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Verfahren und Vorrichtung zur mikroskopischen Reinheits- und/oder
Farbgraduierung geschliffener Diamanten.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur mikroskopischen Reinheits- und/ oder Farbgraduierung geschliffener Diamanten
unter Verwendung einer Lichtquelle von diffusem Licht.
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Reinheits- und Farbgrad eines Diamanten bestimmen wesentlich dessen
Wert, und es kommt oftmals darauf an, schnell eine Graduierung in dieser Hinsicht
vorzunehmen.
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Bei dieser Art der Bestimmung von Reinheit und Farbe ist grundsätzlich
ein Unterschied zwischen zwei Arten geschliffener Diamanten zu machen, nämlich zwischen
ungefaßten und gefaßten Steinen. Diese beiden Steinarten erfordern eine verschiedene
Verfahrensweise, wodurch sich auch die heute bekannten Vorrichtungen wesentlich
voneinander unterscheiden.
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Zur Graduierung ungefaßter Steine sind bisher Vorrichtungen bekannt,
die nach dem Prinzip der Dunkelfeldbeleuchtung arbeiten, bei der der Stein von mehreren
seitlich angeordneten Lichtquellen her vor einem schwarzen Hintergrund beleuchtet
und betrachtet wird. Dabei leuchten Einschlttsse im Stein hell auf und werden fär
den Betrachter gegen den schwarzen Hintergrund sichtbar. Die Dunkelfeldbeleuchtung
besteht itblicherweisa:Bus diffusem Licht von gelber Farbe, welches von Niedertolt-Li¢htquellen
ausgesandt wird, die in Abständen zueinander im Kreis um die Steinachse herum angeordnet
sindr Neben der
ungenügenden Ausleuchtung und der gelben Lichtfarbe
ist bei dieser Anordnung nachteilig, daß eine sehr hohe Temperatur in der Umgebung
des Steines erzeugt wird. -Der Betrachter schaut durch ein Mikroskop im wesentlichen
in der Hauptachse des Steines gegen diesen, der sich vor dem schwarzen Hintergrund
abzeichnet, Bei der Graduierung von Steinen ist ein Hauptkriterium die Lichtfarbe,
da entsprechend den allgemeinen Empfehlungen die ualitätsprüfung bei "Nordlicht't
erfolgen soll.
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Dieses ist die Lichtfarbe des Tageslichtes, welches durch die Dispersion
des Sonnenlichtes in der Atmosphäre der Erde entsteht. Mit Niedervolt-Lichtquellen,
wie sie bei dem beschriebenen bekannten Gerät verwendet werden, ist aber ein solches
11Nordlicht" nicht zu erzeugen.
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Aus diesem Grunde wurde eine andere Art der Dunkelfeldbeleuchtung
bekannt, bei welcher dem Licht durch Parabolspiegel eine gewisse Vorzugsrichtung
gegeben wird, Jedoch kann man hierbei nicht mehr von der Beleuchtung mit diffusem
Licht sprechen. Auch ist die Ausleuchtung des Steines dabei ungenügend.
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Schließlich ist zur Graduierung ungefaßter Steine noch eine Ausführungsform
bekannt, bei der eine Irisblende angeordnet ist, die zur Abschwächung der Lichtintensität
dient, um die Brillanz des Steines zu dämpfen.
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Während die eben beschriebenen Vorrichtungen nur für die Bestimmung
ungefaßter Steine geeignet sind, werfen gefaßte Steine in ganz andere Schwierigkeiten
auf, da ihre Betrachtung und Beleuchtung durch die beschriebenen Dunkelfeldbeleuchtungen
praktisch unmöglich ist, weil durch die Fassung des Steines das Unterteil und auch
ein Teil der Oberteilfacetten vollkommen abgedeckt werden.
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Damit entfällt die bisherige Technik der Beleuchtung
des
Unterteiles, und auch in die Oberteilfacetten kann nur noch ein geringer Teil des
Lichtes eintreten, was eine sehr schlechte Illumination des Steininneren zur Folge
hat. Gerade die Bestimmung gefaßter Steine ist Jedoch für die meisten Juweliere
sehr Licht tig, da in der Praxis zu 90 % gefaßte Steine vorkommen.
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Ilesentlich seltener werden die Steine lose, also ungefaßt, als Handelsware.
auftreten, in der Hauptsache lediglic h bei Diamanten-Großhändlern.
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Es ist schließlich noch auf die Unterschiede zwischen der Farbgraduierung
und.der Reinheitsgraduierung und die dabei auftretenden Schwierigkeiten hinzuweisen:
Bei der reinen Farbgraduierung von ungefaßten Steinen hat sich, bedingt durch die
Geometrie des Schliffes, eine bestimmte Vorzugsrichtung für das Auftreffen des Lichtes
auf den Stein herausgestellt; der Beobachter blickt durch das Unterteil des auf
seiner Tafel liegenden Steines in diesen hinein und bekommt bei der Nebeneinanderanordnung
verschiedener Steine im-Vergleich ein Haß für die Kristallfarbe. Erfolgt Jedoch
die Beleuchtung des Steines bzw. nebeneinanderliegender Steine nicht gleichmäßig,
so entsteht dadurch die Gefahr, daß die Graduierung der Farbe nicht genau genug
ist.
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In der Praxis ist die Farbgraduierung nur an ungefaßten Steinen möglich
da gefaßt Steine durch die Oberflächenrarbe der Fassung die Kristall farbe des Steines
verfälschen.
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Bei der Reinheitsgraduierung,kanxxman bei der Einschlüsse im Inneren
des Steines erkannt werden sollen braucht man nicht unbedingt mit ordlicht zu arbeiten,
welches nur für die Farbgraduierung vorgeschrieben ist.
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Es ist Jedoch in der Praxis eine gewisse Voreingenommenheit
gegenüber
der Qualität von Steinen zu beobachtent die lediglich mit Niedervolt-Licht auf Reinheit
graduiert wurden.
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Aufgabe der Erfindung ist est eine Möglichkeit zu schaffen geschliffene
Diamanten schnell und auf einfache Weise hinsichtlich ihrer Reinheit und Farbe zu
graduierens wobei beide Graduierungen gleichzeitig erfolgen sollen, Diese Art der
Graduierung soll gleichfalls sowohl für gefaßte als auch für ungefaßte Steine möglich
sein.
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Diese Aufgabe wird von der Erfindung dadurch gelöst, daß das diffuse
Licht ringförmig erzeugt und der zu bestimmende Stein, also der geschliffene Diamanten
mindestens teilweise in den Lichtring eingetaucht wird> wobei die Seitenflächen
des Steines gleichmäßig von dem ringförmigen diffusen Licht beleuchtet werden. Der
Stein wird also ringförmig beleuchtet, was den Vorteil hat, daß eine gleichmäßigere
Ausleuchtung erfolgen und damit die Graduierung sowohl von gefaßten als auch von
unge-Gefaßten Steinen durchgeführt werden kann.
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Vorteilhaft weist das diffuse Licht eine definierte spektrale Verteilung
auf, die der des "Nordlichtest¢, welches eingangs näher definiert wurde entspricht.
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Das Eintauchen des Steines in den Lichtring erfolgt zweckmäßig derart
daß Steinachse und Ringachse ineinander fallen bzw, auf ihren Verlängerungen liegen.
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Zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignet ist eine Vorrichtungt
welche im wesentlichen ein Mikroskop und eine Lichtquelle sowie vorzugsweise eine
Halterung für den zu bestimmenden Stein aufweist und deren Kennzeichen darin zu
sehen ist, daß die Lichtquelle aus einer
ring£drmigen, diffuses
Licht aussendenden Leuchtstoffröhre besteht, deren Ringöfnungsdurchmesser größer
als der Durchmesser des zu bestimmenden Steines ist, und daß die Hauptachse des
Steines in der Ringachse der Lichtquelle liegt. Vorzugsweise sind dabei Halterung
und L'euchtstoffröhre relativ zueinander verstellbar, was ganz besonders ausschlaggebend
für die Verwendbarkeit der Anordnung für verschiedene Steinartent besonders für
gefalzte und angepaßte Steinesist, da der Einstrahlwinkel des Lichtes in den Stein
kontinuierlich wählbar ist. Durch die freibleibende öffnung der Leuchtstoffröhre
kann man leicht hindurchsehen und den Stein betrachten, wobei eine Pläche homogener
Ausleuchtung entsteht. Neben den verschiedenen Fassungsarten der Diamanten sind
natürlich mit einer solchen Vorrichtung auch die verschiedensten Schliffarten bestimmbar,
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Anordnung herausgestellt, bei der die Leuchtstoffröhre
in ihrer Lage zu der Halterung für den Stein leicht ver- und einstellbar angeordnet
ist; einmal kann die das Gerät bedienende Person so den Einfallswinkel des Lichtes
ohne Veränderung des Steines ändern und den günstigsten Lichteinfall bestimmen und
zum anderen läßt sich auf diese Weise am schnellsten eine Umrüstung für verschiedene
Steinarten erzielen.
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Während'uhr Graduierung gefaßter Steine die Leuchtstoffröhre normalerweise
etwas oberhalb des Steines angeordnet ist oder diesen zumindest teilweise von oben
her umgibt, so daß der Hauptlichtfluß von oben her in den Jeweiligen Stein eintritt,
wodurch eine Art von Auflichtbeleuchtung (welche zu verstehen ist als Verhältnis
des Einfallswinkels zur Horizontalen} entsteht, ist es für die Graduierung ungefaßter
Steine besonders vortellhaftt
wenn man mit der Vorrichtung eine
Dunkelfeldbeleuchtung durchführen kann, bei der der Stein von unten her beleuchtet
wird. Hierfür ist nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung vorgesehen,
daß die ringförmige Leuchtstoffröhre auf einer Seite von einer dunklen vorzugsweise
schwarzen Platte abgeschlossen ist während der zu bestimmende Stein von der anderen
Seite her mindestens teilweise in den von der Leuchtstoffröhre umschlossenen Ringraum
eintaucht, Um dabei die Brillanz des Steines zu dämpfen und oberstrahlungen des
Mikroskopbildes zu vermeiden, wird der Stein zweckmäßigerweise von einer an sich
bekannten Irisblende umgeben.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der schematischen
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine
Anordnung für die Auflichtbeleuchtung gefaßter Steine und Fig. 2 eine Anordnung
für die Beleuchtung ungefaßter Steine.
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In den Figuren erkennt man einen hinsichtlich seiner Reinheit und
Farbe zu graduierenden geschliffenen Diamanten 1 hier im Brillantschliff welcher
in Fig. 1 in einer Halterung 2 liegt. Diese Halterung kann verschiedene Formen besitzen
beispielsweise die Form einer Fassung (bei gegefaßten Steinen) z.B, eines Ringes,
aber sie kann auch eine Pinzette sein, mit der beispielsweise ein ungefaßter Stein,
wie ihn Fig. 2 zeigt, gehalten wird. Ein Mikroskop, welches üblicherweise zur Graduierung
verwendet wird, ist hier nicht näher dargestellt, sondern die Blickrichtung wurde
lediglich durch den Pfeil A angedeutet.
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Um den Stein herum angeordnet ist eine ringförmige Leuchtstoffröhre
3, die ihn vollkommen umgibt und in
diffuses Licht einer definierten
spektralen Verteilung taucht, welche der des "Nordlichtes" entspricht. Die Leuchtstoffröhre
3 ist, wie durch die Pfeile B angedeutet, höhenverstellbar und kann leicht aus einer
beispielsweise gezeigten Position 1 in die Position 2 gefahren werden.
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Wie man aus der Fig. 1 erkennt ist die Position 2 der Leuchtstoffröhre
3 für einen gefaßten Stein also einen solchen, der beispielsweise in einer Halterung
2 liest, ungünstig> weil der Hauptteil des Lichtes an den Oberteilfaeetten, die
Ja bei Ringfassungen sogar zum großen Teil noch von der Halterung bedeckt sind,
reflektiert würde. Vielmehr wird man beim Betrachten des Steines durch ein T1iloskop
in der Blickrichtung A die Leuchtstoffröhre in die Position 1 verstellen und sofort
die bessere Ausleuchtung des Inneren des Steines erkennen. Der Grund hierfür liegt
darin, daß durch die senkrechte Inzidenz der Hauptteil des auftreffenden Lichtes
in das Steininnere gelangt und dann durch die Tafel genau zur optischen Achse des
Mikroskopes hin austreten kann. - Durch die kontinuierliche Einstellbarkeit der
Leuchtstoffröhre kann man sich also selbst den besten Lichtwinkel wählen, wie auch
diese VerE.nderbarkeit des Einstrahlwinkels ausschlaggebend für die Verwendbarkeit
der Anordnung ist, Bei gefaßten Steinen nämlich, wie in Fig. 2 gezeigt, ist es wichtig>
mit einer Dunkelfeldbeleuchtung zu arbeiten, wobei sich die Leuchtstoffröhre 3 im
wesentlichen unterhalb des Steines 1 befinden sollte.
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Bei gefaßten Steinen schafft die Halterung den Dunkelhintergrund,
da dieses Jedoch bei ungefaßten Steinen entfällt, wird zu diesem Zwecke unter die
Leuchtstoffröhre eine schwarze Platte 4 gesetzt und damit die untere öffnung des
Lichtrlnges abgeschlossen. Zur Dämpfung der Brillanz
des Steines
ist hier ferner eine an sich bekannte Irisblende 5 vorgesehent die den Stein seitlich
umgibt. -Auch bei dieser Anordnung kann der Einstrahlwinkel des Lichtes durch Höhenverstellung
der Leuchtstoffröhre verändert und auf ein Optimum gebracht werden. Allerdings wird
man bei angepaßten Steinen in der Regel immer eine Beleuchtung von unten durchführen,
wobei man einen besonders guten Kontrast zu dem dunklen Hintergrund der Platte 4
erheilt.
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Selbstverständlich kbnnen sowohl die Leuchtstoffröhre als auch der
Stein als auch beide gleichzeitig zueinander höhenregulierbar angeordnet sein.