FR2796463A1 - Determining authenticity and geographic provenance of gems with crystalline structure comprises comparing ratios between values determined by shining light beam onto gem with homologous ratios from authentic gems - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne la détermination de l'authenticité et de la provenance géographique de gemmes telles que les béryls et/ou autres silicates ayant une structure cristallochimique proche. The invention relates to the determination of the authenticity and the geographical origin of gems such as beryls and / or other silicates having a close crystallochemical structure.
On sait depuis longtemps que les gemmes peuvent être l'objet de traitements plus ou moins élaborés pour en améliorer l'aspect, par exemple les rendre plus brillantes ou modifier cet aspect, par exemple la couleur de la gemme. Ces traitements sont très divers et vont du chauffage de la gemme, à sa coloration externe en passant par le remplissage de ses pores ou fractures par des polymères. Ces traitements visent à faire passer une pierre d'authenticité médiocre pour une pierre d'authenticité supérieure. Il existe donc aujourd'hui une forte demande pour des procédés permettant de déterminer l'authenticité d'une pierre et de déceler un éventuel trucage avec un degré élevé de certitude. Ces procédés doivent être d'autant plus performants que certains traitements de la pierre sont difficiles à déceler. Bien entendu, ces procédés ne doivent pas être destructifs et ne doivent pas même modifier les propriétés physiques de la pierre. Il existe également une demande pour des procédés permettant de connaitre l'origine géographique exacte d'une gemme en termes de gisements. It has been known for a long time that gems can be the subject of more or less elaborate treatments to improve their appearance, for example to make them more shiny or to modify this appearance, for example the color of the gem. These treatments are very diverse and range from heating the gem, to its external coloring, through the filling of its pores or fractures with polymers. These treatments aim to pass a stone of mediocre authenticity for a stone of superior authenticity. There is therefore today a great demand for methods allowing to determine the authenticity of a stone and to detect a possible special effect with a high degree of certainty. These processes must be all the more effective as certain treatments of the stone are difficult to detect. Of course, these processes must not be destructive and must not even modify the physical properties of the stone. There is also a demand for methods making it possible to know the exact geographical origin of a gem in terms of deposits.
Un procédé connu pour déterminer le caractère naturel ou synthétique consiste à effectuer une spectroscopie infrarouge de la gemme et à comparer l'allure générale du spectre obtenu avec l'allure du spectre d'une gemme de nature connue afin de déterminer si la gemme en étude est de nature identique. Toutefois, ce procédé n'est pas suffisamment précis et fiable de sorte qu'on craint qu'il ne permette pas de déceler certains traitements de la pierre. Un but de l'invention est de fournir un procédé permettant de déterminer la nature d'une gemme ou de déceler un traitement avec une plus grande précision et même de déterminer l'origine géographique de la pierre. A known method for determining the natural or synthetic character consists in performing an infrared spectroscopy of the gem and in comparing the general shape of the spectrum obtained with the shape of the spectrum of a gem of known nature in order to determine whether the gem in study is identical in nature. However, this process is not sufficiently precise and reliable so that there is a fear that it will not make it possible to detect certain treatments of the stone. An object of the invention is to provide a method making it possible to determine the nature of a gem or to detect a treatment with greater precision and even to determine the geographical origin of the stone.
En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un procédé de détermination de l'authenticité et de la provenance géographique de gemmes ayant une structure cristalline, comprenant les étapes consistant à envoyer un faisceau lumineux sur la gemme, déterminer des valeurs liées à 1'absorbance de la gemme pour des longueurs d'onde du faisceau suivant une direction d'absorption prédéterminée par référence à un axe caractéristique du cristal, calculer au moins un ratio entre les valeurs, et comparer le ou chaque ratio avec des ratios homologues prédéterminés correspondant à des gemmes d'authenticité et de provenance prédéterminées. In order to achieve this goal, there is provided according to the invention a method for determining the authenticity and the geographic provenance of gems having a crystal structure, comprising the steps of sending a light beam on the gem, determining values related to the absorbance of the gem for wavelengths of the beam in a predetermined absorption direction with reference to a characteristic axis of the crystal, calculate at least one ratio between the values, and compare the or each ratio with predetermined counterpart ratios corresponding to gems of predetermined authenticity and provenance.
Ainsi, la prise en compte de l'orientation du cristal pour l'étude de l'absorption permet d'obtenir des mesures d'une très grande précision, et permettant de caractériser la gemme de façon très fiable. Thus, taking into account the orientation of the crystal for the study of absorption makes it possible to obtain measurements of very high precision, and making it possible to characterize the gemstone very reliably.
De plus, l'analyse au moyen d'un ou plusieurs ratios revêt une forme quantitative. Elle permet de caractériser la gemme par une ou plusieurs .grandeurs indépendantes des caractéristiques dimensionnelles de la gemme en étude et seulement fonction de la composition minérale de la gemme. Ces données quantitatives sont aptes à être directement comparées à des grandeurs homologues connues de gemmes étalon même si leurs dimensions sont très différentes de celles de la pierre en étude. La précision et la fiabilité des grandeurs servant à la comparaison rend possible de détecter une très grande variété de traitements sur la pierre et/ou, en présence ou en l'absence de traitement, d'établir avec une très grande probabilité l'origine géographique de la pierre en termes de pays voire de gisements. In addition, the analysis using one or more ratios takes a quantitative form. It makes it possible to characterize the gem by one or more independent magnitudes of the dimensional characteristics of the gem in study and only according to the mineral composition of the gem. These quantitative data are able to be directly compared with known homologous sizes of standard gems even if their dimensions are very different from those of the stone under study. The precision and reliability of the quantities used for comparison makes it possible to detect a very wide variety of treatments on the stone and / or, in the presence or absence of treatment, to establish with very great probability the geographical origin of stone in terms of country or even deposits.
Avantageusement, les valeurs sont des intensités d'absorbance. Advantageously, the values are intensities of absorbance.
On peut donc parfois se contenter de mesurer l'absorbance pour des longueurs d'ondes données, par exemple lorsqu'il s'agit seulement de valider la nature et l'origine supposées d'une pierre. We can therefore sometimes content ourselves with measuring the absorbance for given wavelengths, for example when it is only a question of validating the supposed nature and origin of a stone.
Avantageusement, on établit un spectre d'absorption correspondant à la direction d'absorption prédéterminée. Ce spectre permet notamment une analyse qualitative préalable quant à son allure générale pour présélectionner un certain nombre de natures et d'origines géographiques envisageables pour la pierre. Advantageously, an absorption spectrum corresponding to the predetermined absorption direction is established. This spectrum allows in particular a preliminary qualitative analysis as to its general appearance to preselect a certain number of natures and geographic origins that can be envisaged for stone.
Avantageusement, les valeurs sont des aires définies par le spectre d'absorption. Advantageously, the values are areas defined by the absorption spectrum.
Le calcul au moyen d'aires convenablement choisies fournit des résultats plus précis qu'au moyen des intensités puisqu'on se fonde sur des intégrales de mesure et non plus sur des mesures. Calculation using suitably chosen areas provides more precise results than using intensities since it is based on measurement integrals and no longer on measurements.
Avantageusement, on envoie le faisceau suivant la direction d'absorption prédéterminée. Advantageously, the beam is sent in the predetermined absorption direction.
Avantageusement, on envoie plusieurs faisceaux sur la gemme suivant des directions différentes, on détermine des valeurs liées à l'absorbance suivant les directions respectives des faisceaux et on calcule les valeurs correspondant à la direction d'absorbance prédéterminée. Advantageously, several beams are sent to the gem in different directions, values related to absorbance are determined along the respective directions of the beams and the values corresponding to the predetermined absorbance direction are calculated.
Cette variante permet de s'affranchir des aléas parfois rencontrés pour orienter le faisceau suivant la direction d'absorption prédéterminée. En effet, cette direction étant connue, on se contente d'effectuer les mesures pour les trois faisceaux formant trois axes respectifs, puis de combiner les résultats, par exemple de façon linéaire, pour reconstituer les valeurs correspondantes suivant la direction d'absorption prédéterminée. on obtient ainsi ces valeurs de façon indirecte. This variant makes it possible to overcome the hazards sometimes encountered in order to orient the beam in the predetermined direction of absorption. Indeed, this direction being known, one is satisfied to carry out the measurements for the three beams forming three respective axes, then to combine the results, for example in a linear way, to reconstitute the corresponding values according to the predetermined direction of absorption. these values are thus obtained indirectly.
Avantageusement, la direction prédéterminée est perpendiculaire à un axe c-c du cristal. Advantageously, the predetermined direction is perpendicular to an axis c-c of the crystal.
En effet, cette direction permet d'obtenir des données expérimentales particulièrement caractéristiques de la composition du minéral. Indeed, this direction makes it possible to obtain experimental data particularly characteristic of the composition of the mineral.
Avantageusement, au moins l'une des longueurs d'onde est telle que la valeur associée caractérise la présence d'un composé spécifique. Advantageously, at least one of the wavelengths is such that the associated value characterizes the presence of a specific compound.
Avantageusement, au moins l'une des longueurs d'onde est telle que la valeur associée caractérise la présence d'un isotope spécifique d'un composé spécifique. Advantageously, at least one of the wavelengths is such that the associated value characterizes the presence of a specific isotope of a specific compound.
Avantageusement, au moins l'une des longueurs d'onde est telle que la valeur associée caractérise la présence d'un isotope spécifique d'un composé spécifique, cet isotope étant dans une configuration spécifique par rapport au cristal. Advantageously, at least one of the wavelengths is such that the associated value characterizes the presence of an isotope specific for a specific compound, this isotope being in a specific configuration with respect to the crystal.
Ces deux dernières variantes permettent d'identifier avec une bonne précision l'origine géographique des pierres ou de déceler un éventuel traitement. These last two variants make it possible to identify with a good precision the geographical origin of the stones or to detect a possible treatment.
Avantageusement, les longueurs d'onde sont situées dans le domaine infrarouge. Advantageously, the wavelengths are located in the infrared range.
Avantageusement, la gemme est un béryl ou une cordiérite. Advantageously, the gem is a beryl or cordierite.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. Aux dessins annexés - la figure 1 est un schéma du dispositif de mesure mis en ceuvre dans le procédé selon l'invention ; - les figures 2 et 3 sont deux spectres d'absorption obtenus par la mesure de la figure 1 ; et - les figures 4 et 5 illustrent les étapes respectives d'analyse qualitative et quantitative du procédé. Other characteristics and advantages of the invention will become apparent in the following description of a preferred embodiment given by way of nonlimiting example. In the accompanying drawings - Figure 1 is a diagram of the measuring device implemented in the method according to the invention; - Figures 2 and 3 are two absorption spectra obtained by the measurement of Figure 1; and - Figures 4 and 5 illustrate the respective steps of qualitative and quantitative analysis of the process.
On va présenter en référence aux figures 1 à 5 un mode préféré de mise en aeuvre du procédé selon l'invention visant à déterminer la nature et l'origine géographique d'une gemme et à déceler si elle a fait l'objet d'un traitement. Ce procédé est applicable aux cordiérites ainsi qu'aux béryls (émeraude, aigue-marine, goeshenite, morganite, héliodore, béryl vert). I1 est fondé en l'espèce sur l'analyse détaillée des impuretés présentes dans la structure cristalline de la gemme. Il met en ceuvre l'identification et la mesure des proportions respectives des impuretés, de leurs éventuels isotopes, voire des proportions de tels ou tels isotopes présents dans telle ou telle configuration au sein du cristal. We will present with reference to Figures 1 to 5 a preferred embodiment of the method according to the invention to determine the nature and geographic origin of a gem and to detect if it has been the subject of a treatment. This process is applicable to cordierites as well as beryls (emerald, aquamarine, goeshenite, morganite, heliodorus, green beryl). It is based in this case on the detailed analysis of the impurities present in the crystal structure of the gem. It implements the identification and measurement of the respective proportions of the impurities, of their possible isotopes, or even of the proportions of such or such isotopes present in such or such configuration within the crystal.
Pour analyser une gemme 2, taillée ou brute, on commence par déterminer l'orientation précise de son cristal, notamment l'axe c-c de celui-ci, c'est-à-dire l'axe de symétrie de degré 6 de la maille du cristal, lequel s'étend suivant la plus grande dimension de la maille. Pour cela, on peut observer la pierre 2 visuellement à la loupe, à la loupe binoculaire ou au microscope pour repérer les inclusions fluides tubulaires du minéral qui sont la plupart du temps allongées suivant l'axe c-c. On peut aussi orienter la pierre 2 manuellement et par tâtonnement sous le faisceau lumineux et contrôler la réponse du spectromètre tel qu'utilisé dans la suite jusqu'à obtenir l'orientation de la pierre qui offre le spectre le plus clair et le plus caractéristique. To analyze a gem 2, cut or rough, we start by determining the precise orientation of its crystal, in particular the cc axis of this one, that is to say the axis of symmetry of degree 6 of the mesh crystal, which extends along the largest dimension of the mesh. For this, we can observe stone 2 visually with a magnifying glass, a binocular magnifying glass or a microscope to identify the tubular fluid inclusions of the mineral which are most of the time elongated along the axis c-c. It is also possible to orient the stone 2 manually and by trial and error under the light beam and to control the response of the spectrometer as used below until the orientation of the stone which offers the clearest and most characteristic spectrum is obtained.
Une fois l'orientation du cristal déterminée, on envoie sur la pierre 2 un faisceau lumineux 4 comprenant une composante infrarouge, généré par une source S. On oriente ce faisceau perpendiculairement à l'axe c-c du cristal. Si la gemme 2 est taillée, cette taille ne tient généralement pas compte de l'orientation du cristal de sorte qu'il est fort probable qu'on doive orienter le faisceau incident 4 suivant une direction non perpendiculaire à la table 6 qui constitue la plus grande facette de la gemme. On effectue ici la spectrométrie suivant le mode de transmission. En sortie de la pierre, le faisceau émergeant 8 est reçu sur le récepteur R d'un spectromètre à transformée de Fourier connu en soi. Ce spectromètre délivre et affiche un spectre 12, 14 de l'absorbante de la pierre 2 sur des plages de nombre d'ondes situées ici respectivement entre 2 800 et 2 550 cm-' et 2 450 et 2 250 cm-' dans l'infrarouge. Once the orientation of the crystal has been determined, a light beam 4 is sent to the stone 2 comprising an infrared component, generated by a source S. The beam is oriented perpendicular to the axis c-c of the crystal. If the gem 2 is cut, this size generally does not take into account the orientation of the crystal so that it is very likely that we will have to orient the incident beam 4 in a direction not perpendicular to the table 6 which constitutes the most great facet of the gem. Spectrometry is carried out here according to the mode of transmission. At the exit from the stone, the emerging beam 8 is received on the receiver R of a known Fourier transform spectrometer. This spectrometer delivers and displays a spectrum 12, 14 of the absorbent of the stone 2 on ranges of number of waves located here respectively between 2 800 and 2 550 cm- 'and 2 450 and 2 250 cm-' in the infrared.
Un exemple de ces spectres 12, 14 est illustré aux figures 2 et 3. L'orientation du faisceau 4 perpendiculairement à l'axe c-c permet d'optimiser la précision et la fiabilité des spectres 12, 14 obtenus notamment pour les nombres d'ondes situées entre 2 750 et 2 600 cm-'. An example of these spectra 12, 14 is illustrated in FIGS. 2 and 3. The orientation of the beam 4 perpendicular to the axis cc makes it possible to optimize the precision and the reliability of the spectra 12, 14 obtained in particular for the wave numbers. located between 2,750 and 2,600 cm- '.
On effectue ensuite une première analyse des spectres 12, 14, d'ordre qualitative en référence à la figure 4. L'analyse qualitative s'intéresse au nombre, à la localisation et aux hauteurs respectives des pics visibles sur les spectres. On dispose à cette fin d'une base de données 10 comprenant les spectres d'absorbante 16, 18 sur la même plage de nombres d'ondes pour des pierres de nature et d'origine géographique connues. On sait par ailleurs que les spectres d'absorbance des pierres de même nature voire de même origine ont la même allure générale. Notamment, ils présentent des pics ou bandes pour les mêmes nombres d'ondes, c'est-à-dire localisés aux mêmes endroits du spectre. Sur les spectres 12, 14, ces pics sont ici au nombre de six et référencés 10, 12, 14, 16, 18, 20. A first analysis of the spectra 12, 14 is then carried out, of a qualitative order with reference to FIG. 4. The qualitative analysis is concerned with the number, the location and the respective heights of the peaks visible on the spectra. For this purpose, there is a database 10 comprising the absorbent spectra 16, 18 on the same range of wave numbers for stones of known nature and geographic origin. We also know that the absorbance spectra of stones of the same nature or even of the same origin have the same general appearance. In particular, they present peaks or bands for the same number of waves, that is to say located at the same places of the spectrum. On the spectra 12, 14, these peaks are here six in number and referenced 10, 12, 14, 16, 18, 20.
La similitude entre les spectres 12, 14 acquis par la mesure et ceux 16, 18 connus d'un ensemble de pierres connues ou étalons conduit à conclure que la pierre 2 en étude a une nature très proche de celles de certaines des pierres étalons. En l'espèce, l'observation de l'allure des spectres obtenus expérimentalement et leur comparaison avec les spectres d'émeraude naturelle provenant de différents pays conduit à conclure que la pierre 2 en étude est, de manière quasi certaine, une émeraude naturelle de Colombie. Est à ce titre caractéristique la présence des six pics sur les plages respectives 2 694 - 2 678 cm-', 2 676 - 2 663 cm-', 2 656 2 620 cm-', 2 410 - 2 300 cm-' et 2 300 - 2 287 cm-'. The similarity between the spectra 12, 14 acquired by the measurement and those known, 16, 18 of a set of known stones or standards leads to conclude that the stone 2 in study has a nature very close to those of some of the standard stones. In this case, the observation of the shape of the spectra obtained experimentally and their comparison with the natural emerald spectra from different countries leads to the conclusion that the stone 2 under study is, almost certainly, a natural emerald of Colombia. As such, the six peaks on the respective ranges are characteristic 2,694 - 2,678 cm- ', 2,676 - 2,663 cm-', 2,656 2,620 cm- ', 2,410 - 2,300 cm-' and 2 300 - 2,287 cm- '.
En matière de béryls, les parties les plus caractéristiques du spectre se trouvent généralement entre 2 750 et 2 600 cm-'. Cette première partie, qualitative, de l'étude permet de déterminer la nature de la pierre 2 et de sélectionner un certain nombre d'origines géographiques possibles quant à sa provenance. In the case of beryls, the most characteristic parts of the spectrum are generally found between 2,750 and 2,600 cm- '. This first, qualitative part of the study makes it possible to determine the nature of stone 2 and to select a certain number of possible geographical origins as to its origin.
A l'inverse, si la pierre est traitée (synthétique ou d'origine naturelle), cette analyse qualitative mettant en oeuvre une comparaison avec les spectres de pierres naturelles révèle que la composition de la pierre est atypique, voire suspecte, ce qui révèle pour une part ce caractère traité. La deuxième partie de l'étude est quantitative en référence à la figure 5. Elle permet de conclure définitivement sur la nature de la pierre, son authenticité et son origine géographique et de lever la plupart des indéterminations qui persistaient encore à l'issue de l'analyse qualitative. En pratique, c'est la détermination de la provenance de la pierre 2 qui entraîne l'identification de sa nature et de son authenticité. Dans le présent exemple, on effectue des rapports entre des aires convenablement choisies des spectres 12, 14 des figures 2 et 3 afin d'effectuer une normation des grandeurs d'absorbance obtenues et ainsi s'affranchir des particularités dimensionnelles de la pierre 2 en étude, notamment de la longueur de matériau effectivement traversée par le faisceau. Pour cela, on calcule les aires Alo, A,_, Ala et 16-18 et A-,,) des pics respectifs (les pics 16 et 18 étant maintenant assimilés à un seul pic). Pour cela, on peut limiter la surface des pics aux zones hachurées en joignant par un segment les creux contigus à chaque pic. Les cinq valeurs d'aire obtenues sont ici respectivement - 3,05597 u ; - 2,54909 u ; - 7,24302 u ; - 14,4096 u ; et - 1,12156 u. Conversely, if the stone is treated (synthetic or of natural origin), this qualitative analysis using a comparison with the spectra of natural stones reveals that the composition of the stone is atypical, even suspect, which reveals for on the one hand this treated character. The second part of the study is quantitative with reference to Figure 5. It allows us to conclude definitively on the nature of the stone, its authenticity and its geographical origin and to remove most of the indeterminacies which still persisted at the end of the qualitative analysis. In practice, it is the determination of the provenance of stone 2 which leads to the identification of its nature and authenticity. In the present example, relationships are made between suitably chosen areas of the spectra 12, 14 of FIGS. 2 and 3 in order to perform a standardization of the absorbance quantities obtained and thus to overcome the dimensional particularities of the stone 2 under study. , in particular the length of material actually crossed by the beam. For this, we calculate the areas Alo, A, _, Ala and 16-18 and A- ,,) of the respective peaks (the peaks 16 and 18 are now assimilated to a single peak). For this, one can limit the surface of the peaks to the hatched areas by joining by a segment the hollows contiguous to each peak. The five area values obtained are here respectively - 3.05597 u; - 2.54909 u; - 7.24302 u; - 14.4096 u; and - 1.12156 u.
Ces valeurs sont mesurées dans une unité u dont la valeur importe peu et qui doit seulement être la :,.ême pour les cinq valeurs. These values are measured in a unit u whose value matters little and which must only be the same,, even for the five values.
On calcule ensuite des rapports convenablement choisis entre ces grandeurs, par exemple des rapports r_, r-. et r3 tels que
Ces rapports valent ici ri = 0, 4219 r2 = 0, 3519 et r3 = 12, 85 A l'aide d'une base de données 20, on compare ensuite les valeurs ri, r, et r3 aux rapports homologues connus pour les émeraudes de chacun des gisements présélectionnés par l'étude qualitative et disponibles dans la base de données. Cette comparaison montre que les valeurs sont ici extrêmement proches de celles des émeraudes d'un gisement X de Colombie, alors que ces valeurs sont très éloignées de celles des autres gisements. Il est donc extrêmement probable que la pierre 2 en étude est une émeraude naturelle non traitée provenant du gisement X de Colombie. Au contraire, si les ratios ne correspondent à aucun de ceux répertoriés, la pierre acquiert un caractère atypique, voire suspect. We then calculate the ratios suitably chosen between these quantities, for example ratios r_, r-. and r3 such that
These ratios are worth ri = 0, 4219 r2 = 0.3519 and r3 = 12.85 here. Using a database 20, we then compare the values ri, r, and r3 to the homologous ratios known for emeralds. of each of the deposits preselected by the qualitative study and available in the database. This comparison shows that the values here are extremely close to those of the emeralds from a Colombian X deposit, while these values are very far from those of other deposits. It is therefore extremely probable that the stone 2 under study is an untreated natural emerald originating from the X deposit of Colombia. On the contrary, if the ratios do not correspond to any of those listed, the stone acquires an atypical, even suspect, character.
Bien entendu, on peut effectuer des ratios différents entre les aires (par exemple A,, / A:,) sans que les résultats varient. L'important est de disposer dans la base de données 20 de ratios homologues aux fins de la comparaison et de calculer les ratios les moins entachés d'erreur et les plus révélateurs. Of course, it is possible to carry out different ratios between the areas (for example A ,, / A :,) without the results varying. The important thing is to have homologous ratios in the database 20 for the purposes of comparison and to calculate the least error-prone and most revealing ratios.
Alternativement, on pourra mesurer des aires non pas limitées en partie inférieure par le segment précité, mais par un segment parallèle à l'axe des abscisses et dont les extrémités s'étendent à la verticale des creux contigus au pic, comme illustré à la figure 2 en traits pointillés. Le segment s'étend à une même ordonnée pour deux aires destinées à être rapportées. Cette méthode revient en fait à ajouter aux aires Alo, Al,-,... une aire inférieure en forme de trapèze. Bien entendu, les rapports r1, r_ de la base de données auront dû être calculés par la même méthode. Alternatively, it is possible to measure areas not limited at the bottom by the aforementioned segment, but by a segment parallel to the abscissa axis and the ends of which extend vertically from the troughs contiguous to the peak, as illustrated in the figure. 2 in dotted lines. The segment extends to the same ordinate for two areas intended to be reported. This method amounts in fact to adding to the areas Alo, Al, -, ... a lower area in the shape of a trapezoid. Of course, the ratios r1, r_ of the database should have been calculated by the same method.
On pourra mettre en ceuvre cette analyse non pas au moyen des aires mais au moyen des intensités associées aux pics 10, 12, 14, 16-18, 20. Ainsi, on mesurera l'ordonnée du point culminant des pics et on effectuera des ratios entre ces ordonnées que l'on comparera à des ratios connus homologues. Plutôt que l'ordonnée, on pourra mesurer la hauteur relative des pics à partir du segment précité rejoignant les creux. We will be able to implement this analysis not by means of the areas but by means of the intensities associated with the peaks 10, 12, 14, 16-18, 20. Thus, we will measure the ordinate of the highest point of the peaks and we will perform ratios between these ordinates which will be compared to known homologous ratios. Rather than the ordinate, we can measure the relative height of the peaks from the aforementioned segment joining the troughs.
La fiabilité de ces résultats vient de ce que les impuretés présentes dans la pierre 2 par leur nature et leurs quantités respectives sont caractéristiques non seulement de la nature de la pierre mais en outre du cadre géologique de son gisement. Ces impuretés génèrent à la spectrométrie infrarouge des pics caractéristiques qui font ensuite l'objet du traitement qualitatif et quantitatif. The reliability of these results comes from the fact that the impurities present in the stone 2 by their nature and their respective quantities are characteristic not only of the nature of the stone but also of the geological framework of its deposit. These impurities generate characteristic peaks on infrared spectrometry, which are then subject to qualitative and quantitative treatment.
En l'espèce, les pics 10, 12 et 14 correspondent à des dérivés ou isotopes de l'eau H,0. Ainsi, le pic 10 correspond au composé D,O, le pic 12 à HDO et le pic 14 probablement à un isotope de H,O. Le pic 18 correspond au dioxyde de carbone C0, et le pic 20 à son isotope CO, dans lequel le carbone est du carbone 13. In this case, peaks 10, 12 and 14 correspond to derivatives or isotopes of water H, 0. Thus, peak 10 corresponds to compound D, O, peak 12 to HDO and peak 14 probably to an isotope of H, O. Peak 18 corresponds to carbon dioxide C0, and peak 20 to its isotope CO, in which the carbon is carbon 13.
Plus précisément, on pourra, lors de l'analyse quantitative, effectuer des rapports isotopiques internes : on rapporte des valeurs (intensités ou aires) correspondant à des isotopes d'un même élément, voire à des isotopes identiques dans des configurations différentes. On pourra alternativement ou cumulativement effectuer des rapports isotopiques externes en rapportant des valeurs correspondant à des espèces non apparentées : par exemple des valeurs liées respectivement au deutérium et au dioxyde de carbone 13. Il s'agit à chaque fois de rapports locaux car effectués suite à la traversée par le faisceau d'une zone précise de la pierre. More precisely, we can, during quantitative analysis, make internal isotopic relationships: we report values (intensities or areas) corresponding to isotopes of the same element, or even to identical isotopes in different configurations. We can alternatively or cumulatively carry out external isotopic reports by reporting values corresponding to unrelated species: for example values related respectively to deuterium and carbon dioxide 13. These are local reports each time because they are carried out following the crossing by the beam of a precise zone of the stone.
Avantageusement, on pourra effectuer une analyse des spectres sur les plages 2 750 - 2 600 cm' et 2 450 2 250 cm-'. Advantageously, it will be possible to carry out an analysis of the spectra on the ranges 2 750 - 2 600 cm 'and 2 450 2 250 cm-'.
On choisira de préférence des rapports d'aire ou d'intensité qui sont les plus significatifs pour le spectre considéré et susceptibles de quantifier la mesure avec la plus grande précision et le moins d'erreurs liées aux mesures. Preferably, area or intensity ratios will be chosen which are the most significant for the spectrum considered and capable of quantifying the measurement with the greatest precision and the least of errors related to the measurements.
On pourra mettre en ceuvre l'analyse spectrométrique en mode de réflexion diffuse ou de réflexion spéculaire. On pourra orienter le faisceau suivant une direction prédéterminée par rapport au cristal et non perpendiculaire à l'axe c-c. Mais la direction perpendiculaire à l'axe c-c donne en général les résultats les plus exploitables. We can implement spectrometric analysis in diffuse reflection or specular reflection mode. The beam can be oriented in a predetermined direction relative to the crystal and not perpendicular to the axis c-c. But the direction perpendicular to the axis c-c generally gives the most usable results.
Egalement, on pourra orienter le faisceau suivant deux ou trois directions permettant par addition vectorielle de reconstituer la direction perpendiculaire à l'axe c-c (ces trois dimensions formant par exemple un trièdre orthogonal). On obtient donc un spectre pour chaque direction, puis par combinaison, par exemple linéaire, des résultats, on reconstitue le spectre correspondant à la direction perpendiculaire à l'axe c-c et qui aurait été obtenu par une mesure directe de l'absorbance suivant cette direction. On pourra également effectuer une analyse quantitative prenant en compte le composé OH. Also, it is possible to orient the beam in two or three directions allowing, by vector addition, to reconstruct the direction perpendicular to the axis c-c (these three dimensions forming for example an orthogonal trihedron). We therefore obtain a spectrum for each direction, then by combining, for example linear, the results, we reconstitute the spectrum corresponding to the direction perpendicular to the axis cc and which would have been obtained by a direct measurement of the absorbance in this direction . We can also perform a quantitative analysis taking into account the OH compound.
On pourra appliquer l'invention dans d'autres domaines de fréquences, par exemple dans le proche infrarouge ou l'ultraviolet. The invention can be applied in other frequency ranges, for example in the near infrared or ultraviolet.
Si le spectre obtenu montre une saturation pour une certaine plage de nombres d'ondes, on pourra utiliser un harmonique des nombres d'ondes correspondants pour obtenir un signal exploitable. If the spectrum obtained shows saturation for a certain range of wave numbers, we can use a harmonic of the corresponding wave numbers to obtain an exploitable signal.
On pourra effectuer une analyse de la gemme suivant une direction perpendiculaire à l'axe c-c sans effectuer un calcul ou une comparaison de ratios ni aucune comparaison quantitative. We can perform an analysis of the gem in a direction perpendicular to the axis c-c without performing a calculation or comparison of ratios or any quantitative comparison.
On pourra prévoir un logiciel associé à une mémoire comportant les bases de données 10 et 20 et apte à recevoir les mesures effectuées par le spectromètre et à effectuer les analyses qualitatives et quantitatives précitées. It will be possible to provide software associated with a memory comprising the databases 10 and 20 and capable of receiving the measurements carried out by the spectrometer and performing the aforementioned qualitative and quantitative analyzes.
Le procédé selon l'invention permet notamment de détecter si une pierre est synthétique ou si une pierre naturelle a fait l'objet d'un traitement pour améliorer artificiellement son authenticité.The method according to the invention makes it possible in particular to detect if a stone is synthetic or if a natural stone has been the subject of a treatment to artificially improve its authenticity.
Claims (12)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9909175A FR2796463A1 (en) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | Determining authenticity and geographic provenance of gems with crystalline structure comprises comparing ratios between values determined by shining light beam onto gem with homologous ratios from authentic gems |
| FR9916057A FR2796464B1 (en) | 1999-07-15 | 1999-12-20 | METHOD FOR DETERMINING THE AUTHENTICITY AND GEOGRAPHIC PROVENANCE OF GEMS SUCH AS BERYLS |
| CH01413/00A CH694230A5 (en) | 1999-07-15 | 2000-07-17 | A method of determining the authenticity and geographical origin of gems, including beryl. |
| US09/618,134 US6515738B1 (en) | 1999-07-15 | 2000-07-17 | Method of determining the authenticity and the geographical origin of gemstones such as beryls |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9909175A FR2796463A1 (en) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | Determining authenticity and geographic provenance of gems with crystalline structure comprises comparing ratios between values determined by shining light beam onto gem with homologous ratios from authentic gems |
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| FR2796463A1 true FR2796463A1 (en) | 2001-01-19 |
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ID=9548128
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2796463A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720477C1 (en) * | 2019-10-10 | 2020-04-30 | Акционерная Компания "АЛРОСА" (публичное акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ПАО)) | Method of determining origin of micro-fragments of kimberlites |
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-
1999
- 1999-07-15 FR FR9909175A patent/FR2796463A1/en active Pending
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Non-Patent Citations (1)
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| D.L.WOOD, K.NASSAU: "Infrared spectra of foreign molecules in beryl", AMERICAN MINERALOGIST, vol. 5397040q, no. 7, 1 October 1967 (1967-10-01), pages 2220 - 2228, XP002133269 * |
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