RU2435158C1

RU2435158C1 - Method of analysing cut precious stones

Info

Publication number: RU2435158C1
Application number: RU2010119906/28A
Authority: RU
Inventors: Евгений Алексеевич Васильев (RU); Евгений Алексеевич Васильев
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2011-11-27

Abstract

FIELD: physics. ^ SUBSTANCE: method involves recording optical density spectra of precious stones in the infrared range using a spectrometer fitted with a microscope working in reflection mode, performed as follows: the analysed cut precious stone or article with a precious stone is fixed in a holder with the platform up and perpendicular to the optical axis of microscope objective; the position of the sample is then chosen with focusing on the internal volume in the bottom part of pavilion such that the signal on the detector of the spectrometer is maximum, and spectrum of light passing through the sample and reflected from its surface is recorded. The background spectrum used can be the spectrum of the light reflected from a metallic mirror or spectrum of light reflected from the platform when focusing on the platform, or spectrum of light in transmission mode. The optical density spectrum from which the precious stone is analysed is calculated. ^ EFFECT: method is characterised by high rapidness and can be realised on standard infrared spectrometers fitted with microscopes.

Description

Способ относится к области исследования драгоценных камней.The method relates to the field of research of precious stones.

Заявленный способ может использоваться в геммологии, криминалистике, коммерческой оценке, искусствоведении и в других сферах обращения драгоценных камней, в том числе бриллиантов и изделий из них.The claimed method can be used in gemology, forensics, commercial valuation, art criticism and in other areas of circulation of precious stones, including diamonds and jewelry from them.

Известен способ (а.с. СССР 1656997) идентификации кристаллов алмаза и их фрагментов, принадлежности фрагментов одному кристаллу, заключающийся в облучении образца инфракрасным излучением, регистрации спектра поглощения и выявлении его особенностей.A known method (AS USSR 1656997) identification of diamond crystals and their fragments, belonging fragments to one crystal, which consists in irradiating the sample with infrared radiation, recording the absorption spectrum and identifying its features.

Недостатками способа являются необходимость демонтажа драгоценного камня из изделия и помещения его в иммерсионную среду.The disadvantages of the method are the need to dismantle the precious stone from the product and place it in an immersion medium.

Известны метод и аппаратура его реализации (США US 3794424, ФРГ DE 2011931, Великобритания GB 1316382, Япония JP 54023270) для определения цвета бриллиантов, заключающийся в регистрации интенсивности прошедшего через бриллиант и отразившегося от его поверхностей света.A known method and apparatus for its implementation (US US 3794424, Germany DE 2011931, UK GB 1316382, Japan JP 54023270) for determining the color of diamonds, which consists in recording the intensity of light transmitted through the diamond and reflected from its surfaces.

Недостатками способа являются необходимость использования специальной аппаратуры и демонтаж драгоценного камня из изделия.The disadvantages of the method are the need to use special equipment and the dismantling of the precious stone from the product.

Известен метод, принятый за прототип, идентификации и/или классификации драгоценных камней с использованием полихроматического спектрометра (DE 19610393), заключающийся в регистрации интенсивности прошедшего через драгоценный камень и/или отразившегося от его поверхностей света диапазона 250-1000 нм с использованием оптоволоконной системы для освещения и сбора прошедшего через кристалл и отразившегося от его граней света. По полученным спектрам оптической плотности проводится идентификация и/или классификация драгоценных камнейThe known method adopted for the prototype, identification and / or classification of precious stones using a polychromatic spectrometer (DE 19610393), which consists in recording the intensity of the range of 250-1000 nm transmitted through the gem and / or reflected from its surfaces using a fiber optic system for lighting and collecting passed through the crystal and reflected from its facets of light. The obtained spectra of optical density are used for identification and / or classification of precious stones

Недостатками способа являются необходимость использования специальной аппаратуры и пригодность для анализа только драгоценных камней, поглощающих свет в указанном диапазоне.The disadvantages of the method are the need to use special equipment and suitability for analysis of only precious stones that absorb light in the specified range.

Технический результат заключается в:The technical result consists in:

1) экспрессной диагностике минерального вида ограненного драгоценного камня, в том числе в изделии; 2) возможности определения природного или искусственного происхождения ограненных драгоценных камней, в том числе в изделии, 3) возможности выявления признаков облагораживания: радиационного облучения и (или) высокотемпературной искусственной обработки ограненных драгоценных камней, в том числе в изделии.1) rapid diagnosis of the mineral appearance of a faceted gem, including in the product; 2) the ability to determine the natural or artificial origin of faceted gemstones, including in the product, 3) the ability to identify signs of refinement: radiation exposure and (or) high-temperature artificial processing of faceted gemstones, including in the product.

Технический результат достигается тем, что в способе исследования ограненных драгоценных камней включает облучение кристаллов электромагнитным излучением, регистрацию спектра прошедшего через кристалл и/или отразившегося от граней кристалла света, определение значений оптической плотности кристаллов, согласно изобретению регистрацию значений оптической плотности проводят в инфракрасном диапазоне с использованием спектрометра, оснащенного микроскопом, в режиме отражения, при перпендикулярной относительно оси объектива микроскопа ориентации площадки драгоценного камня, с фокусировкой на внутреннем объеме в нижней части павильона.The technical result is achieved by the fact that in the method for examining faceted gems, the crystals are irradiated with electromagnetic radiation, the spectrum of light transmitted through the crystal and / or reflected from the edges of the crystal is recorded, the optical density of the crystals is determined according to the invention, the optical density is recorded in the infrared range using a spectrometer equipped with a microscope in reflection mode, with a microscope perpendicular to the axis of the lens and the orientation of the site of the precious stone, with the focus on the internal volume of the bottom of the pavilion.

Способ осуществляется следующим образом. В инфракрасном спектрометре, оснащенном микроскопом, регистрируют фоновый спектр излучения I₀(ν). В качестве фонового спектра может использоваться спектр света в диапазоне 3500-500 см^-1, отраженного от металлического зеркала, или спектр света, отразившегося от площадки ограненного драгоценного камня при фокусировке на площадку, или спектр света в режиме пропускания. Затем исследуемый ограненный драгоценный камень или изделие с камнем фиксируется в держателе площадкой камня вверх и перпендикулярно оптической оси объектива микроскопа, затем проводится подбор положения образца, с фокусировкой в нижней части павильона так, чтобы сигнал на детекторе спектрометра был максимальным, и регистрируется спектр света, прошедшего через образец и отразившегося от его поверхностей I(ν). Затем рассчитывается спектр оптической плотности D(ν)=lgI₀(ν)/I(ν), по которому проводится диагностика минерального вида драгоценного камня, выявляются признаки облагораживания или искусственного происхождения путем выделения характеристических полос поглощения или сравнения с эталонными спектрами оптической плотности, значениями коэффициентов поглощения.The method is as follows. In the infrared spectrometer equipped with a microscope, the background radiation spectrum I ₀ (ν) is recorded. As the background spectrum, you can use the light spectrum in the range of 3500-500 cm ^-1 reflected from a metal mirror, or the spectrum of light reflected from the faceted gemstone when focusing on the site, or the light spectrum in transmission mode. Then, the faceted gemstone or product with the stone under investigation is fixed in the holder with the stone platform up and perpendicular to the optical axis of the microscope objective, then the sample is positioned, focusing in the lower part of the pavilion so that the signal at the spectrometer detector is maximum and the spectrum of light transmitted through the sample and I (ν) reflected from its surfaces. Then, the optical density spectrum D (ν) = logI ₀ (ν) / I (ν) is calculated, by which the mineral type of the gemstone is diagnosed, signs of refinement or artificial origin are detected by highlighting the characteristic absorption bands or comparing them with the reference optical density spectra, values absorption coefficients.

Представленный способ позволяет проводить идентификацию минерального вида ограненного драгоценного камня, в том числе в изделии, выявлять признаки искусственного происхождения и облагораживания. Преимуществом способа является наличие у всех минералов характеристических полос поглощения в инфракрасном диапазоне, что позволяет проводить их однозначную идентификацию. Способ отличается высокой экспрессностью, может быть реализован на стандартных оснащенных микроскопами инфракрасных спектрометрах.The presented method allows the identification of the mineral type of faceted gem, including in the product, to identify signs of artificial origin and ennoblement. The advantage of the method is the presence in all minerals of characteristic absorption bands in the infrared range, which allows for their unambiguous identification. The method is highly expressive, can be implemented on standard infrared spectrometers equipped with microscopes.

Claims

A method for examining faceted gemstones, including irradiating crystals with electromagnetic radiation, registering a spectrum that has passed through the crystal and reflected from the edges of the light crystal, determining the optical density of the crystals, characterized in that the optical density is recorded in the infrared range using a spectrometer equipped with a microscope, in the reflection mode with the orientation of the gemstone platform perpendicular to the microscope objective axis grounding in the internal volume at the bottom of the pavilion.