部分的简化部分横截面图，其中光吸收宝石测试设备的金属管放置在样品的切平面的中心部分处，
图8示出了图1的光吸收宝石测试设备的头部部分的部分横截面图，其中金属管放置在样品的切平面的边缘处，
图9示出了具有单个光源的另一宝石测试仪的头部部分的部分横截面图，其中宝石测试仪的测试探针放置在样品的切平面的中心部分处，
图10示出了图9的光吸收宝石测试设备的头部部分的部分横截面图，其中测试探针放置在样品的切平面的边缘处，
图11示出了用于图1的光吸收宝石测试设备的具有宝石测试参考片的外部盖的俯视图，
图12示出了操作图1的光吸收宝石测试设备的方法的步骤的流程图，
图13示出了图11的宝石测试参考片的局部侧视图，
图14示出了用于测试宝石样品的组合式宝石测试设备的第一实施例，
图15示出了图14的组合式宝石测试设备的电子框图，
图16示出了图15的框图的金属检测器电路、电导率测试电路和热导率测试电路，
图17示出了图16的电压发生器模块，
图18示出了图15的组合式宝石测试设备的热导率和电导率测试装置的测试探针，
图19示出了图14的组合式宝石测试设备的前视图，
图20示出了用于宝石样品的置石器(stone rest)，并且
图21示出了组合式宝石测试设备的第二实施例的电子框图，所述设备为图14的组合式宝石测试设备的变体。
在以下描述中，提供细节以描述本说明书的实施例。然而，本领域的技术人员应显而易见的是，可在不具有此类细节的情况下实践所述实施例。
实施例的一些零件具有类似零件。类似零件可以具有相同名称或带有字母符号或撇号符号的类似零件标号。一个零件的描述在适当情况下参照另一类似零件也适用，由此减少文字的重复而不限制本公开。
图1到3示出了用以区分钻石与莫桑石宝石的改进的光吸收宝石测试设备10。宝石测试设备10用作光吸收测试装置。
在使用中，可以使用热导率测试来筛选或测试宝石样品。热导率测试也被称为导热性测试。如果热导率测试指示样品可能为莫桑石宝石或钻石宝石，则光吸收宝石测试设备10随后用于在两者之间进行区分。
参考图1和6，光吸收宝石测试设备10包括：具有通电按钮14的细长手持式壳体13；具有光模块19以及光电探测器21的测试探针16；包含机械微动开关52、电子测试单元28、连同蜂鸣器92的显示单元30以及电源单元33的压力开关25。光电探测器21也被称为UV传感器。
电子测试单元28、蜂鸣器92和电源单元33示出于图6中，而显示单元30示出于图1和6中。
电子测试单元28也被称为电子测试电路。光电探测器21也被称为紫外光(UV)传感器。测试探针16也被称为检测器探针。手持式壳体13也被称为设备主体。为简洁起见，电源单元33也被称为电源。
测试探针16的一部分、光模块19、光电探测器21、压力开关25、电子测试单元28、电源单元33的一部分和蜂鸣器92放置在细长手持式壳体13内部。显示单元30放置在细长手持式壳体13的外表面上。电子测试单元28电连接到电源单元33、电连接到光模块19、电连接到光电探测器21、电连接到压力开关25、电连接到显示单元30且电连接到蜂鸣器92。电子测试单元28焊接在印刷电路板(PCB)上且附接到所述PCB。
手持式壳体13包含细长的中空主体部分36、头部部分38和弹簧支撑单元40，如图1和3所示。
细长的中空主体部分36基本上为圆柱体形状。细长的中空主体部分36具有第一端36a和第二端36b，所述第二端相对于第一端36a定位。头部部分38靠近细长的中空主体部分36的第一端36a定位。细长的中空主体部分36的纵向轴线与头部部分38的纵向轴线对齐。弹簧支撑单元40放置在细长的中空主体部分36内部且附接到头部部分38。
如图1、3、7和8所见，头部部分38包含具有致动器构件44和支撑构件47的中空锥形构件42。致动器构件44一体地连接到中空锥形构件42。中空锥形构件42靠近手持式壳体13的中空主体部分36的第一端36a放置。致动器构件44和支撑构件47放置在中空主体部分36的第一端36a内部。致动器构件44以可移动方式连接到支撑构件47。支撑构件47固定到手持式壳体13的中空主体部分36。
如图3所见，弹簧支撑单元40包含多个线圈扭力弹簧50。致动器构件44的部分插入到线圈扭力弹簧50中。线圈扭力弹簧50适用于推动支撑构件47远离中空锥形构件42。
压力开关25的微动开关52包含矩形主体55、偏移控制杆57和单刀单掷(singlethrow and single pole，STSP)开关59、三个电端子62。STSP开关59包含开/关按钮65。偏移控制杆57的一端以可移动方式附接到矩形主体55。偏移控制杆57的中间部分57a靠近开/关按钮65放置。STSP开关59的两端电连接到电端子62中的两个电端子。偏移控制杆57邻近致动器构件44的一端放置。电端子62电连接到电子测试单元28。
测试探针16包含连同保护壳74的金属管68。金属管68插入保护壳74中。
在一个实例中，金属管68具有用作反射性表面70的内表面。在另一实例中，金属管68围封插入金属68内部的光纤。光纤提供反射性表面70。
光纤是指由玻璃或塑料制成的柔性、透明纤维或线材。线材具有非常小的直径，且其具有允许光线在两个端之间传输的两个端。光纤的直径通常稍大于人发的直径。
具有小直径的光纤允许金属管68也被设计成具有小直径。旨在用于接触宝石样品的小直径金属管68随后可以用于接触较小和较大的宝石样品。此金属管68不同于不适于接触较小样品的具有较大直径的探针尖端。
金属管68的第一端68a从头部部分38突出且放置在头部部分38外部。保护壳74环绕金属管68的第二端68b，且其接触金属管68的第二端68b。
保护壳74还提供靠近金属管68的第二端68b放置的腔76。
光模块19包含两个光源78和两个光源80，如图4和5所示。为简单起见，图3、7和8未示出光源80。
光源78和80定位在测试探针16附近，且其还以对称方式放置在测试探针16周围，如图5所示。光源78彼此相对地放置，同时光源80彼此相对地放置。每一光源78和80包含圆柱形主体和放置在圆柱形主体的一端处的半球形部分。圆柱形主体相对于金属管68的纵向轴线以约40度的角度倾斜，且其指向定位在金属管68的第一端68a附近的预定位置。
透明罩盖81放置在光源78和80与金属管68的第一端68a之间。透明罩盖81、光源78和第一端68a示出于图7中。光源80示出于图5和6中。为简单起见，图3、4、8、9和10中未示出罩盖81。
参考图6，光源78和80经由限流电阻器96电连接到电子测试单元102。每一光源78和80包含一个紫外(UV)发光二极管(LED)。
如图3所示，光电探测器21包括光电二极管84。光电二极管84邻近金属管68的第二端68b放置，且其放置在由保护壳74形成的腔76内部。光电二极管84还沿着金属管68的纵向轴线定位。光电二极管84的大小与金属管68的第二端68b的直径的大小类似。
光电探测器21具有对应于来自光源78的紫外光线的波长的峰值检测灵敏度。光电探测器21还电连接到电子测试单元28。
由保护壳74形成的室用以仅允许来自金属管68的反射光线到达光电探测器21，同时防止其它光线到达光电探测器21。
显示单元30包括多个指示灯89以及低电池电量指示器108。指示灯89和低电池电量指示器108安置在手持式壳体13的中空主体部分36的外表面上。显示单元30电连接到电子测试单元28。
蜂鸣器92放置在手持式壳体13的中空主体部分36内部。蜂鸣器92还电连接到电子测试单元28。
如图6所示，电子测试单元28包含处理器单元102。光电探测器21以及光源78和80连同显示单元30的指示灯89、低电池电量指示器108和蜂鸣器92一起电连接到处理器单元102。
电源单元33包括带有稳压器107的电池模块105、电源插座连接器110和电池充电器112。电池模块105和稳压器107放置在中空主体部分36内部。
电源插座连接器110部分地围封在中空主体部分36中且放置在中空主体部分36的第二端36b处。电池充电器112适用于电连接到外部电源114且适用于电连接到电源插座连接器110。电源插座连接器110电连接到电池模块105。电池模块105和稳压器107适用于将电功率提供到电子测试单元28的电子组件。电池模块105包含电连接到焊接到印刷电路板上的接触端子的锂电池，所述印刷电路板附接到电子测试单元28。
在一个实施方案中，金属管68具有约9.30毫米(mm)的长度，但金属管68也可以具备其它尺寸。
光源78产生波长为约365nm的UV光线，而光源80产生波长为约254nm的UV光线。光电探测器21具有适于检测这些光线的检测灵敏度。
指示灯89可以由具有适当选择的颜色的LED或液晶显示器(LCD)提供。
功能上，光吸收宝石测试设备10提供了区分无色或接近无色的钻石与莫桑石宝石的方式。
无色的钻石和接近无色的钻石是根据钻石比色卡定义的，所述钻石比色卡是美国宝石学院(GIA)公布的。
在使用中，热导率测试可以用于使钻石和莫桑石宝石与钻石类似石区分开。此后，光吸收宝石测试设备10可以用于区分钻石与莫桑石宝石。
光吸收宝石测试设备10旨在由使用者持有，使得金属管68的第一端68a放置在样品的表面上。
使用者随后抵着样品按压金属管68。具有致动器构件44的中空锥形构件42随后沿着细长主体部分36的纵向轴线以基本上较小的距离移动到主体部分36中。具有致动器构件44的中空锥形构件42还朝向微动开关52移动。这一移动用以压缩弹簧50。
致动器构件44随后推动微动开关52的偏移控制杆57，使得偏移控制杆57将微动开关52的开/关按钮65推动到微动开关52的矩形主体55中。
微动开关52可以置于闭合位置和常开位置中。上述对开/关按钮65的推动用以使微动开关52从断开位置置于闭合位置。微动开关52还用以将开关位置信号提供到处理器单元102。
当光源78和80由处理器单元102激活时，限流电阻器96用以调节流向光源78和80的电流。
激活后的光源78产生波长为约365nm的紫外光线，以区分无色或接近无色的钻石宝石与莫桑石宝石。
当紫外光线被处理器单元102激活时，其旨在用于照亮放置在测试探针16附近的样品。为了简洁起见，光线也被称为光。
紫外光线具有在预定UV光谱带内的预定固定波长。紫外光线还可以具有在预定UV光谱带的预定范围内的不同波长。
如图7和8所见，当金属管68放置在切平面120a的不同部分(例如，切平面120a的边缘)处时，两个光源78的布置允许样品120的切平面120a接收来自光源78中的一个或两个的光线。
实际上，金属管68的大小通常小于样品120的切平面120a的大小。为此，使用者可以将金属管68放置在样品120的切平面120a的不同部分处。金属管68可以放置在切平面的中心位置或切平面的边缘附近。
样品120的切平面120a是指宝石样品120的小平面或平面侧，所述小平面位于所述样品的顶部。样品120的一个实例为钻石或莫桑石。平坦的小平面通常为样品120的最大小平面。
当金属管68基本上放置在样品120的切平面120a的中心位置附近或放置在所述中心位置处时，样品120的切平面120a会接收从两个光源78发射的光，如图7所示。
当金属管68基本上未放置在样品120的切平面120a的中心位置附近(例如，样品120的边缘处)时，样品120的切平面120a仍会接收从两个光源78中的一者发射的光。这通过图8中边界为78'的光线示出。
简而言之，两个光源允许样品120的切平面120a接收来自光源的光线，即使当金属管68放置在样品120的切平面120a的不同部分处时也是如此。
这不同于其它宝石测试仪，在其它宝石测试仪中，所述测试仪包含测试探针管和仅一个单个光源。
当测试探针管放置在样品120的切平面120a的中心位置附近或放置在所述中心位置处时，切平面120a会接收来自单个光源的光线，如图9所示。
当探针管放置在样品120的切平面120a的边缘处时，仅样品120的侧面小平面120b可以接收来自单个光源的光线，如图10所示。换句话说，没有光线或几乎没有光线被引导到样品的切平面120a上。
样品120然后可能无法接收足够的光线来测试样品120。这然后会削弱或影响对样品120的测试。
参考样品120，导热性测试已指示样品120属于莫桑石宝石或钻石宝石的类别。换句话说，样品120可以为莫桑石宝石或钻石宝石。
如果样品120为莫桑石宝石，则莫桑石宝石会吸收来自光源78的这些光线，所述光线的波长为约365nm。换句话说，没有或几乎没有光线从莫桑石宝石反射。如果样品120为无色或接近无色的钻石宝石，则钻石宝石会反射光线或反射来自光源78的大部分光线。
金属管68用作用以接收从样品120反射的光线的光导。详细地说，金属管68的第二端68b接收从样品120反射的光线。金属管68的内表面随后反射这些光线而不吸收这些光线。内表面还将这些光线引导到金属管68的第二端68b且朝向光电探测器21引导这些光线。
透明罩盖81允许来源于光源78和80的光线到达紧邻金属管68的第一端68a的区域。在使用中，样品放置在此区域中。
参考保护壳74，其为两个光源78和80以及金属管68提供结构支撑，从而防止它们移动。
光电探测器21检测并测量从样品反射的光线的强度。光电探测器21随后将光测量值发送到处理器单元102。
指示灯89从处理器单元102接收关于宝石测试结果的电信号，且接着向使用者发射用于示出宝石测试结果的对应光线。
作为另一实例，激活指示灯89的第一发光二极管(LED)以用于示出宝石测试设备10检测到钻石。激活指示灯89的第二LED以用于示出宝石测试设备10检测到莫桑石。
蜂鸣器92还从处理器单元102接收信号且根据所述信号生成对应的音频声音。当宝石测试设备10检测到钻石时，蜂鸣器92产生连续的嘟嘟声。当宝石测试设备10检测到莫桑石时，蜂鸣器92产生短促的间歇嘟嘟声。
在指示灯89向使用者发射用于示出宝石测试结果的光线之后，使用者可以将金属管68从样品120移开。
如图3所示，线圈扭力弹簧50随后推动中空锥形构件42和致动器构件44远离微动开关52。
致动器构件44随后不会推动且不会接触微动开关52的偏移控制杆57。
微动开关52随后从其闭合位置返回到其断开位置。微动开关52随后将开关位置信号提供到处理器单元102。
当微动开关52放置在闭合位置中时，处理器单元102激活电池模块105以将电功率供应到光源78、电子测试单元28和显示单元30。
稳压器107允许电池模块105提供具有恒定电压电平的输出电压。
电池充电器112连同电源插座连接器110一起用于连接到外部电源114。所述连接允许外部电源114给电池模块105充电。充电将电能提供到电池模块105。
处理器单元102包含用以从微动开关52接收开关位置信号的程序或指令。此后，处理器单元102根据接收到的开关位置信号激活光源78或80。处理器单元102稍后还在预定时间段之后从光电探测器21接收光强度测量值。处理器单元102接着根据光强度测量值确定宝石测试结果。
处理器单元102将关于所确定的宝石测试结果的电信号传输到指示灯89。处理器单元102还可以将对应信号发送到蜂鸣器92。
处理器单元102监测电池模块105的输出电压且将警告信号提供到低电池电量指示器108。低电池电量指示器108随后向使用者发射对应光线。
手持式壳体13用以容纳和保护宝石测试设备的各零件，包含光模块19、测试探针16、电源单元33和电子测试单元28以及显示单元30。
头部部分38的中空锥形构件42用于容纳和保护光源78、测试探针16和光电探测器21。中空锥形构件42还围封印刷电路板的一部分，所述印刷电路板附接到电子测试单元28。
提供细长的中空主体部分36以用于容纳和保护压力开关、显示单元30、电源单元33和电子测试单元28的一部分。
光吸收宝石测试设备10提供若干益处。
两个光源78和80使得样品120的切平面120a能够接收足够的来自光源78和80的光线，即使当金属管68放置在切平面120a的不同部分(例如，切平面120a的边缘)处时也是如此。
在使用中，样品120通常较小。为此，使用者可以将金属管68放置在样品120的切平面120a的不同部分处。例如，金属管68可以放置在样品120的切平面120a的中心位置附近。所述金属管还可以放置在切平面120a的边缘处。尽管如此，两个光源78或80使得样品120能够接收足够光线来测试样品。
金属管68的长度还可以防止金属管68轻易地弯曲。金属管68的第一端68a与光源78之间的距离也足够短，使得来自光源78的光线能够到达样品120而不会或几乎不会损耗光线，由此不会减小光强度。
在一般意义上，指示灯89可以被显示面板(例如，彩色或单色屏幕显示器)代替，所述显示面板可以由液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器提供。
手持式壳体13可以包括卡扣，其允许外部盖121使用搭扣配合机构附接到手持式壳体13。外部盖121用于保护测试探针16免于被损坏。
如图11和13所示，外部盖121可以包含防呆(fool-proof)测试圆片122。
在一般意义上，外部盖121可以具备或不具备测试圆片122。
测试圆片122也被称为宝石测试参考片。术语“防呆”意指测试圆片122简单且易于使用，使得使用者不会或几乎不会误用测试圆片122。
测试圆片122设置在外部盖121的外表面121a上以便于接近。具体地说，外部盖121的外表面121a具有凹陷区域，其中测试圆片122放置在所述凹陷区域上。
测试圆片122包含透明材料层122a和反射性材料层122b。透明材料层122a的内表面放置在反射性材料层122b的外表面上方且靠近所述外表面放置，使得透明材料层122a保护反射性材料层122b免于被刮擦或划破。反射性材料层122b的内表面靠近外部盖121的凹陷区域放置。
使用者可以使用测试圆片122来检查宝石测试设备10的功能。使用者抵着宝石测试参考片122按压宝石测试设备10的测试探针16的金属管68的第一端68a。反射性材料层122b随后用以反射来自宝石测试设备10的光源78或80的光线，就像钻石一样，而透明材料层122a用以保护反射性材料层122b。
金属管68可以由光导(例如，中空管)代替，其中所述中空管的内表面涂布有反射性层。
光吸收宝石测试设备10可以包含三个或更多个光源，而不是仅两个光源。这些光源以对称方式放置在金属管68周围。光源中的每一者可以相对于宝石测试设备10的纵向轴线以预定角度定位。多个光源可以允许产生具有较高强度的光线以照亮样品120。
光源可以由围封测试探针16的环形灯代替。所述环形灯可以被配置成发射被引导到金属管68的第一端68a附近的位置的光线。环形灯还可以使得能够产生具有较高强度的光线以用于照亮样品120。
处理器单元102包括外围模块，所述外围模块包含计时器。当电子测试单元28在预定时间段内不活动时，可以对计时器进行编程或发指令给计时器以切断宝石测试设备10的电功率。换句话说，宝石测试设备10会在当自身在预定时间段内不处于使用中状态时自动断电，以保存或节省功率。
显示单元30可以包含用于示出电子测试单元28通电或被供能的电功率指示器。
尽管下文提供了操作光吸收宝石测试设备10的一种方法，但宝石测试设备10也可以利用其它方法进行操作。
图12示出了操作光吸收宝石测试设备10的一种方法的流程图130。
流程图130包含使用者提供样品120的过程步骤133。
在过程步骤136，使用者随后抵着样品按压宝石测试设备10的金属管68。将金属管68放置成使得其相对于样品120的切平面120a约成直角。
在过程步骤140，这随后使得将微动开关52从其断开位置置于闭合位置。微动开关52还将开关位置信号提供到处理器单元102。
在过程步骤143，处理器单元102激活多个光源且将电流提供到多个光源78或80。
在过程步骤146，激活后的多个光源78或80随后产生紫外光线以照亮样品120。
在过程步骤149，金属管68随后将这些光线引导到金属管68的第二端68b且引导到光电探测器21。
在过程步骤152，光电探测器21接着测量从样品120反射的光线的强度。
处理器单元102接着根据光强度测量值确定宝石测试结果。在过程步骤155，处理器单元102将关于确定的宝石测试结果的电信号传输到指示灯89和蜂鸣器92。
指示灯89从处理器单元102接收关于宝石测试结果的电信号，且接着在过程步骤160，向使用者发射用于示出宝石测试结果的对应光线。
蜂鸣器92也从处理器单元102接收电信号，且接着在过程步骤163，根据宝石测试结果产生对应的音频声音。
图14示出了另一改进的组合式宝石测试设备210。
组合式宝石测试设备210包含具有电测试电路的细长手持式壳体213，和显示单元230。手持式壳体213围封电测试电路。手持式壳体213也被称为设备主体。显示单元230附接到手持式壳体213的外部部分。
如图15所见，所述电测试电路包含测试探针330、热导率和电导率测试单元212、光吸收电测试单元211和支撑电子器件。手持式壳体213环绕且围封光吸收测试单元211、热导率和电导率测试单元212以及支撑电子器件。
尽管在此实例中，此处提供具有电导率测试单元的组合式宝石测试设备210，但也可以提供不具有电导率测试单元的组合式宝石测试设备210。
如图14所见，手持式壳体213包含细长的中空主体部分和头部部分。头部部分靠近细长的中空主体部分的一端放置。
如图15所见，支撑电子器件包含电子测试单元228、蜂鸣器292和电源单元233。电子测试单元228、显示单元230和蜂鸣器292电连接到电源单元233。此外，光吸收测试单元211以及热导率和电导率测试单元212也电连接到电源单元233。
参考热导率和电导率测试单元212，其包含测试探针330、传导率测试模块和导电外壳指垫212d。传导率测试模块电连接到测试探针330且电连接到外壳指垫212d。
测试探针330包含铜棒或热电偶探针和弹簧元件337。铜棒的外端从手持式壳体213的头部部分突出，而铜棒的内端放置在头部部分的中空部分中，如图18所示。铜棒的内端连接到弹簧元件337，如图15所示。
传导率测试模块包括热导率测试电路模块212a、电导率测试电路模块212b和金属检测器电路212c。金属检测器电路212c电连接到外壳指垫212d。
热导率测试电路模块212a包含加热器控制和驱动器电路212a-l，以及热电偶放大器电路212a-2。加热器控制和驱动器电路212a-l以及热电偶放大器电路212a-2电连接到测试探针330的铜棒且电连接到电子测试单元228。
参考图15，电导率测试电路模块212b包含紫外光(UV)光模块335。UV光模块335放置在铜棒附近。
电导率UV光模块335包含生成波长为约365nm的光线的UV发光二极管(LED)。此UVLED设置于手持式壳体213的头部部分的圆柱形反射器部分内部。为了简洁起见，光线也被称为光。
在一般意义上，电导率UV光模块335可以由可见紫光(WL)光模块代替。UVL光模块包含生成波长为约425nm的光线的发光二极管(LED)。光线可以具有约400nm至约430nm的波长，峰值光强度为约425nm。
图16示出了热导率测试电路模块212a的电子组件、电导率测试电路模块212b的电子组件和金属检测器电路212c的电子组件。
图17示出了电导率测试电路模块212b的高压发生器模块的若干电子组件。
参考光吸收测试单元211，其包含测试探针管216、紫外光(UV)光模块219和光电探测器221，如图15所见。光吸收测试单元211还包含电子测试电路，所述电子测试电路未在图15中示出。
光电探测器221也被称为紫外光(UV)传感器。测试探针管216也被称为检测器探针。光吸收UV光模块219和光电探测器221电连接到电子测试电路。光吸收UV光模块219放置在测试探针管216附近。
测试探针管216包含具有反射性内表面的平直金属管和探针压力开关225。金属管的外端从手持式壳体213的头部部分突出，而金属管的内端放置在头部部分的中空部分中。此外，压力开关225包含薄膜压力传感器。薄膜压力传感器的电端子电连接到电子测试单元228。薄膜压力传感器靠近金属管的内端放置。探针压力开关225示出于图18中。
在一般意义上，薄膜压力传感器可以由机械微动开关代替。
光吸收UV光模块219包含两个光源219a和219b以及两个光源219c和219d。
每一光源219a和219b包含第一UV发光二极管(LED)。光源219a和219b靠近金属管定位，且其还彼此相对地放置且以对称方式放置在金属管周围。
类似地，每一光源219c和219d包含第二UV LED。光源219c和219d靠近金属管定位，且其还彼此相对地放置且以对称方式放置在金属管周围，如图19所示。
光电探测器221是指光电二极管。光电二极管放置在壳体头部部分的中空部分中，使得光电二极管邻近金属管的内端放置。光电二极管还沿着金属管的纵向轴线定位。光电二极管适用于具有与来自光源219a和219b的光线的波长对应的峰值检测灵敏度。
光源219a和219b产生波长为约365nm的UV光线。类似地，光源219c和219d产生波长为约254nm的UV光线。光电探测器221具有用于检测这些光线的检测灵敏度。
电子测试电路还包含反射率电路211a和LED驱动器211b。LED驱动器211b电连接到光源219a和219b、电连接到光源219c和219d且电连接到电子测试单元228。反射率电路211a电连接到光电探测器221的光电二极管且电连接到电子测试单元228。
参考电子测试单元228，其包含计算处理器单元或微控制器。
参考显示单元230，其包括液晶显示器(LCD)显示面板。显示单元230电连接到电子测试单元228。
参考蜂鸣器292，其放置在手持式壳体213内部。蜂鸣器292电连接到电子测试单元228。
参考电源单元233，其包括电源插座连接器310、电池充电器312和具有稳压器307的电池模块305。电池模块305包含锂电池。电池充电器312、电池模块305和稳压器307放置在手持式壳体213的中空主体部分内部。电源插座连接器310放置在中空主体部分的一端处。
电源插座连接器310电连接到电池充电器312。电池充电器312电连接到电池模块305。
稳压器307电连接到UV光模块219、电连接到光电探测器221且电连接到光吸收测试单元211。此外，稳压器307电连接到电导率UV光模块335以及热导率和电导率测试单元212。此外，稳压器307电连接到电子测试单元228，所述电子测试单元电连接到显示单元230且电连接到蜂鸣器292。
另外，手持式壳体213可以包括卡扣，其用于允许手持式壳体213使用搭扣配合机构附接到外部盖231。外部盖231示出于图14中。外部盖231类似于上文所描述的外部盖121。
外部盖231可以附接到手持式壳体213且可以从所述手持式壳体拆下。外部盖231用于保护测试探针管216和测试探针330免于损坏。
外部盖231可以包含防呆测试圆片。测试圆片也被称为宝石测试参考片。
测试圆片设置在外部盖231的外表面上以便于接近。具体地说，外部盖231的外表面具有凹陷区域，其中测试圆片放置在所述凹陷区域上。
测试圆片包含透明材料层和反射性材料层。透明材料层的内表面放置在反射性材料层的外表面上方且靠近所述外表面放置，使得透明材料层保护反射性材料层免于被刮擦或划破。反射性材料层的内表面靠近外部盖231的凹陷区域放置。
使用者可以使用测试圆片来检查组合式宝石测试设备210的功能。使用者抵着宝石测试参考片按压宝石测试设备210的测试探针216的金属管的一端。反射性材料层随后用以反射来自宝石测试设备210的光吸收UV光模块219的光线，就像钻石一样，而透明材料层用以保护反射性材料层。
功能上，热导率测试电路模块212a提供一种从由钻石和莫桑石组成的群组中分离钻石类似石(例如，方晶锆石和蓝宝石或玻璃)的方法。
这一方法使用了热导率测试，且其在下文进行了描述。
所述方法包含使用者按压壳体213上的通电按钮214以激活加热器控制和驱动器电路212a-l从而将热量提供到测试探针330的过程步骤。通电按钮214示出于图14中。
热电偶放大器电路212a-2稍后测量测试探针330的温度且将相应测量值发送到电子测试单元228的处理器单元。
当温度测量值达到预定所需温度时，处理器单元接着控制或调整加热器控制和驱动器电路212a-l，使得温度测量值维持在预定所需温度。
使用者接着接近或靠近宝石测试设备210拿着且定位宝石样品320。
尤其对于以裸石(loose Stone)形式提供的宝石样品320，使用者可以将宝石样品320放置在置石器或托架上，同时使用者拿着置石器。
图20示出了宝石样品320的置石器340。置石器340包括不同的凹陷区域342，其被配置成用于接收不同尺寸的不同宝石。凹陷区域342定位且容纳宝石样品320，使得宝石样品320在测试中保持稳定。
替代地，尤其对于被提供为待镶嵌的宝石的宝石样品320，使用者可以将宝石样品320镶嵌在指环上，且接着使用者将指环套在或戴在他的手指上，其中使用者定位且拿着宝石样品320以使得宝石样品320在测试中保持稳定。
接着将测试探针330放置在样品320的切平面或较大顶部表面上。
弹簧元件337使得测试探针330能够基本上在宝石样品320上提供一致的压力。
弹簧元件337还用以防止测试探针330弯曲。
将测试探针330放置在样品320上还用以抵着样品320按压测试探针330。弹簧元件337随后允许测试探针330稍微向内移动。此向内移动用以防止测试探针330在此按压期间弯曲。此后，当测试探针330未抵着样品320按压时，弹簧元件337用以将测试探针330移动到其初始位置。
放置于样品320的切平面上的测试探针330接着将此热量传输到样品320的切平面。
热电偶放大器电路212a-2稍后测量测试探针330的热耗散速率且将相应测量值发送到电子测试单元228的处理器单元。
莫桑石和钻石具有类似的热导率。相比而言，钻石类似石(例如方晶锆石和蓝宝石)与由钻石和莫桑石组成的群组可以通过比较自身的热导率性质而区分开来。
处理器单元随后根据热耗散测量值确定或选择样品320的类别。处理器单元确定样品320是归类于钻石类似石的类别还是归类于由钻石和莫桑石组成的群组的类别。
处理器单元接着将信号发送到显示单元230以用于向使用者示出或指示所确定的类别。
显示单元230可以向使用者提供关于继续进行钻石的进一步测试的消息。
如果处理器单元确定样品320归类于由钻石和莫桑石组成的群组的类别，则显示单元230接着向使用者提供消息以继续进行进一步的宝石测试。
作为预防措施，金属检测器电路212c会自动检测测试探针330对金属表面的任何意外接触。
当金属检测器电路212c检测到此接触时，处理器单元生成对应的声学、光学或声学和光学警告信号以向使用者指示此接触。
功能上，电导率测试电路模块212b提供一种在无色或接近无色的钻石与大部分莫桑石宝石之间进行区分的方法。
在一些实施方案中，不执行这一方法。
所述方法使用了电导率测试，且其在下文进行了描述。
电导率测试可以在热导率测试之后自动进行。当处理器单元确定样品320归类于由钻石和莫桑石组成的群组的类别时，处理器单元自动开始电导率测试以在无色或接近无色的大部分钻石与大部分莫桑石宝石之间进行区分。
所述方法包含使用者接近或靠近宝石测试设备210拿着和定位宝石样品320的过程步骤。
接着将测试探针330放置在样品320的切平面或较大顶部表面上。
此后，电导率UV光模块335用波长为约365nm的光线照亮宝石样品320，而测试探针330仍与宝石样品320接触。在一般意义上，光线还可以具有介于约315nm至约425nm的范围内的波长。在特定实施例中，光线具有介于约300nm至约430nm的范围内的波长。
电导率UV光模块335和手持式壳体213的头部部分被布置成允许当测试探针330与宝石样品320接触时，来自UV光模块335的光线到达宝石样品320。
当样品320被这些UV光线照射时或在样品320用这些UV光线照射后不久，电导率测试电路模块212b从测试探针330接收电压信号，所述测试探针从样品320的表面接收电压信号。
电流随后从电导率测试电路模块212b流到导电外壳指垫212d、流到使用者的按压外壳指垫的手指、流到使用者的身体、流到使用者的另一根手指、流到支撑宝石样品320的置石器或其上镶嵌有宝石样品320的指环、流到宝石样品320、流到测试探针330且返回到电导率测试电路模块212b。
电导率测试电路模块212b接着测量这一电流，所述电流涉及样品320的电导率。
此后，电导率测试电路模块212b将此电流测量值发送到处理器单元。
处理器单元接着根据电流测量值确定样品320的类别。换句话说，处理器单元根据电流测量值确定样品320是归类于大部分钻石的类别还是归类于大部分莫桑石的类别。
大部分莫桑石宝石是导电的，而F1莫桑石宝石具有高电阻。另一方面，无色或接近无色的大部分钻石不导电，而一些实验室生长的合成钻石是导电的。
此后，处理器单元将信号发送到显示单元230以用于向使用者示出或指示样品320的由处理器确定的类别。
功能上，光吸收测试单元211还提供用以区分无色或接近无色的钻石与莫桑石宝石的第一光方法。
所述方法使用了光吸收测试，且其在下文进行了描述。
所述方法包含使用者拿着和定位宝石样品320的过程步骤。
使用者随后拿着手持式壳体213，使得测试探针管216的金属管的外端放置在宝石样品320的切平面或较大平坦表面上。使用者接着抵着样品320的切平面按压金属管。
弹簧250稍后用以在使用者停止抵着样品320按压金属管时使金属管回到其初始位置。
压力开关225的薄膜压力传感器可以检测何时金属管抵着样品320按压且何时金属管不抵着所述样品按压。薄膜压力传感器接着将相应的金属管按压或接触状态信号提供到电子测试单元228的处理器单元。
处理器单元包含用以从压力开关225的薄膜压力传感器接收接触状态信号的程序或指令。
随后由处理器单元根据开关位置信号激活光吸收UV光模块219的光源219a和219b。激活后的光源219a和219b随后产生波长为约365nm的紫外光线以用于照亮上述宝石样品320。
光吸收UV光模块219和手持式壳体213的头部部分被布置成允许来自光源219a和219b的光线到达宝石样品320，其放置在测试探针管216的金属管的外端附近。
这两个光源219a和219b的布置允许当金属管放置在样品切平面的不同部分处时，样品320的切平面接收来自光源219a和219b中的一者或来自光源219a和219b两者的光线。
实际上，金属管的大小通常小于样品切平面的大小。为此，使用者可以将金属管放置在样品切平面的不同部分处。金属管可以放置在切平面的中心位置或切平面的边缘附近。
当金属管基本上放置在样品切平面的中心位置附近或放置在所述中心位置处时，样品切平面接着接收从光源219a和219b两者发射的光线。
当金属管基本上放置在样品320的边缘附近时，样品切平面仍可以接收从两个光源219a和219b中的一者发射的光。
实际上，两个光源219a和219b允许样品切平面接收来自光源219a和219b中的至少一个的光线，即使当金属管放置在样品切平面的不同部分处时也是如此。
这不同于其它宝石测试仪，其中每一测试仪包括测试探针管和仅一个单个光源。当测试探针不放置在切平面的中心部分处时，样品接着可能无法接收足够的光线来测试样品，这可能会削弱或影响对样品的测试。
参考样品320，如果样品320是指莫桑石宝石，则莫桑石宝石随后吸收来自光源219a和219b的这些光线。换句话说，基本上没有光线从莫桑石宝石反射。
另一方面，如果样品320是指无色或接近无色的钻石宝石，则钻石宝石随后反射来自光源219a和219b的所有或大部分光线。
测试探针管216的金属管用作用以接收从样品320反射的光线的光导。
光电探测器221的光电二极管随后检测并测量来自金属管的这些光线的强度。光电探测器221随后将光测量值发送到处理器单元。光电二极管旨在用于接收来自金属管的光线且不用于接收来自其它源的光线。
处理器单元随后根据接收到的光测量值选择或确定样品320的类别。
详细地说，处理器单元根据光测量值确定宝石样品320是归类于无色或接近无色的钻石的类别还是归类于莫桑石的类别。此后，处理器单元生成对应的宝石类别信号且将宝石类别信号发送到显示单元230。
此后，处理器单元将信号发送到显示单元230以用于向使用者示出或指示样品320的由处理器确定的类别。
功能上，光吸收测试单元211还提供第二光方法。
当处理器单元从第一光吸收确定宝石样品320归类于无色或接近无色的钻石的类别时，处理器单元自动开始或执行此进一步的光吸收测试。
第二光方法旨在区分来自第一群组的钻石与来自钻石的第二群组的钻石。
第一群组由IaA、IaAB和Ib型钻石组成。这些钻石是从地下提取或开采的，并且它们不使用高压和高温(HPHT)方法进行美化。
第二群组由IaB、IIa和IIb型钻石组成。这些钻石是从地下提取和开采的或是在实验室中产生的。所述钻石还可以使用HPHT方法进行美化。
下文提供了对第二光方法的描述。
当处理器单元从第一光吸收确定宝石样品320归类于无色或接近无色的钻石的类别时，处理器单元自动开始此进一步的光吸收测试以区分来自第一群组的钻石与来自第二群组的钻石。
所述方法包含以下步骤：处理器单元激活光吸收UV光模块219的光源219c和219d以产生波长为约254nm的紫外光线以用于照亮宝石样品320。
光吸收UV光模块219和手持式壳体213的头部部分允许来自光源219c和219d的光线到达宝石样品320，其放置在测试探针管216的金属管的外端附近。
参考样品320，如果样品320是指来自第一群组的钻石，则此钻石将吸收来自光源219c和219d的这些光线。换句话说，基本上没有光线从此钻石反射。
另一方面，如果样品320是指来自第二群组的钻石宝石，则此钻石将反射来自光源219a和219d的所有或大部分光线。
测试探针管216的金属管接收从样品320反射的任何光线。
光电探测器221的光电二极管随后检测并测量来自金属管的这些光线的强度。
处理器单元随后根据光测量值确定样品320的类别。处理器单元根据光测量值选择或确定宝石样品320是归类于来自第一群组的钻石的类别还是归类于来自第二群组的钻石的类别。
此后，处理器单元生成对应的宝石类别信号且将宝石类别信号发送到显示单元230。
参考显示单元230，其稍后向使用者示出且指示由处理器单元选择的类别。
在一个实例中，可以激活显示单元230的LCD以用于示出宝石测试设备210检测到钻石。可以激活显示单元230的LCD以用于示出宝石测试设备210检测到莫桑石。可以激活显示单元230的LCD以用于示出宝石测试设备210检测到来自由IaA、IaB和IB型钻石组成的第一群组的钻石。可以激活显示单元230的LCD以用于示出宝石测试设备210检测到来自由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组的钻石。
蜂鸣器292还旨在用于从处理器单元接收信号且生成对应的音频声音来警告使用者。
电源插座连接器310旨在用于从外部电源314接收电功率且用于将此电功率传递到电池充电器312。
电池充电器312接着将电功率的电压转换成适用于电池模块305的另一电压。电池充电器312稍后将此转换后的电功率传递到电池模块305。
电池模块305存储此电功率，且随后将所存储的电功率供应到稳压器307。
稳压器307接着将具有处于预定调节范围内的电压的电功率提供到UV光模块219和光电探测器221，所述UV光模块和所述光电探测器均由光吸收测试单元211激活和控制。
稳压器307还将此电功率供应到电导率UV光模块335，其由加热器控制和驱动器电路212a-l、电导率测试电路模块212b和金属检测器电路212c激活和控制。
稳压器307还将此电功率供应到电子测试单元228的处理器单元，其控制显示单元230和蜂鸣器292。
在一般意义上，宝石测试设备210不仅可以包含两个产生波长为约365nm的UV光线的第一光源，还可以包含一个或多个所述第一光源。宝石测试设备210同样不仅可以包含两个产生波长为约254nm的UV光线的第二光源，还仅可以包含一个或多个所述第二光源。
若干实施方案是可能的。
在一个实施方案中，宝石测试设备210包含两个第一光源和两个第二光源。
在另外的实施方案中，宝石测试设备210包含两个第一光源和一个第二光源。在另一实施方案中，宝石测试设备210包含一个第一光源和两个第二光源。在另外的实施方案中，宝石测试设备210包括一个第一光源和一个第二光源。
宝石测试设备提供若干益处。
宝石测试设备使得使用者能够利用单个宝石测试单元获得宝石样品的参数。这很有用，因为不同的参数允许以更高的精确性和效率确定样品的类别。换句话说，可以更高的可信度确定样品的材料。
宝石测试设备还允许不同测试单元——即热导率和/或电导率测试单元和光吸收单元测试——共享共同零件，例如计算处理器单元和显示单元。
这不同于两个宝石测试装置的布置，一个宝石测试装置提供热导率和/或电导率测试且另一宝石测试装置提供光吸收测试。测试时间更长，这是因为使用者需要从一个测试装置切换到另一测试装置。所述布置还不允许共享共同零件，且因此成本更高。此布置也更大，且因此携带起来不太方便。
关于热导率，大部分钻石为极高效的热导体。钻石的导热性很好，这是因为它们具有通过强共价键而键联的碳原子，这些碳原子是钻石晶体的一部分。例如，天然钻石的热导率为约22W/(cm·K)，这使得天然钻石的导热性能比铜好五倍。
莫桑石为类似于钻石的碳化硅的结晶形式。莫桑石和钻石具有类似的热导率。
钻石类似石(例如方晶锆石和蓝宝石)与由钻石和莫桑石组成的群组可以通过比较自身的热导率性质而区分开来。
关于电导率，为无色或接近无色的大部分钻石不导电。一些实验室生长的合成钻石是导电的。合成钻石是使用一些杂质产生的，这些杂质使得这些合成钻石具有与半导体材料类似的电导率。
大部分莫桑石宝石是导电的。此外，F1莫桑石宝石的电阻高于普通莫桑石。另外，F1莫桑石宝石的不同表面区域的电阻也不同。
无色或接近无色的钻石与大部分莫桑石可以通过比较自身的电导率区分开来。
一些实验室生长的合成钻石是导电的，同时一些莫桑石也是导电的。
因此，电导率可能无法区分某些钻石与某些莫桑石。
关于光吸收测试，无色或接近无色的钻石与莫桑石可以通过比较自身对固定波长为约365nm的光线的光吸收区分开来。
来自由IaA、IaAB和Ib型钻石组成的第一群组的宝石样品与来自由IaB、IIa和IIb型钻石组成的第二群组的宝石样品还可以通过比较自身对固定波长为约254nm的光线的光吸收而区分开来。
此测试仪具有笔形形状、带有第一探针和第二探针，两个探针都设置在测试仪的一端。
第一探针旨在执行热导率测试和金属检测器测试。热导率测试可以从由钻石和莫桑石组成的群组中分离钻石类似石。
第一探针还可以提供电导率测试，其中电导率测试是连同波长为约365nm的紫外光线执行的，但在一些实例中，此电导率测试未被省略。电导率测试可以从大部分莫桑石中分离无色或接近无色的钻石。
第二探针旨在利用波长为约365nm的光线执行第一光吸收测试。此光吸收测试可以从无色或接近无色的钻石中分离莫桑石。
第二探针还可以提供利用具有波长为约254nm的波长的光线的第二光吸收测试。光吸收测试可以从来自第二群组的钻石中分离来自第一群组的钻石。
图21示出了组合式宝石测试设备210'的电子框图，所述设备为图14的组合式宝石测试设备210的变体。
宝石测试设备210'包含上文所描述的宝石测试设备210的大部分零件，除了宝石测试设备210的电导率测试电路模块212b。
组合式宝石测试设备210'包含具有电测试电路的细长手持式壳体213，和显示单元230。
电测试电路包含测试探针330、热导率测试单元212'、光吸收电测试单元211和支撑电子器件。
支撑电子器件包含电子测试单元228、蜂鸣器292和电源单元233。
参考热导率测试单元212'，其包含测试探针330、传导率测试模块和导电外壳指垫212d。传导率测试模块包括热导率测试电路模块212a和金属检测器电路212c。金属检测器电路212c电连接到外壳指垫212d。
所述实施例还可以通过组织成条项列表的特征或元件的以下列表来描述。公开于所述条项列表中的特征的相应组合分别被视为独立的主题，这些组合还可以与本申请的其它特征组合。
下文示出了用于热导率和电导率宝石测试设备的特征列表。
1.一种热导率和电导率宝石测试设备，其包括
-设备主体，所述设备主体围封电子电路，
-用于生成紫外光线的紫外光(UVL)[或可见紫光(VVL)]发射器，
-反射器外壳，
-透明外壳部分，所述透明外壳部分对于紫外光线是透明的，所述透明外壳部分邻近所述反射器外壳设置，
-检测器探针，所述检测器探针从所述透明外壳部分突出，
其中所述紫外光发射器设置于所述反射器外壳内，且提供所述反射器外壳用于引导所述紫外光发射器的紫外光透过所述透明外壳部分到达所述检测器探针的尖端附近，并且
其中所述检测器探针和所述紫外光发射器连接到所述电子电路，所述电子电路包括连接到所述检测器探针且连接到处理单元的热导率和电导率感测电路系统，所述处理单元能用以打开所述紫外光发射器且使用所述热导率和电导率感测电路系统执行后续电导率测量。
2.根据条项1所述的热导率和电导率宝石测试设备，其中
所述紫外光发射器能够发射波长为约315nm至约425nm的光线。
3.根据条项1至2中任一项所述的热导率和电导率宝石测试设备，其中
所述检测器探针设置于所述透明外壳部分的端部部分处。
4.根据前述条项中任一项所述的热导率和电导率宝石测试设备，其中(通过电镀)提供反射性层以用于集中所述光线。
5.根据前述条项中任一项所述的热导率和电导率宝石测试设备，所述宝石测试设备包括连接到所述处理单元的显示区。
6.根据条项5所述的热导率和电导率宝石测试设备，其中
所述显示区包括指示器LED或LCD。
7.根据前述条项中任一项所述的热导率和电导率宝石测试设备，其中
所述透明外壳部分从所述反射器外壳朝向所述透明外壳部分的尖端逐渐变细。
8.根据前述条项中任一项所述的热导率和电导率宝石测试设备，其进一步包括
电源单元，其用于将电功率供应到所述热导率和电导率宝石测试设备。
9.根据前述条项中任一项所述的热导率和电导率宝石测试设备，其进一步包括
蜂鸣器，其用于提供宝石测试结果的音频指示。
10.一种用于热导率和电导率宝石测试设备的头部部分，所述头部部分包括
-反射器外壳，
-透明外壳部分，所述透明外壳部分附接到所述反射器外壳，所述透明外壳部分对于紫外光线是透明的，以及
-检测器探针(或管子)，所述检测器探针从所述透明外壳部分突出，所述检测器探针具有用于连接到所述宝石测试设备的电子电路的连接件。
11.根据条项9所述的头部部分，其包括
紫外光发射器，其设置于所述反射器外壳内，且所述紫外光发射器具有用于连接到所述电子电路的连接件。
12.一种用于生产热导率和电导率宝石测试设备的方法，所述方法包括
-提供具有检测器探针的透明外壳部分，
-将所述透明外壳部分附接到所述反射器外壳，
-提供设备主体，
-将紫外光发射器连接到所述设备主体的电子电路，
-将所述检测器探针连接到所述电子电路，
-将所述反射器外壳附接到所述设备主体。
所述实施例还可以通过组织成条项列表的特征或元件的以下列表来描述。公开于所述条项列表中的特征的相应组合分别被视为独立的主题，这些组合还可以与本申请的其它特征组合。
1.一种用于测试宝石样品的宝石测试设备，所述宝石测试设备包括：
手持式壳体，
围封在所述手持式壳体中的处理器单元，
第一宝石测试装置，其包括：
-用于接触所述宝石样品的切平面的第一测试探针，以及
-热导率测试模块，其包括：
加热元件，其电连接到所述第一测试探针以用于加热所述第一测试探针，
温度测量单元，其电连接到所述第一测试探针以用于测量所述样品的热导率，
其中所述处理器单元适用于根据热导率测量值确定所述样品的第一类别，
第二宝石测试装置，其包括：
-用于接触所述样品的所述切平面的第二测试探针，
-光吸收模块，其包括：
至少两个第一光源，其用于发射波长为约365nm的第一光线以照亮在所述第二测试探针的外端附近的区域，所述至少两个第一光源邻近所述第二测试探针设置，所述第二测试探针包括光导，用于接收从所述样品反射的所述第一光线且用于将所述第一光线传输到所述第二测试探针的内端，
光电探测器，其设置于所述第二测试探针的所述内端处以测量所述第一光线的光强度，其中所述处理器单元适用于根据所述第一光线的光强度测量值确定所述样品的第二类别，
至少两个第二光源，其用于发射波长为约254nm的第二光线以照亮在所述第二测试探针的所述外端附近的区域，所述至少两个第二光源邻近所述第二测试探针设置，提供所述光导，用于接收从所述样品反射的所述第二光线且用于将所述第二光线传输到所述第二测试探针的所述内端，以及
光电探测器，提供所述光电探测器以测量所述第二光线的光强度，其中所述处理器单元适用于根据所述第二光线的所述光强度测量值确定所述样品的第三类别，以及
显示单元，其附接到所述手持式壳体以用于显示所述样品的由所述处理器单元确定的类别。
2.根据条项1所述的宝石测试设备，其中
所述第一宝石测试装置进一步包括电导率测试模块，所述电导率测试模块包括：
-第三光源，其用于发射波长为约365nm的第三光线以照亮在所述第一测试探针的外端附近的区域，以及
-电导率测试电路，其电连接到所述第一测试探针以用于测量所述样品的电导率，其中
所述处理器单元适用于根据电导率测量值确定所述样品的第四类别。
3.根据条项1或2所述的宝石测试设备，其中
所述第一测试探针从透明外壳部分突出，所述透明外壳部分设置于所述手持式壳体的一个端部部分处。
4.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其中
所述第三光源发射波长介于约315nm与约425nm之间的光线。
5.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其中
所述至少两个第一光源包括两个第一光源，且所述至少两个第二光源包括两个第二光源。
6.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其中
所述第一光源和所述第二光源以对称方式布置在所述第二测试探针周围。
7.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其中
所述第一光源发射波长介于约315nm与约400nm之间的光线。
8.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其中
所述第二宝石测试装置包括：
-压力开关，以及
-压力传输部件，其用于将力从所述第二测试探针传递到所述压力开关，其中所述压力开关传输用于激活所述第二宝石测试装置的开关状态信号。
9.根据条项8所述的宝石测试设备，其中
所述压力开关包括薄膜压力传感器或微动开关。
10.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其中
所述光导包括中空金属管或光纤或这两者。
11.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其进一步包括
外部盖，其能附接到所述手持式壳体以用于保护所述第一测试探针和所述第二测试探针。
12.根据条项11所述的宝石测试设备，其中
所述外部盖包括用于检查所述光吸收宝石测试设备的功能的宝石测试参考片。
13.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其进一步包括
电源单元，其用于将电功率供应到所述处理器单元、第一宝石测试装置宝石测试设备和第二宝石测试装置宝石测试设备。
14.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其中
所述显示单元包括用于显示所述样品的类别的液晶显示器(LCD)显示面板，所述类别是由所述处理器单元确定的。
15.根据上述条项中任一项所述的宝石测试设备，其进一步包括
蜂鸣器，其用于将所述样品的由所述处理器单元确定的类别的音频指示提供给使用者。
16.一种用于测试宝石样品的方法，所述方法包括：
-加热所述第一测试探针，
-抵着所述宝石样品按压宝石测试设备的第一测试探针，
-测量所述样品的热导率，
-根据热导率测量值确定所述样品的第一类别，
-抵着所述宝石样品按压宝石测试设备的第二测试探针，
-激活所述宝石测试设备的至少两个第一光源，以用于发射波长为约365nm的第一光线以照亮在所述第二测试探针的外端附近的区域，
-测量从所述宝石样品反射的所述第一光线的第一光强度，以及
-根据测得的第一光强度确定所述宝石样品的第二类别，
-激活所述宝石测试设备的至少两个第二光源，以用于发射波长为约254nm的第二光线以照亮在所述第二测试探针的外端附近的区域，
-测量从所述宝石样品反射的所述第二光线的第二光强度，以及
-根据测得的第二光强度确定所述宝石样品的第三类别。
17.根据条项16所述的方法，其进一步包括
-激活所述宝石测试设备的第三光源，以用于发射波长为约365nm的第三光线以照亮在所述第一测试探针的外端附近的区域，
-测量所述样品的电导率，以及
-根据电导率测量值确定所述宝石样品的第四类别。
18.根据条项16或17所述的方法，其进一步包括将所述宝石样品的材料的指示提供给使用者。
19.根据条项18所述的方法，其中
所述提供所述宝石样品的所述材料的所述指示包括提供所述宝石样品的所述材料的视觉指示。
20.根据条项18或19所述的方法，其中
所述提供所述宝石样品的所述材料的所述指示包括提供所述宝石样品的所述材料的音频指示。
尽管以上描述包含许多特殊性，但是这些不应被解释为限制实施例的范围，而是仅提供可预见实施例的说明。实施例的上述优点不应被特别地解释为限制实施例的范围，而是仅用以阐释在将所描述实施例付诸实践时的可能成就。因此，实施例的范围应由权利要求书及其等效物确定，而不是由给出的实例确定。
附图标记
10 光吸收宝石测试设备
13 细长手持式壳体
14 通电按钮
16 测试探针
19 光模块
21 光电探测器
25 压力开关
28 电子测试单元
30 显示单元
33 电源单元
36 细长的中空主体部分
36a 细长的中空主体部分的第一端
36b 细长的中空主体部分的第二端
38 头部部分
40 弹簧支撑单元
42 头部部分的中空锥形构件
44 头部部分的致动器构件
47 支撑构件
50 线圈扭力弹簧
52 机械微动开关
55 矩形主体
57 偏移控制杆
59 单刀单掷(STSP)开关
62 电端子
65 开/关按钮
68 金属管
68a 金属管的第一端
68b 金属管的第二端
70 反射性内表面
74 保护壳
76 保护壳形成的腔
78 光源
78' 光线的边界
80 光源
81 透明罩盖
84 光电二极管
89 指示灯
92 蜂鸣器
96 限流电阻器
102 处理器单元
105 电池模块
107 稳压器
108 低电池电量指示器
110 电源插座连接器
112 电池充电器
114 外部电源
120 样品
120a 样品的切平面
120b 样品的侧面小平面
121 外部盖
121a 外表面
122 防呆测试圆片
122a 层
122b 层
130 流程图
133 步骤
136 步骤
140 步骤
143 步骤
146 步骤
149 步骤
152 步骤
155 步骤
160 步骤
163 步骤
210 组合式宝石测试设备
210' 宝石测试设备
211 光吸收测试单元
211a 反射率电路
211b LED驱动器
212 热导率和电导率测试单元
212' 热导率测试单元
212a 热导率测试电路模块
212a-l 加热器控制和驱动器电路
212a-2 热电偶放大器电路
212b 电导率测试电路模块
212c 金属检测器电路
212d 导电外壳指垫
213 手持式壳体
214 通电按钮
216 测试探针管
219 光吸收UV光模块
219a 光源
219b 光源
219c 光源
219d 光源
221 光电探测器
225 探针压力开关
228 电子测试单元
230 显示单元
231 外部盖
233 电源单元
250 弹簧
292 蜂鸣器
310 电源插座连接器
312 电池充电器
305 电池模块
307 稳压器
314 外部电源
320 样品
330 测试探针
335 电导率UV光模块
337 弹簧元件
340 置石器
342 凹陷区域。

Claims (20)

1.一种用于测试宝石样品的宝石测试设备，所述宝石测试设备包括：
手持式壳体，
围封在所述手持式壳体中的处理器单元，
第一宝石测试装置，其包括：
-用于接触所述宝石样品的切平面的第一测试探针，以及
-热导率测试模块，其包括：
加热元件，其电连接到所述第一测试探针以用于加热所述第一测试探针，
温度测量单元，其电连接到所述第一测试探针以用于测量所述样品的热导率，
其中所述处理器单元适用于根据热导率测量值确定所述样品的第一类别，
第二宝石测试装置，其包括：
-用于接触所述样品的所述切平面的第二测试探针，
-光吸收模块，其包括：
至少两个第一光源，其用于发射波长为约365nm的第一光线以照亮在所述第二测试探针的外端附近的区域，所述至少两个第一光源邻近所述第二测试探针设置，所述第二测试探针包括光导，用于接收从所述样品反射的所述第一光线且用于将所述第一光线传输到所述第二测试探针的内端，
光电探测器，其设置于所述第二测试探针的所述内端处以测量所述第一光线的光强度，其中所述处理器单元适用于根据所述第一光线的光强度测量值确定所述样品的第二类别，
至少两个第二光源，其用于发射波长为约254nm的第二光线以照亮在所述第二测试探针的所述外端附近的区域，所述至少两个第二光源邻近所述第二测试探针设置，提供所述光导，用于接收从所述样品反射的所述第二光线且用于将所述第二光线传输到所述第二测试探针的所述内端，以及
光电探测器，提供所述光电探测器以测量所述第二光线的光强度，其中所述处理器单元适用于根据所述第二光线的所述光强度测量值确定所述样品的第三类别，以及
显示单元，其附接到所述手持式壳体以用于显示所述样品的由所述处理器单元确定的类别。
2.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其中
所述第一宝石测试装置进一步包括电导率测试模块，所述电导率测试模块包括：
-第三光源，其用于发射波长为约365nm的第三光线以照亮在所述第一测试探针的外端附近的区域，以及
-电导率测试电路，其电连接到所述第一测试探针以用于测量所述样品的电导率，
其中
所述处理器单元适用于根据电导率测量值确定所述样品的第四类别。
3.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其中
所述第一测试探针从透明外壳部分突出，所述透明外壳部分设置于所述手持式壳体的一个端部部分处。
4.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其中
所述第三光源发射波长介于约315nm与约425nm之间的光线。
5.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其中
所述至少两个第一光源包括两个第一光源，且所述至少两个第二光源包括两个第二光源。
6.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其中
所述第一光源和所述第二光源以对称方式布置在所述第二测试探针周围。
7.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其中
所述第一光源发射波长介于约315nm与约400nm之间的光线。
8.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其中
所述第二宝石测试装置包括：
-压力开关，以及
-压力传输部件，其用于将力从所述第二测试探针传递到所述压力开关，其中所述压力开关传输用于激活所述第二宝石测试装置的开关状态信号。
9.根据权利要求8所述的宝石测试设备，其中
所述压力开关包括薄膜压力传感器或微动开关。
10.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其中
所述光导包括中空金属管或光纤或这两者。
11.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其进一步包括
外部盖，其能附接到所述手持式壳体以用于保护所述第一测试探针和所述第二测试探针。
12.根据权利要求11所述的宝石测试设备，其中
所述外部盖包括设置用于检查所述光吸收宝石测试设备的功能的宝石测试参考片。
13.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其进一步包括
电源单元，其用于将电功率供应到所述处理器单元、第一宝石测试装置宝石测试设备和第二宝石测试装置宝石测试设备。
14.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其中
所述显示单元包括用于显示所述样品的类别的液晶显示器(LCD)显示面板，所述类别是由所述处理器单元确定的。
15.根据权利要求1所述的宝石测试设备，其进一步包括
蜂鸣器，其用于将所述样品的由所述处理器单元确定的类别的音频指示提供给使用者。
16.一种用于测试宝石样品的方法，所述方法包括：
-加热所述第一测试探针，
-抵着所述宝石样品按压宝石测试设备的第一测试探针，
-测量所述样品的热导率，
-根据热导率测量值确定所述样品的第一类别，
-抵着所述宝石样品按压宝石测试设备的第二测试探针，
-激活所述宝石测试设备的至少两个第一光源，以用于发射波长为约365nm的第一光线以照亮在所述第二测试探针的外端附近的区域，
-测量从所述宝石样品反射的所述第一光线的第一光强度，以及
-根据测得的第一光强度确定所述宝石样品的第二类别，
-激活所述宝石测试设备的至少两个第二光源，以用于发射波长为约254nm的第二光线以照亮在所述第二测试探针的外端附近的区域，
-测量从所述宝石样品反射的所述第二光线的第二光强度，以及
-根据测得的第二光强度确定所述宝石样品的第三类别。
17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括
-激活所述宝石测试设备的第三光源，以用于发射波长为约365nm的第三光线以照亮在所述第一测试探针的外端附近的区域，
-测量所述样品的电导率，以及
-根据电导率测量值确定所述宝石样品的第四类别。
18.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括将所述宝石样品的材料的指示提供给使用者。
19.根据权利要求18所述的方法，其中
所述提供所述宝石样品的所述材料的所述指示包括提供所述宝石样品的所述材料的视觉指示。
20.根据权利要求18所述的方法，其中
所述提供所述宝石样品的所述材料的所述指示包括提供所述宝石样品的所述材料的音频指示。
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