DE1598735A1

DE1598735A1 - Device for checking the authenticity of gemstones

Info

Publication number: DE1598735A1
Application number: DE19671598735
Authority: DE
Inventors: Volker Lordick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-05-09
Filing date: 1967-05-09
Publication date: 1971-04-01

Description

Einrichtung zur EchtheitsprWfung von Edelsteinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Echtheitsprüfung von Edelsteinen unter Ausnutzung der unterschiedlichen UV-Durchlässigkeit natürlicher Steinarten einerseits und farbähnlicher synthetischer Steinarten andererseits. Device for checking the authenticity of gemstones The invention relates to a device for checking the authenticity of gemstones using the different UV permeability of natural stone types on the one hand and synthetic ones with a similar color Stone types on the other hand.

Natürliche und synthetische Edelsteine gleicher oder ähnlicher Farbe unterscheiden sich voneinander häufig. bezüglich ihrer Absorptionsgrenze im kurzwelligen UV-Licht. Dies gilt z ß. für natürliche und synthetische Korunde, aber auch für natürliche und synthetische Smaragde. Auf dieser Erscheinung baut die erfindungsgemäße Einrichtung auf. Sie ist gekennzeichnet durch die Anordnung eines Steinträgers und einer Blende und eines Filters im Strahlenweg zwischen einem fotoelektrischen Meßgerät und einer UV-Lichtquelle, wobei die spektrale Durchlässigkeit des Filters im Bereich zwischen der UV-Durchlassigkeitsgrenze der zu identifixierenden Steinarten eine sprungartige Veränderung aufweist.Natural and synthetic gemstones of the same or similar color often differ from each other. with regard to their absorption limit in the short-wave UV light. This applies z ß. for natural and synthetic corundum, but also for natural and synthetic Emeralds. Build on this appearance the device according to the invention. It is characterized by the arrangement a stone carrier and a diaphragm and a filter in the beam path between one photoelectric meter and a UV light source, with the spectral transmittance of the filter in the area between the UV transmission limit of the one to be identified Stone types shows a sudden change.

Fotoelektrische Iteßgeräte, welche UV-Strahlung registrieren, sind verhältnismäßig teuer. Man kann, um teure UV-empfindliche Fotozellen zu vermeiden, zwischen Fotozelle und Steinträger einen Lichtwandler einsetzen, der die UV-Strahlung in eine an die Empfindlichkeit üblicher Fotozellen angepaßte Strahlung umsetzt. Z.B. kann man einen Fluoreszenzkörper zwischen den Steinträger und die Fotozelle einschalten, welcher durch UV-Strahlung zur Fluoreszenz angeregt wird und dessen Fluoreszenzstrahlung die jeweilige Fotozelle zum Ansprechen bringt. Es gibt Fotozellen, deren Glaskolben in UV-Licht fluoresziert. In diesem Fall kann das Material des Glaskolbens als Fluoreszenzkörper dienen.Photoelectric measuring devices that register UV radiation are relatively expensive. To avoid expensive UV-sensitive photocells, you can Insert a light converter between the photocell and the stone carrier to reduce the UV radiation into a radiation adapted to the sensitivity of conventional photocells. E.g. you can put a fluorescent body between the stone support and the photocell switch on, which is excited to fluorescence by UV radiation and its Fluorescence radiation makes the respective photocell respond. There are photocells whose glass bulb fluoresces in UV light. In this case, the material of the Glass flasks serve as fluorescent bodies.

Dem fotoelektrischen Meßgerät kann in an sich bekannter Weise ein Verstärker, z. B. ein Gleichspannungsverstärker, nachgeschaltet sein und diesem wiederum ein Spannungs-oder Strommeßgerät.The photoelectric measuring device can be in a known manner Amplifier, e.g. B. a DC voltage amplifier, be connected downstream and this again a voltage or ammeter.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung. Es stellen dar: Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Einrichtung. wir. 2 die Lage der UV-Durchlässigkeitsgrenzen verschiedener vergleichbarer echter und synthetischer Edelsteine relativ zueinander und relativ zu verfügbaren UV-Lichtquellen.The attached figures explain the invention. They represent: 1 shows a diagram of the device according to the invention. weather. 2 the position of the UV transmission limits different comparable real and synthetic gemstones relative to each other and relative to available UV light sources.

Fig. 3 das Schaltbild eines Gleichstromverstärkers am Ausgang des fotoelektrischen Meßgeräts.Fig. 3 shows the circuit diagram of a DC amplifier at the output of the photoelectric measuring device.

In Fig. 1 ist eine UV-Lichtquelle mit 10 bezeichnet.In FIG. 1, a UV light source is designated by 10.

Dieser nachgeschaltet ist ein UV-Filter, das mit 12 bezeichnet ist. Auf einer Iriablende 14, deren lichter Durchmesser veränderbar ist, liegt ein Edelstein 16. Die Irisblende 14 ist also gleichzeitig Steinträger. Unter der Irisblende 14 befindet sich eine Fotozelle 17. Der Fotozelle 17 ist ein Verstärker 18 nachgeschaltet. Am Ausgang des Verstärkers 18 liegt ein Milliamperemeter 20.This is followed by a UV filter, which is designated by 12. A gemstone lies on an iris screen 14, the clear diameter of which can be changed 16. The iris diaphragm 14 is therefore at the same time a stone carrier. Under the iris diaphragm 14 there is a photocell 17. The photocell 17 is followed by an amplifier 18. A milliammeter 20 is located at the output of the amplifier 18.

Die Schaltung des Verstärkers ergibt sich im einzelnen aus Fig. 3. Man erkennt dort wieder die Fotozelle 17.The circuit of the amplifier is shown in detail in FIG. 3. The photocell 17 can be seen there again.

Diese liegt in Reihe mit einem widerstand 22. Die Reihenschaltung 17, 22 liegt einerseits auf Erde und andererseits am beweglichen @bgriff 24 eines Potentiometers 2@, das an einer Gleichspannungsquelle @8 liegt.This is in series with a resistor 22. The series connection 17, 22 is on the one hand on earth and on the other hand on the mobile @bgriff 24 of a potentiometer 2 @, which is connected to a DC voltage source @ 8.

Ein Hauptschalter 30 liegt zwischen dem einen Ende des Potentiometers 26 und der Spannungsquelle 28. Das andere Ende des Potentiometers 28 ist geerdet.A main switch 30 is located between one end of the potentiometer 26 and the voltage source 28. The other end of the potentiometer 28 is grounded.

Die Verbindungsstelle zwischen der Fotozelle 17 jund dem widerstand 22 liegt an der Basis eines Transistors 32, dessen Kollektor mit dem beweglichen Abgriff 24 des Potentiometers 26 verbunden ist und dessen Emitter über einen Trimmwiderstand 34 geerdet ist. Außerdem ist der Emitter des Transistors 32 mit der Basis eines weiteren Transistors 35 verbunden, dessen Emitter geerdet ist und dessen Kollektor über ein Strommeßgerät 36 mit dem beweglichen Abgriff 24 des Potentiometers 26 verbunden ist.The junction between the photocell 17 and the resistor 22 is at the base of a transistor 32, whose collector with the movable Tap 24 of the potentiometer 26 is connected and its emitter via a trimming resistor 34 is grounded. In addition, the emitter of transistor 32 is connected to the base of a further transistor 35 connected, the emitter of which is grounded and its collector Connected via an ammeter 36 to the movable tap 24 of the potentiometer 26 is.

Der Anzeigewert des Strommeßgeräts 36 ist abhängig von dem auf die Fotozelle 1-7 einfallenden Lichtstrom.The display value of the ammeter 36 is dependent on the Photocell 1-7 incident luminous flux.

In Fig. 2 ist auf der Abszisse die Wellenlänge des UV-Lichts in nm aufgetragen. Ferner sind an der Abszisse die UV-Durchlässigkeitagrenzen verschiedener Edelsteine angedeutet. Über der UV-Wellenlänge ist die spektrale Durchlässigkeit von zwei UV-Filtern aufgetragen.In FIG. 2, the abscissa is the wavelength of the UV light in nm applied. Furthermore, the UV transmission limits are different on the abscissa Gemstones indicated. The spectral transmittance is above the UV wavelength applied by two UV filters.

Zu der mit 38 bezeichneten Kurve gehört ein Tnterferenz- Reflexionsfilter Ulr-R-250 der Firma Jenaer Glaswerk Schott & Gen., Mainz, zu der mit 40 bezeichneten Kurve ein interferenz-Reflexlonsfilter UV-R-280 der gleichen Firma. Die Durchlässigkeit ist in logarithmischem Maßstab längs der Ordinate aufgetragen.The curve labeled 38 includes an interference Reflection filter Ulr-R-250 from Jenaer Glaswerk Schott & Gen., Mainz, for the 40 designated Curve an interference reflexion filter UV-R-280 from the same company. The permeability is plotted on a logarithmic scale along the ordinate.

Betrachtet seien der rote Korund (Rubin) aus Birma, dessen UV-Absorptionsgrenze bei 288 nm liegt, und der ihm farbähnliche synthetische rote Korund, dessen UV-Durchlässigkeitsgrenze bei 265 nm liegt.. Man erkennt, daß zwischen den UV-Durchlässigkeitsgrenzen dieser beiden Steine ein steiler Abfall des durch die Kurve 38 repräsentierten UV-Filters liegt. Die Gesamtlichtmenge, die von einer U7-Lichtquelle mit nachgeschaltetem Filter gemäß Kurve 38 durch einen roten Korund aus Birma durchgelassen wird, läßt sich durch den kreuzschraffierten Bereich darstellen, während die Gesamtlichtmenge, die durch einen synthetischen Korund bei sonst gleichen Verhältnissen durchgelassen wird, repräsentiert ist durch die Summe des vertikal schraffierten Plächenbereichs und des kreuzschraffierten Flächenbereichs. Berücksichtigt man die Ordinateneinstellung, so erkennt man, daß trotz des verhältnismäßig nahen Beisammenliegens der UV-Durchlässigkeitsgrenzen beider Steine ein sehr starker Unterschied in der Gesamtlichtmenge auftritt, ein Unterschied, der mit verhältnismäßig einfachen Verstärkern und Meßgeräten festgestellt und zur Unterscheidung zwischen einem synthetischen Korund und einem roten Korund aus Birme (Rubin) hersngezogen werden kann. Die Vorauswahl, die nur noch die Alternative roter Korund aus Bi@@a oder synthetischer Korund übrig läßt, kann der Edelsteinfachmann in der Regel durch. Farbbestimmung mit dem unbewaffneten Auge treffen.Consider the red corundum (ruby) from Burma, its UV absorption limit is at 288 nm, and the synthetic red corundum, which is similar in color, has its UV permeability limit is at 265 nm. It can be seen that between the UV transmission limits of this Both stones show a steep drop in the UV filter represented by curve 38 lies. The total amount of light emitted by a U7 light source with a downstream filter is allowed to pass through a red corundum from Burma according to curve 38, can by the cross-hatched area, while the total amount of light that through a synthetic corundum with otherwise the same conditions is represented by the sum of the vertically hatched area and the cross-hatched area. Taking into account the ordinate setting, so it can be seen that despite the relatively close proximity of the UV transmission limits a very large difference in the total amount of light occurs in both stones Difference found with relatively simple amplifiers and measuring instruments and to distinguish between a synthetic corundum and a red corundum can be obtained from pear (ruby). The preselection that only still leaves the alternative of red corundum from Bi @@ a or synthetic corundum, can usually be done by the gemstone specialist. Color determination with the unarmed Meet eye.

Zur Durchführung von Untersuchungen wird ein Edelstein auf die Iriablende in Fig. 1 gelegt, deren lichte Weite an die jeweilige Steingröße angepaßt werden kann. Da in das zu erwartende Meßergebnis auch die Dicke des Steins und die lichte Weite der Blende eingehen, müssen entweder in der Schaltung oder im Anzeigegerät Eichmittel vorhanden sein, die ein Eichen in Anpassung an-die jeweilige Steindickevund Blendenöffnung erlauben, oder es müssen Tabellen zur Verfügung stehen, die für verschiedene Steindicken und Blendenöffnungsweiten die bei einer vorgegebenen Einstellung des Geräts zu erwartenden Anzeigewerte ausweisen.To carry out examinations, a gemstone is placed on the iriablende placed in Fig. 1, whose clear width can be adapted to the respective stone size can. As in the expected measurement result also the thickness of the stone and the clear The width of the aperture must be entered either in the circuit or in the display device Calibrating means are available, which are calibrated in adaptation to the respective stone thickness Allow aperture, or tables must be available for different Stone thicknesses and diaphragm aperture widths are the same for a given setting of the Indicate the display values to be expected in the device.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Facility for authenticity checking of precious stones taking advantage of the different UV permeability more natural Stone types on the one hand and synthetic stone types of similar color on the other by the arrangement of a stone carrier (14) and a screen (14) and a filter (12) in the beam path between a photoelectric measuring device (17) and a UV light source (10), where the spectral transmittance of the filter is in the range between the UV transmittance limit the type of stone to be identified shows a sudden change.

2. Device according to claim 1, characterized in that between the stone carrier (14) and the photoelectric measuring device (17) switched on a light converter is which one matched the sensitivity of the photoelectric meter Radiation supplies.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the photoelectric converter comprises a fluorescent body which by the applied UV radiation is excited to fluorescence and fluorescence radiation to which the photocell 017) responds.

4. Device according to one of claims 1 to, characterized in that that the photoelectric measuring device (17) an amplifier (18) and this a display device (20) are connected downstream.

5. Device according to claim 4, characterized in that the amplifier (18) is a DC voltage amplifier.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the stone support is formed by the panel.

Example: With an arrangement according to FIG. 1 and a circuit according to FIG Fig. 3 different stones were examined.

The results are summarized in the tables below.

The aperture 0 means the smallest clear 3 aperture. Increasingly positive numbers mean greater clearances. Sensitivity 0 is the greatest Sensitivity, increasingly positive numbers mean lower sensitivities.