DE2452837A1

DE2452837A1 - Vorrichtung zur spektroskopischen untersuchung von edelsteinen

Info

Publication number: DE2452837A1
Application number: DE19742452837
Authority: DE
Inventors: Manfred Eickhorst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-07
Filing date: 1974-11-07
Publication date: 1976-05-13
Also published as: DE2452837B2

Description

Vorrichtung zur spektroskopischen Untersuchung von Edelsteinen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spektroskopischen Untersuchung von Edelsteinen mit einer Spektroskopeinheit, einer insbesondere plattenförmigen Aufnahme für die zu untersuchenden Edelsteine und einer Lichtquelle, wobei sich der Edelstein in der-Aufnahm.e im Schnittpunkt der optischen Achsen von Spektroskop und Lichtquelle befindet.
Es ist der Zweck solcher Vorrichtungen und Geräte, die spektralen Eigenschaften von Edelsteinen zu untersuchen, d.h. anhand des Linien- oder Bandenspektrums der Edelsteine eine Aussage über ihre Herkunft und Natur zu machen.
Hierfür sind bisher Spektroskope der verschiedensten Art eingesetzt worden, mit deren Hilfe man mit dem Auge einen durch den zu untersuchenden Edelstein geschickten und von einem Prisma zerlegten Lichtstrahl betrachtet.
Es gibt verschiedene verfahrensmäßige Möglichkeiten und apparative Anordnungen, um Edelsteine spektroskopisch zu untersuchen.
So ist es einmal bekannt (s. K. Schloßmacher, "Perlen u. Edelsteine, 5. Aufl. 1969, S. 97 off), den Edelstein im Durchlicht zu untersuchen. Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung vorgesehen, bei der Lichtquelle, Edelstein und Spektroskop praktisch in einer optischen Achse in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Der Nachteil dieses Gerätes liegt darin, daß die Intensität der Spektrallinien zu schwach ist, weil der Durchlichtweg im zu untersuchenden Objekt zu kurz ist. Günstiger ist da eine heute in der Praxis überwiegend angewandte Methode, bei der das Prinzip der Reflexion an der Tafel des zu untersuchenden Edelsteines angewendet wird. Es kommen hierbei Vorrichtungen zum Einsatz (s. Chudoba-Guebelin, Edelsteinkundliches Handbuch, 3. Aufl. 1974, S. 232 ff), bei denen das Licht unter 450 in den auf seiner Tafel liegenden Edelstein eingestrahlt, von ihm totalreflektiert und in das ebenfalls unter 450 zur Tafel angeordnete Spektroskop eingestrahlt wird. Der Nachteil dieser Geräte liegt darin, daß die Winkelstellung von Lichtquelle und Spektroskop nicht veränderbar ist, so daß man im Endeffekt bei unterschiedlichen Meßobjekten, d.h. bei unterschiedlichen optischen Eigenschaften (Brechungsindex, Reflexionsverhalten od. dgl.), stets mit der gleichen Anordnung fahren muß. Abgesehen davon, daß bei diesen Geräten nur im reflektierten Auflicht gearbeitet werden kann, hat die Festeinstellung der beiden optischen Achsen von eingestrahltem Licht und Spektroskop eine Verminderung der Intensität der Spektrallinien zur Folge, wie dies übrigens auch bei dem bekannten, oben beschriebenen Durchlichtgerät der Fall ist.
Endlich ist noch eine Spektroskopvorrichtung bekannt (s. R. T. Liddicoat jr, Handbook of Gem Identification, 9. Aufl. 1972, S. 180 ff), bei der die optische Achse des Spektroskops zur optischen Achse der Lichtquelle schwenkbar angeordnet ist. Bei dieser Vorrichtung wird im Durchlicht gearbeitet, das über ein Spiegelsystem von einer Lampe in den zu untersuchenden Edelstein eingestrahlt wird. Der Nachteil der im vorigen Absatz erlEuterten Durchlichtanordnung liegt auch hier vor, obwohl durch die Verschwenkbarkeit des Spektroskops eine Anpassung an das optische Verhalten des Prüfkörpers in gewissen Bereichen möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spektroskopiergerät für die Edelsteinuntersuchung zu schaffen, mit dem die unterschiedlichsten Steine sicher und genau untersucht werden können, egal, welche Schlifform oder Struktur oder welches optische Verhalten sie haben.
Zur Lödung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Aufnahme eine optisch durchlässige Platte aufweist, daß als Lichtquelle je eine Auflichtquelle und eine Durchlichtquelle vorgesehen ist und daß die Winkel zwischen den optischen Achsen von Spektroskop und Lichtquelle veränderbar sind.
So erhält man die Möglichkeit, in einem einzigen Gerät die verschiedensten Steine mit verschiedensn Lichtarten, also entweder in Durchlicht oder im Auflicht, aber ggf.
auch gleichzeitig mit beiden Lichtarten spektroskopieren zu können, wobei nran Spektroskop und Lichtquellen leicht den unterschiedlichen optischen Eignschaften verschiedener Steine anpassen kann.
Vorrichtungs- und vertahrensmaßig besonders günstig ist esm wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die optische Achse des Spektroskops um ihren Schnittpunkt mit den optischen Achsen von Auflichtquelle und Durchlichtquelle verschwenkbar ist, weil der Benutzer so lediglich ein veränderbares tell zu beachten braucht.
Allerdings kann es in besonderen Pällen auch zweckmäßig sein, wenn zudem noch die optische Achse der Auflichtquelle wa den Schnittpunkt der optischen Achsen verschwenkbar ist, wodurch man einmal die Möglichkeit der Feinjustierung im Hinblick auf bestimmte optische Winkelverhältnisse im Stein erhalt, zum anderen aber auch die Lichtverhältnisse im Stein bei einer einmal fest eingestellten Spektroskopeinstellung kontinuierlich verändern kann.
Ua eine möglichst leicht su handhabende, klein bauende und verpackungsmäßig Eünstige Vorrichtungzu erhalten, kennen nach einer weiteren vorteilhaften Ausführuangsform der Erfindung Spektroskop und Auflichtquelle an Schwenkarmen angeordnet sein, die eine gemeinsame, in ihrer Verlängerung durch den Schnittpunkt verlaufende Schwenkachse haben. Diese Schwenkarme sind natürlich unabhängig voneinander verstellbar, wobei die Verstellbarkeit ohne Lösen besonderer Schrauben vorgenommen werden kann, durch eine ausreichende Klemmung aber sichergestellt ist, daß nicht schon bei der kleinsten Erschtltterung die eingestellte Spektroskopierstellung verändert wird. Dabei sind die Schwenkarme vorteilhaft als Winkelarme ausgebildet, an denen man besonders günstig und vor allem leicht austauschbar des Spektroskop und die Auflichtquelle anbringen kann.
Will man das erfindungsgemäße Gerät mit fest angeordneter Spektroskopeinstellung vorsehen, insbesondere im Hinblick auf eine für den Betrachter bsaonders günstige Einstellung, so werden nach einer anderen Ausführuns form die optischen Achsen der Auflichtquelle und der Durchlichtquelle um den Schnittpunkt schwenkbar angeordnet.
Nach einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Licht der Autlichtquelle und der Durchlichtquelle durch je einen raseroptischen Auflichtlaiter und Durchlichtleiter in den Edelstein gelangen. Derartige Faseroptiken ermöglichen eine leichte Ein- und Verstellbarkeit der Lichtquellen, nehmen wenig Raum ein und können insbesondere, im Gegensatz zu starren Lichtleitern, einfach in solchen Stellen des Gerätes verlegt werden, die gerade noch zwischen anderen Bauteilen frei bleiben.
Durch die Verwendung von Faseroptiken erzielt msn Jedoch zugleich einen anderen, ganz maßgeblichen Vorteil für derartige, universell einsetzbare Spektroskopiergeräte, nämlich die Möglichkeit, kaltes Licht zur Beleuchtung des Edelsteinen zu verwenden. Zu diesen Zweck kann nach einer besonders bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung in einem klein bauenden kastenförmigen, Spektroskop, Aufnagme, Auflichrwquelle und Durchlichtquelle tragenden bzw. aufnehmenden Gehäuse ein Kaltlichtprojektor mit Anschlüssen für den Auflichtleiter und den Durchlichtleiter angeordnet sein.
Endlich kann nach einer anderen Ausbildungsform der Erfindung nie Aufnahme treppenstufenarting sich nach unten verjüngend ausgebildet sein, d.h. sie hat die Form einer Arena, so daß der zu untersuchende Edelstein unabhängig von seiner Gröse immer eine feste Auf lage hat.
Die insgesamt mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen darin, daß das Gerät in seiner Grundkonyeption einfach aufgebaut ist, daß man es für die verschiedensten Steinarten, -formen und -größen einsetzen kann, daß es Cen Benutzer vor keinerlei andhabungsachwierigkeiten stellt und daß es eine übersichtliche, verpackungestechnich günstige Einheit bildet.
Die Erfindung wird in folgenden anhand des in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in axonometrischer Darstellung und Fig. 2 die Aufnahme für den Edelstein im Schnitt in vergrößertem Maßstab.
Ein Edelstein 1 befindet sich in einer Aufnahme 3, die treppenstufenartig sich nach unten verjüngend ausgebildent ist und in ihrem unteren Teil eine optisch durchlässige Platte 31 aufweist. Die Aufnahme 3 ist vorzugsweise drehbar auf einem kastenförmigen Gehäuse 6 angeordnet und befindet sich im Wirkbereich eines Spektroskopa 2, einer Auflichtquelle 4 und einer Durchlichtquelle 5.
Das Spektroskop 2 in Form einer Spektroskopeinheit ist über einen als Winkelarm ausgebildeten Spektroskopschwenkarm 23 schwenkbar an dem Gehäuse 6 gelagert Auf gleiche Weise gelagert ist die Auflichtquelle 4 mittels eines Auflichtschwenkares 43, ebenfalls in Form eines Winkelarmes, wobei die Auflichtquelle 4 von einem faseroptischen Auflichtleiter 42 gebildet wird. Spektroskopschwenkarm 23 und Auflichtschwenkarm 43 sind um eine gemeinsame Schwenkachse 13 schwenkbar.
In dem Gehäuse 6 unterhalb der optisch durchlässigen Platte 31 befindet sich die Durchlichtquelle 5, die ebenfalls von einem faseroptischen Lichtleitera den Durchlichtleiter 52, gebildet wird.
Der faseroptische Auflichtleiter 42 und der faseroptische Durchlichtleiter 52 sind mit einem in dem Gehäuse 6 angeordneten Kaltlichtprojektor 7 verbunden und leiten das von diesem erzeugte Licht in den Edelstein ein.
Die optische Achse 21 des Spektroskops 2, die optische Achse 41 der Auflichtquelle II und die optische Achse 51 der Durchlichtquelle 5 haben einen gemeinsamen Schnittpunkt 11, der im Edelstein 1 liegt. Um zu gewährleisten, daß bei Verchenken der Winkelarme 23, 43 von Spektroskop 2 und/oder Auflichtquelle 4 dieser Schnittpunkt 11 beibehalten bleibt, sind diese beides Schwenkarme um eine gemeinsame Schwenkachse 13 terschwenkbar, die ebenfalls durch den Schnittpunkt 11 der optischen Achsen 21, 41 und 51 verlauft.

Claims

S c h u t z a n s p r ü c h e :

1. Vorrichtung zur spektroskopischen Untersuchung von Edelsteinen mit einer Spektroskopeinheit, einer insbesondere plattenförmigen Aufnahem für die zu unterauschenden Edelsteine und einer Lichtquelle, wobei sich der Edelstein in der Aufnahme im Schnittpunkt der optischen Achsen von Spektroskop und Lichtquelle befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (3) eine optisch durchlässige Platte (31) aufweist, da als Lichtquelle Je eine Autlichtquelle (4) und eine Durchlichtquelle (5) vorgesehen ist und daß die Winkel zwischen den optischen Achsen von Spektroskop und Lichtquelle veränderbar sind.

2. Yorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (21) des Spektroskops (2) um ihren Schnittpunkt (lt) init den optischen Achsen (41, 51) von Autlichtquelle (4) und Durchlichtquelle (5) verschwenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (41) der Autiichtquelle (4) um den Schnittpunkt (11) der optischen Achsen verschwenkbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Spektroskop (2) und Auflichtquelle (4) an Schwenkarten (23, 43) angeordnet sind, die eine geneinsame, in ihrer Verlängerung durch den Schnittpunkt (11) verlautende Schwenkachse (13) haben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen (51, 51) der Auflichtquelle (4) und der Durchlichtquelle (5) um den Schnittpunkt (11) schwenkbar sind.

e. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der Auflichtquelle (4) und der Durchlichtquelle (5) durch je einen faseroptischen Auflichtleiter (42) und Durchlichtleiter (52) in die Jeweilis-e Lichtquelle gelangt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem klein bauenden kastenförmigen, Spektroskop (2), Aufnahme (3), Auflichtquelle (4) und Durchlichtquelle (5) tragenden bzw. aufnehmenden Gehäuse (6) ein Kaltlichtprojektor (7) mit Anschlüssen für den Auflichtleiter (42) und den Durchlichtleiter (52) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (23, 43) als Winkelarme ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Anprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (3) treppenstufenartig sich nach unten verjüngend ausgebildet ist.