JPH0271135A - 個々の物体または帯域を識別する方法 - Google Patents

個々の物体または帯域を識別する方法

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JPH0271135A
JPH0271135A JP1114036A JP11403689A JPH0271135A JP H0271135 A JPH0271135 A JP H0271135A JP 1114036 A JP1114036 A JP 1114036A JP 11403689 A JP11403689 A JP 11403689A JP H0271135 A JPH0271135 A JP H0271135A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、冷光(ルミネッセンス)発光による励起放射
線に応答する特定の物体または帯域を識別するための装
置および方法に関する。
(発明の概略) 本発明は、脈石(宝石を含有する鉱石)から宝石(特に
、ダイヤモンド)を区分けするために開発された。しか
し1本発明は、大きい帯域を調べるための一般的な技術
として使用でき、またこれは、−船釣に、適当な個別の
物体の識別に適用でき、あるいは一般の検査技術にも適
用できる。
残りの記述は特に、ラマン発光または冷光の使用に関す
るものである。しかし9本発明は、他の放射線の使用に
も同様に適用できる。ダイヤモンドを区分けまたは識別
するためにラマンシフトを使用することの可能性は1例
えばGB−A−2140555゜0B−A−21996
57,WO86107457およびWO8810137
8に概括的に記載されている。
(発明の要旨) 本発明は、特許請求の範囲の請求項1または2に示され
た方法、および請求項6または13に示された装置を提
供する。残りの請求項は1本発明の好ましい特徴または
他の特徴を示す。
本発明は、スペクトル出力の経時変化を利用しており、
特定的には、ダイヤモンドおよび脈石に関連した異なる
立上り/減衰時間または寿命時間を利用している。時間
分離が必要であり、これは。
例えば単一粒子システム用に時間切換え検出器が使用で
きるが、移動により達成されるのが好ましい。物体また
は粒子がベルトに沿って動いている場合には、2つの光
学系は、同じ粒子を、既知の時間間隔に等しい距離だけ
離れた。ベルトの下の異なる点において見るように配置
することができる。各光学系は適切な検出器を有する。
第1の検出器からの信号は、適当な粒子が通過する時に
記録され、そして第2の信号は、ベルトに沿ってさらに
進んだ同じ粒子から獲得される。時間の関数としてのし
きい値/比信号の変化が1次いで計算され、そして粒子
が例えばダイヤモンドであるかどうかを識別するために
使用される。例えば、第1の検出器が信号を与えて第2
の検出器が与えないならば、減衰時間は短かく、かつ発
光はダイヤモンドに関連したラマン発光である可能性が
ある(これは時間間隔に依存する種々の分離が、様々な
冷光用に使用できる。例えばIonsまたは10m5)
この方法は、ダイヤモンドを積極的に識別しないかもし
れないが、経済的に非常に価値のある濃縮を行うことが
できる。
その最も簡単な形式においては1本発明は2つの簡単な
光学系を持ったVベルトを使って材料を輸送して実施す
る°ことができる粒子は単一の直線に沿って動いて行く
。しかし、適当な光学系を使えば、広い幅のベルトが使
用できる;ベルト上での材料の位置的な安定性が必要で
あろうが、これは1例えば縦に分割した溝を使用して達
成できる。
粒子が充分な位置的安定性を持つことを条件として、検
出は浮遊した状態で行なうことができる。
異なった立上り/減衰時間(例えば、前および後の濃媒
体分離器脈石供給材料に関連した)が有用な区分けを提
供するために充分に異なることを条件として、適当なら
どんな冷光発光でも使用できる;放射線は可視光スペク
トル内にある必要はない。励起放射線には、X線、紫外
線、赤外線または可視光レーザーのような、どのような
放射線でも適切であれば使用できる。
本発明は1時間の関数としての、袖体信号レベルの変化
、スペクトル成分の変化、またはその両方に基づくこと
ができる。
冷光発光による励起放射線に応答する特定の物体または
帯域を識別する本発明の方法は、該物体または帯域に励
起放射線を照射すること;第1回目の発光冷光を検出す
ること;該第1回目の後に。
第2回目の発光冷光を検出すること;および該2回の発
光冷光の差を検知すること;を包含する。
冷光発光による励起放射線に応答する特定の物体または
帯域を識別するための本発明の装置は。
2回の発光冷光を検出するための手段と;該2回の発光
冷光の差を検知するための手段と;を有する。
(発明の構成) 一般に9本発明の実施例である各装置は、物体または粒
子2を運搬する供給機構1.励起放射線源3.および粒
子2に放射線を照射するための手段4を有する。2つの
光学的検出モジュール5゜5′があり、その各々は、6
,6°で表わされる効率のよい光信号集光系と、狭帯域
バンドパスフィルタ7.7′ と、励起放射線用のブロ
ックフィルタ8と、検出器9.9゛ とを備えている。
光信号集光系には、我々の特許出願の(発明の名称−「
狭周波数帯域の放射線の感知および物体または帯域の検
査」、特にGB 8810723からの1優先権主張に
基づく出願)の第2図から第7図を参照して述べたシス
テムが使用できる。検出器9.9′には、 PMT  
(光電子増倍管)または光ダイオードのような、適当な
らどのような検出器でも使用できる。各検出器9,9°
は、その時間分解能特性を強めるためのモードにおいて
選択し動作する。検出器9.9゛ は、増幅器to、 
10°を介して、マイクロプロセッサ−11に接続され
、そのマイクロプロセッサ−の出力信号は、必要な粒子
2をその正規の軌道から追い出すために、1つまたはそ
れ以上の空気ジェット13を作動させる空気ジェットロ
ジック回路12に送られる。
第1のモジュール5は、励起の間粒子2により与えられ
る信号を検出する。第2のモジュール5゜は9粒子2が
励起放射線を通過した後で、もしあるならば、その信号
を検出する。マイクロプロセッサ−11内の2つの信号
について1粒子2が目的のものであり、追いだすべきで
あるかどうかを判断する。ある特定の装置において、ラ
マン冷光(反ストークス線は有用であり、より良好であ
るかもしれないが、ストークス線が好ましい)が、第1
のモジュール5により検出され、広帯域の冷光バックグ
ランドが、第2のモジュール5゛により検出される。第
1のモジュール5により検出された信号上にラマン放射
線が存在するかどうかを決定するために、第2のモジュ
ール5°により与えられた信号を第1のモジュール5に
より与えられた信号から差し引く。
他の装置においては、異なる狭帯域バンドパスフィルタ
7.7゛を使用して、第1および第2のモジュール5,
5゛ により異なる波長を検出できる。
第1図は、ベルト1上の脈石粒子2を、 (平面図で見
られるような)直線に沿って動かすために規制する配置
を示す。レーザー(例えば、 514.5nmで作動す
るアルゴン イオン レーザー)であってもよい照射手
段3は、ベルト1の中央のスポットを照射する。
第2図は、広い幅のベル)lを使用する装置を示す。ベ
ルトを横切る1つの線が1手段4を使用して照射される
。手段4には、 (マイクロプロセッサ−11に接続さ
れたエンコーダを備えたスキャナーが使用できる。この
手段4は、 (特に、放射線がX線である場合には)単
に横断線に沿って放射線を拡げるだけである。光モジュ
ール5.5゜はベルト1の幅全体を調べて、ベルトを横
切って必要な粒子2の位置を検出し、そして該当する空
気ジェット13が付勢される。
第3図は、光学系5,5゛が、非常に簡単でありうる装
置を示す。検出器9.9゛ は増感CCD  (電荷結
合素子)アレイであり、その各々は、ベルト1のある区
間またはそれに沿ったトラックを検査するためのもので
あり、他の光学系の対応する[’:CD−ff1子と整
列している。個々のCCD素子は2位iδ信号を与える
ことができるように、従来の方式で増幅器10を介して
接続される。
2つの検出モジュール5.5°の間の時間間隔は、検出
されて解析される冷光に依存するが、ある装置では、1
〜5m/sのベルト速度で、モジュルを0.5m離して
、0.1〜0.5秒の間隔を提供する。時間間隔は、装
置を設計するに当っての物理的制約に依存する。離間距
離は50nmであることができ、これは鏡を使用して達
成できる。
ビーl、・スプリッター(図示されていない)および追
加の光学チャネルを、ある数の(例えば。
3つの)異なる波長帯域の減衰を調べることができるよ
うに1組込むことができる。
(実施例) これは、第1図の装置を使用して実施することができる
。第1のモジュール5はダイヤモンドからストークス 
ラマン線を検出し、そして第2のモジュール5はダイヤ
モンドからの広帯域冷光を検出する。ベルト速度は実施
例1に対しては1.6m/sであり、実施例2に対して
は3 m/sである。
レーザー波長は514.5nmである。フィルタ7.7
゜は、 552.4nmが中心波長であり、lnmまた
は2nmの通過帯域を持つ。区分けに対しては、第1の
モジュール5における信号であって、第2のモジュール
5における信号ではない信号は、ラマン線(従って、ダ
イヤモンド)を示す。第1のモジュール5における信号
であり、かつ第2のモジュール5における信号は、冷光
(通常は、ダイヤモンドではない)を示すたいていのダ
イヤモンドは、脈石材料と比較して短かい冷光を持って
いる。
上記の特許出願明細書で考案されたものはいずれも、そ
れが適切であることを条件として1本発明に組みこむこ
とができる。上記の特許出願明細書は2本発明に適用で
きる多くの詳細を与える。
本発明は、単なる一実施例について上に述べたが1本発
明の範囲内で改変することができる。
(発明の要約) ダイヤモンドを脈石から分離するために、脈石の粒子2
は、ベルト1に沿って運1般され、レーザー3からのビ
ームで照射される。次いで2粒子2により放出された冷
光が、2つの一定距離を保った光モジュール5,5′ 
により検出される。検出された冷光の差は材料の性質に
関係し、そしてダイヤモンドを区分は箱内に排出するた
めに、簡単なマイクロプロセッサ−11と排出ジェット
12とを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の方法に用いられる装置の図、第
2図は本発明の第2の方法に用いられる装置の図、第3
図は第2図の装置に組みこむことができる他の装置の概
略図である。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、冷光発光による励起放射線に応答する特定の物体ま
    たは帯域を識別する方法であって、該方法は以下の工程
    を包含する: 該物体または帯域に励起放射線を照射すること;第1回
    目の発光冷光を検出すること; 該第1回目の後に、第2回目の発光冷光を検出すること
    ;および 該2回の発光冷光の差を検知すること。 2、第1回目に検出された前記冷光が狭帯域冷光であり
    、第2回目に検出された前記冷光が広帯域蛍光バックグ
    ランドである、請求項1に記載の方法。 3、第1回目に検出された前記冷光がラマン冷光である
    、請求項2に記載の方法。 4、第1回目に検出された前記冷光が反ストークス冷光
    である、請求項3に記載の方法。5、前記物体または帯
    域と、前記冷光を検出するための検出手段との間に相対
    運動が生じる、請求項1から4のいずれかに記載の方法
    。 6、冷光発光による励起放射線に応答する特定の物体ま
    たは帯域を識別するための装置であって、該装置は以下
    の手段を有する: 2回の発光冷光を検出するための手段;および該2回の
    発光冷光の差を検知するための手段。 7、前記検出手段が、発光冷光を検出するための第1の
    システムと;該第1のシステムから一定の距離に置かれ
    た、発光冷光を検出するための第2システムと;該2つ
    の検出システムと物体または帯域との間に相対運動を誘
    起する手段であって、それによって物体または帯域が該
    第2の検出システムにより調べられる前に、該第1の検
    出システムにより調べられる手段と;を有する、請求項
    6に記載の装置。 8、前記第1および第2のシステムが同一の波長を検出
    する、請求項7に記載の装置。 9、前記狭帯域冷光が第1回目に検出されて、前記広帯
    域冷光バックグランドが第2回目に検出される、請求項
    6から8のいずれかに記載の装置。 10、前記ラマン冷光が第1回目に検出される、請求項
    9に記載の装置。 11、前記反ストークス冷光が第1回目に検出される、
    請求項9に記載の装置。 12、特定の物体または帯域を識別する方法であって、
    添付の図面のいずれかを参照して、または実施例のいず
    れかにおいて、実質的に記述された方法。 13、特定の物体または帯域を識別するための装置であ
    って、添付の図面のいずれかを参照して、またこれら図
    面のいずれかに示すように、または実施例のいずれかに
    おいて、実質的に記述された装置。 14、前記物体または帯域を励起放射線で照射する手段
    をさらに有する、請求項6〜11および13のいずれか
    に記載の装置。
JP1114036A 1988-05-06 1989-05-06 個々の物体または帯域を識別する方法 Pending JPH0271135A (ja)

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