TW567310B - Instrument for examining a gemstone - Google Patents

Description

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決定一拋光的寶石處理為一未經處理的天然鑽石 項相當重要的工作。有可能該寶石係為合成鑽石。也ς二 該天然鑽石已接受高壓高溫處理，或者是將天然鑽石^ = 受再#田射處理以増加其價值，例如增加該寶石的色声。 本發明係有關於已指示或儀器，以指示或決定；2拋光 的寶石是否為沒有接受再輻射處理的天然鑽石，或該抛光 的寶石為一沒有接受高壓高溫處理之未處理的天然^石。 此一決定可以在實驗室中進行，其方式為輻射該寶石，使 得該寶石輻射出一光頻譜，.且分析該頻譜。此程序可以相 當由亞當斯寶石學研究室（Adamas Gemological Laboratory)在其網址http://www· gis. net/ 〜adamas/ raman.html 中刊出的” SAS2000 拉曼光譜，，（”SAS2〇〇〇 raman 8?6(：1:^'|) —文。另一此方式的程序可以參見由1?13^^等 人在參見Spring 2000第42至49頁中所刊出的”Gems & Gemology" 〇

一使用光照頻譜以偵測在晶格中的微原子雜質為一項相 當良好的技術，但是在室溫下則感應度相當的低。如果寶 石的溫度減少到液態氮的溫度（約—丄9 6)，則在某 些情況下，感應度可以減少好幾個數量級，且此一感應度 在偵測一寶石為合成鑽石或者是偵測某些寶石是否以經過 處理以改進其包澤時則相當重要。雖然，提供在某一溫度 下的液態氮必需在實驗室中進行，而不適當在銷售據點中 進行，通吊該设備為相當昂責的冷凍劑，如在W〇〇1 /3 3 2 0 3A中所提出者。一嶄新的冷凍器可以提供所 必需之可控制且可預選度，該溫度可以持續改變， 567310 案號 90117489 五、發明說明（2) 甚至可以高於室溫。（一般，商用的冷凍器必需使樣本空 間真空化），以延遲冷凝。雖然某些液態氮的冷凍器可以 作得相當小’雖然這些裝置必需有一氣體循環系統侑其空 泵，因此相當複雜且必需有相當的時間以達到真空。帕爾 帖（卩61衍61〇冷凍及焦耳-湯姆森〇〇11164}1〇1^〇1〇冷凍器 可以作得相當小，但是這類型的冷凍器相當脆弱，且價格相 當高。焦耳-湯姆森（Joule—Thomson)冷凍器也必需使用高 2氣體以進行所需要的操作。另外，一般這些雷射為氣體

If丄Ϊ相當的大’煩瑣且昂f。在使用_，整個儀器需 要相當1¾的技術以進行操作。 缺點本ΐ::的為克服或者是改進習知技術中至少-項 缺點，或者是提供一項有用的另一種方法。 儀号本的為提供一種可以為珠寶商所使用的 J二:匕儀1不需要相當高階的技術， 準確地# Γ 也而要了解此儀器並無法完全 千雉地偵測各種鑽石。本發明 量的寶石，且耗費相當少目查的為只需要使用少 此為習知技術之複雜儀器所無法達到所需要的目的’ 發明概述 本發明提供一種儀器， 1，39或40項中所 申：：：範圍第1，2， 專利範圍第4 1 ，4 2 且軚供一種方法，如申請 圍第2 4至2 8項及第^ 4 3項中所說明者。申請專利範 可選擇的特徵。 至4 6項中提供本發明較佳或 567310 案號 90117489 五、發明說明（3) 本發明的儀器為自動化儀器，體積精巧，且易學易 用丄而且相當便宜，因此可以為珠寶商使用，而不需要使 用高級的技術或困難的操作，當然該技術也可以使用在寶 石實驗室。

與傳統之冷凍器不同的是，本發明的儀器包含即不包 含真空系統，也不包含熱電冷凍劑。其使用一種非常簡單 的技術以避免冷凝問題。此樣本寶石可以直接浸在冷珠劑 中·（如冷凍液或液化氣體），且在一熱絕緣的容器中維持 某一冷凍劑槽可以設計容器的尺寸及其熱絕緣，使得可以 維持數分到數十分鐘。作用防止在窗口區中形成冷凝，在 ϊ測期間’不允許冷柬劑槽冷凝。冷束劑槽必需作得更 小’更便宜，而且此傳統的冷凍器還要快速，且該設計可 以使得只需要少許的操作技術，尤其是可以使用一特定的 固定組件，該寶石固定在窗口區。 較佳的冷凍劑為液態氮，一般已使用液態氮，且相當 $安全。但是，在適當的前置準備下，也可以使用液態 氧’以提供一比液態氮高約1 〇 °c的溫度。一般而言，可 以使用任何適當的液化氣體或氣體混合物，假設溫度低於 約—1 0 0 °C，進行低於約一1 2 0 °C，更好低於約一1 5 0 °C或約〜1 6 〇 t，以偵測高壓高溫所處理過的寶 石，最大溫度約一1 〇 〇 °c。 本發明可以快速進行光照量測，且在低於1 0 0。(3的 溫度下進行。量測的時間可以從數秒鐘拉長到數十秒。在 使用液態氮的一效應中，可以從每樣本1 5到2 0秒的速

第7頁 567310 __案號90117489__年月曰 修正____ 五、發明說明（4) 統之如WO 〇 1/3 3 203A之類的實驗室儀器中每 個樣本必需1 5到3 0分的時間。在量測後，使用處理器 分析光照頻譜，已有適當的演算法可以處理此運算，而且 然後該結果顯示在一顯示幕上。作用快速檢查，本發明的 儀器尤其是適當寶石實驗室’基本上其每天必需檢驗數百 個寶石。 本發明的儀器絕對地決定一拋光的寶石是否為一未經 處理之未接受高壓高溫處理的鑽石。該儀器將偵測排除所 有未經處理的合成鑽石’及南壓南溫處理之天然鑽石或合 成鑽石。但是，也有1 5%到3 0%之未經處理的可以型 鑽石也將被排除掉。因此’該儀在實際的使用上可以相 當有用，尤其是與一或選擇其他用於測試寶石的儀器共 用，如寶石確認第1號（Diamond Sure 1)儀器（參見 91/16617)或寶石確認第2號（Diamond Sure 2)儀器（來見 W0 91 /1 66 1 7,但是已經過修改使得可以進行更廣泛的/頻譜 量測）。本發明的頻譜稱為一預測或幕掃儀器，而非一^ 壓高溫處理偵測器，本發明的目的為相當寶石減少石頭= 數量’在如複雜的頻譜儀器中此操作必需相當詳細且耗時 的操作。 ^ 本發明的儀器主要設計來掃一自然第二型鑽石，其為 經高壓高溫處理者’以減少其色澤。作用此一應用，必^ 先掃瞄一鑽石以確定其為一天然鑽石。第二 在5 0 0到1 5 0 0 c m-i之間的紅外線頻譜的π偵測所 致之-聲子”區中’不會有任何的吸收發生。此類型的鑽

567310 _案號 90117489 _年月日_修正__ 五、發明說明（5) 寶石確認第2號（DiamondSure 2)儀器得到。因為寶石確認 第2號（DiamondSure 2)儀器可以排除天然及合成之第二型 鑽石，以寶石確認第2號（DiamondSure 2)排除的物件被測 試以決定是否為合成者，另外也可以使用標準的寶石技 術0 · 本發明的儀器也可以排除所有高壓高溫處理之天然第 一型鑽石（定義第一型為由於氮雜質之故，而對於偵測感 應之單一聲子區域可以吸收者。但是為數相當多的未處理 之第一型，因此本發明的儀器對於天然第一型鑽石受高壓 南溫處理者的谓測效果並不好。 如果使用本發明的儀器以偵測再輻射處理，則沒有必 要應用其他的儀器進行先掃瞒作業。當各種類型的錢石已 再輻射後，這些鑽石具有7 4 1奈米的〇聲子。 也可以設計本發·明的儀器使得只指示該寶石是否為一 未經處理的天然鑽石。可以·設計此儀器以將寶石分成兩 類，即"通過”（即指示該寶石為一未經處理的天然鑽石， 即沒有接受再輻射處理或高壓高溫處理）及"排除I，在此 類中可以給定相關頻譜特徵的比率以輔助更進一$步的分 類。另外，可以設計該儀器以給相當多的資訊，如該^石 是否為一鑽石，或者是一合成鑽石，或者是一合成鑽石/ 天然鑽石可以在天然鑽石上以合成鑽石的化學蒸氣沉 (chemical vapor deposition)得到，或者 e 已、異挺 天然鑽石及接受高壓·高溫處理以改進其色澤7^ °。、的 例子中，該儀器將顯示3種可能的結果··、 石。此

第9頁 567310 ---- 案號卯1174M_年月 曰一 #正_ 五、發明說明（6) 視為天然且未經處理者； "排除”：必需進行更複雜的頻譜測試，考量小比例的 天然未處理的第二型鑽石所導致的結果（基於所有高壓高 溫處理的天然及合成鑽石）； 應用數值結果的排除，而給定某些頻譜特徵的強度 比率一顯示的數值結果足以決定該樣本已經過高壓高溫 處理，不需要更複雜的頻譜量測（此強度速率的使用可以 谓測如上述所說明之結果）。 對於所有的合成鑽石該儀器將給予一 ”排除"的結果， 兩壓高溫處理的合成鑽石可以經由觀察唯一的頻譜特徵而 任何驗證。 必需設計該儀器使得可以偵測到鑽石的拉曼線（Raman Hne)其及大小，且應用此方式，可以一般化有興趣的光照 特徵，以使得該技術可以更進一步量化。拉曼線（Raman 1 i n e)的大小隨寶石的大小碑寶石的切割特徵而變，且可以 依據拉曼（Raman)的值而比率化該光照特徵，以減少寶石 之大小或切割效應。 如果只有單一的雷射且只有一輻射波長的話，則該儀 器相當有用。最好提供兩種不同波長的再輻射，且作用達 到此一目的，最好提供兩種雷射，且最好提供兩種頻譜。 該頻譜涵蓋兩個不同但是重疊的波長區域。理論上，有可 能使用非同相或寬頻輻射以再輻射寶石，因此產生光照頻 譜，雖然必需高度的單色輻射以產生上述說明的拉曼線 (Raman line) 0

第10頁 五、發明說明（7) 一或多條光纖電纜形成該窗口區，這此 以由一表a 二％纖 /奮％包圍住。該套環及光纖為低熱質量 以，受熱循環，一般，在一容器中只有一窗口區， f論上可以有多個窗口區，一耦合該雷射，而另一 谱儀。實際上，一般窗口區在容器的最底部， 易地將鑽石置於定位。但是在理論上，窗口區：： :=邊雖然此方式並不理想’而且必需使用特定e

立平=,器的深度小於約5 0微米或約3 〇旧 域小於約5 〇 0 0平方微米或4 0 〇 〇平， ^ g i小於約4 〇 〇微米。雷射的額定功率 的額定功率可以小於約10〇mW 巧；Γ 一雷射可以是二極體雷射: ;微米，度小於= 儀的大小可以小於約 5、0;=高度可以是約1 5 0微米或更矮，比: ”或約丄〇 〇微米，且外侧的比如 〇 0微2微来’而外侧平面視圖的寬度小於約2 ΐ ^ 支撑=明支樓架1，此支撐架的 包容’站立型的儀；所以本發明可提 供經由這此開口：f 3支撐架的側邊形成開口 ^開口近接該支撐架内部 I纜可 6且可 ^然在 『射質 一以輕 .容器 固定 ，且 微 第一 介於 尺寸 於3 5微 微 約1 小於 或2 如_ 自行 此提 膠外 567310 A 號 90117_ 五、發明說明（8) 殼lc (參見第5及6圖 有的組件。支撐包含一 板1 b螺鎖到該蓋體1 a上 在支撐架1的上方安裝埶 壁容器或冷凍劑水槽2 了 = 脹的韌性泡沫内，其動作= 收液態氮及一將接受檢查之 適當的大小以接收所預期的 此水槽為一伸長的材料以使 化，而仍儘可能地將儀器從 的範圍。水槽2的底部有一 一面，最好是一檯面（ta 槽2有一錐形的蓋子或取樣 位或固定插腳8以固定且對 插腳8為一低熱質量的 上為1到3mm，且由一適 成’此材料係可以承受液態 組件，此滑動材料包含如一 件，以適當不同高度的寶石 項設計可以使得寶石4的碎 插腳8下壓至到已到水槽2 或應用在’’藍黏膠B 1 u 固定在位在上，直到該寶石 該儀器的上方，水槽2 下文中詳細說明。

)，此 蓋體1 ，且也 緣柱（ 水槽2 一熱絕 拋光的 最大鑽 得水槽 前方到 窗口區 b 1 e 室蓋子 心該寶 剛性管 當的工 氮的溫 摩擦配 (檯面 粒壓入 中的液 —T a 4的檯 ，蓋體 塑膠外 a及一 螺鎖住 延長的 位在如 緣體。 寶石4 石，及 的平面 後方的 5，可 )置於 6 〇有 石4於 子，其 程用之 度。插 件或一 到碎粒 該插腳 態氮之 c，，）之 面接觸 6及插 殼1 c 底板1 b 大部份的 截面）熱 聚緣乙烯 水槽2係 。該水槽 足量的液 視圖達到 尺寸維持 以將一寶 該窗口區 一向下一 該窗α區 内徑的大 熱塑材料 腳8形如 簡單的滑 點的距離 8的下端 前，應用 類的附著 窗口區5 腳8之處 包封所 ’該底 組件。 塑形薄 之可膨 用於接 2具有 態氮。 最大 到最小 石4的 上。水 凸出部 5上。 小基本 所製造 一滑動 動配 )。此 ’在將 摩擦力 性材料 為止。 ’將放

567310 _案號9Q117489_年月曰 修正_ 五、發明說明（9) 支撐架1包含第一，精緻的固態（綠色）雷射9及一 第二（紅色）雷射1 0。支撐架1也包含兩個精緻及感應 性電荷麵合器（charge - coupled device)質譜儀1 1 a ，

1 1 b ，此儀器可以在適當地一或數個範圍内感測。雷射 9 ，10及質譜儀11a ，lib螺鎖入底板lb。雷射 9 ，10及質譜儀11a ，lib由各別的光纖電纜1 2，13，14a ，14b或者是單一的4分光纖電纜耦 合到窗口區5中。光纖電纜12 ，13 ，14a ，14b 的端部份或終止於水槽2底部平面上之單一電纜的終端形 成該窗口區5。應用此一方式，冷光9 ，10搞合到窗口 區5 ，以應用兩種不同波長對於寶石4再輻射，且質譜儀

1 1 a ，1 1 b耦合到窗口區5 ，以感測由寶石4所發射 的冷光頻譜，而且在其輸出端給予對應的頻譜數據信號。 由一固定在池形之容器1 5中的如極薄物件（例如鋼環 (圖中沒有顯示））包圍該光纖電纜12 ，13 ，14 a ，14b的終端部位。容器15及光纖電纜12，1 3，1 4 a ，1 4 b為低比熱者（例如一般相當薄或直徑 相當小的物體），而且可以承受熱震。在窗口區5處由形 成激磁電纜1 2部份的一束光纖而包圍形成各纜線1 3， 14a ，14 b的單一光纖，而與雷射9隔離。激磁纜 線12的光纖，且最好是所有的光纖電纜12，13，1 4a ，14b的直徑均約為約250微米或約200微 米，或更小。 附圖中顯示在窗口區5及質譜儀1 1 a ，1 lb之間 之封鎖濾波器1 6 a ，1 6 b的示意圖，該封鎖濾波器係

第13頁 ^67310 生__Ά

___案號 90Π7489 五、發明說明（10) 儀 1 1 a， 輻射波長的 簡單的設計 全起見，在 有顯示）， 門關閉。雷 由一與該蓋 ，當蓋體6 1 1 a，1 路板1 7上 板1 b上， 4是否為一 器1 8上， 未處理的天 成鑽石。顯 以示意圖顯 測的波長區 如封鎖雷射 雷射9，1 2的前方有 置，使得當 電子安全裝 正向斷裂的 使得雷射1 端連接到處 板，其中該 質譜儀的頻 天然鑽石等 ，其中該資 者是一再輻 以給定一數 制鈕1 9， 用於在質譜 該再輻射之 波長。此一 換。為了安 門（圖中沒 時，將該快 有顯示）， 該安全裝置 質譜儀 成如印刷電 螺鎖到該底 決定該寶石 連接到顯示 射4是否為 或者是一合 結果。圖中 控制組件。 1 1 b所偵 輻射，以例 係用於對於 激磁電纜1 設計此一裝 射1 0有一 體6有關的 打開時，將 1 b的輸出 的電子控制 以分析來自 未經處理的 以顯示資訊 然鑽石，或 示器1 8可 示型式如控 域中過濾在 9 ’ 1 0 的 〇進行切 一機械式快 蓋體6打開 置（圖中沒 微開關動作 〇不動作。 理器，其形 印刷電路板 譜數據，且 。該處理器 訊指示該雷 射的鑽石， 值或一文字 2 0的手動 到蓋Ϊ 4圖顯示與水槽2相關的組件。其中有-固定 -絕緣得其可適應水槽2的上方且包令 上的樞稱方换：：該爭台31攜帶一安裝在柩稱插腳3 3 蓋：=塊3 2 ’在該插腳的上方樞接-固定到該取梯 尾部6:臂部位34。該臂部位34有一提供多個;… 機械2 1圖）’使其可連接到雷射9之前方纪 發射出：沒有顯示），當蓋體6打開時，雷射" 567310

案號 90117489 五、發明說明（Π) 平台3 1有兩個向上凸伸的插腳_ 在可移動之取樣固定器3 γ之未#4 ,攻些插腳通過 …包含一個一體成形的樣 器插腳8通過此蓋體，而作為一簡單 38，該固疋 了乂疋摩擦配件），插腳8的上端有—領 進行必要的操作。該樣本固定 ^ 口 二而且可以經由握住各手的拇指及食指之間各端部： 而進行簡單地操作以將該樣本固定器置於插二 如第1及3圖中所示者，存在一有開孔的板子4 此板嚙合水槽2的頂端，而應用一大的中心洞口，及， 用於使得汽化冷凍劑通過冷凍劑通過的其他洞口。板子他 1減少使用者將手指置於水槽2之冷凍劑中的危險性。2 第1圖中所示者，樣本固定器蓋體3 8位在板4丄中 的中心開口，但是也只有在其上方。 、 圖中顯示用於保護雷射9之後方的後蓋4 2。外殼工 c ，由兩個鎖絲（圖中沒有顯示）結合在底板1 b上成且 具有兩個適當的開口以安裝該蓋體6 ，顯示器1 8，控制 按鈕19，20及後蓋42。 工1 範例 第1至6圖之儀器之一範例如下： 支撐架1 :高度約1 1 ；[微米，寬度及長度為^ 8 X 2 4 0微米； 567310 修正 _案號9〇m从q 五、發明說明（12) 3 0 0微米 水槽2 · 3 0微米深，具有主及微内轴分別是1 〇 〇 微米及4 0微米，而其平面面積為3 6 0 〇微米平方； 插腳8 :縮醛樹脂； 第一儀器9 :波長5 3 2奈米，由導光技術（台灣） 所提供之雙倍頻率的！^^: yv〇4GlM 一丄丄〇，功 率為50mW，直徑為2〇微米，長度5〇微米（另外， 可使用雙倍頻率的Nd : yag雷射，但是長度為1 40 微米）。 第一雷射10 ··由Sanyo所提供之655奈米 (可以没定在約6 3 0及7 0 〇奈米之間）精緻二極體雷 射DL — 5 147 — 041 ，功率為5〇mW，直徑小於 1 0微米’長度小於1 〇微米； 質譜儀118，1113:雙柵模式302000，由海洋光 學公司所生產，而由世界精密儀器公司（worl(J Precision Instrument )所配銷，長約 1 〇 〇 微米，寬 1 4 0微米，高4 0微米，1 〇 0微米的狹縫可配置各質譜 儀1 1 a ，1 lb入口狹縫的前方以改進頻Ί醬的解析度。 該質譜儀11a ，lib應用在550及1〇〇〇奈米之 間的0聲子（zero-phonon)線感測冷光的特徵。該質譜儀 1 1 a ，1 1 b偵測由儀器9及儀器1 〇所激磁的輻射。 激磁光纖電缦1 2 : 2 5 0微米直控的光纖束； 激磁光纖電纜1 3 :單一的2 5 0微米直徑的光纖； 光纖電纜141a ，14b :單一 250微米直經的 光纖； 567310 Ά 曰 修正 1 號 901174SQ 五、發明說明（14) ^ ί ΐ Ϊ °本發明的儀器更進一步偵測在5 3 2奈米或6 該線二頻率處從再輻射所產生的拉曼反射線，且使用 认予古以正規化光冷光信號，而對於光冷光頻譜可以 、，、口 丁阿品質的結果。 分別為，置口第^至6圖的儀器以顯示三種可能的結果之一， 度比^ ν、ή6叙，排除Π，’在給定之某些頻譜儀特徵的強 的數據結果’’，如上文中所說明。 接受：圖中的儀器顯示-拋光的寳石為-沒有 作是，且沒有接受高M高溫處理的天錢石。 儀器以單Li擇性的摘測指定的冷光峰值，有達到配置該 L的:=:，：：石是否為一沒有接受過再輕射 高溫處理的、=鑽：：抛光的寶石是否為一沒有接受高壓 第7至8 第7 似，因此 包含單一 的濾波器 的配置中 的濾波器 一平坦的 局比第1 射9的機 6打開時 圖的儀器 及8圖中 各附圖中 之偵測電 1 6。此 4貞測—質 ’且去除 蓋體7上 至6圖中 械式快門 雷射9將 的儀器基本上與第1至6圖中的儀 相同的標示表示相同的組件。其中 緵1 4的單一質譜儀1 1。存在_ 證明如果需要的話，可以從第1至 谱儀’則在單一的質譜儀中插入一 相關的光纖電纜或腳部。插腳8固 ’其形成蓋體裝置中的一部份，且 所示的儀器簡單許多。圖中沒有顯 ’但是可以基本上此裝置，使得卷 放射出來。 田 567310 案號 90117489 五、發明說明（15) 在第7及8圖之儀 中，使用雙分的光纖電 射入在光纖電纜之一腳 光由一雙稜鏡形態的裝 一雷射路徑偏移。 第7及8圖的儀器 一濾波器1 6可以為一 消特氏（Schott)玻璃型 9的光線，及一缺口濾 波長，且封鎖波長為1 具有圓形截面的容 徑，而平面區域的截面 器的另一項設計（圖中沒有顯示） 纜。來自雷射9 ，丄〇的光線直接 部刚方的快門中。來自第二雷射的 置’而經由機械線圈動作因此沿第 可以作為上述說明之一例子。該單 結合的長波長通過濾波器（例如一 號OG550 )以封鎖來自第一雷射1 波器’其中心對準第二雷射1 〇的 到5奈米的光線。 器可為2 〇微米深且2 〇微米内 約3 1 5平方微米的容器。 第9圖中 第9 但是除了 圖中相同 示光纖電 文中 雷射源。 感測相關 窄的帶通 除了 中”包含” 件，但是 與第7及 ，其他的 組件。圖 何相位相 含任何的 一簡單的 管。 ’在整個 件中涵蓋 物件

第19頁 的儀器 圖中的儀器其大小 省略掉第二雷射外 的標示表示相同的 纜1 2及1 4。 雷射M —詞包含任 文中’’質譜儀”係包 的光冷光波長，在 濾波器及一光倍增 文中特別需要者外 一詞係用於指該物 不含蓋所有可能的 8圖中之儀器不同， 地方非常相似。各附 中以示意圖的方式顯 關(coherence )的 偵測器，其可偵測稅 型式中，可以僅是一 說明及申請專利範圍 其下文中所敘述的物 567310

第20頁

567310 _案號90117489_年月曰 修正_ 圖式簡單說明 第1圖為本發明第一儀器的部份垂直區域，其中指示 一拋光的寶石是否為未處理，天然鑽石，係沿第2圖之線 I — I的垂直方向所視者。 第2圖為第1圖之儀器的平面圖，一部份為上視圖， 且一部份沒有顯示。 第3圖為第一儀器之第三角度的投射圖； 第4圖為本發明第一儀器的樣本固定器的第三角度的 投射圖；

第5圖為第一儀器的殼體的第三角度的投射圖，係從 後方所視者； 第6圖為第一儀器之殼體的第三角度的投射圖，係從 前方所視者； 第7圖為本發明第二儀器的示意圖； 第8圖為本發明第二儀器的示意圖；以及 第9圖為本發明第三儀器的示意圖。 【圖式標號說明】 1-----------殼體、顯示器、支撐架 1 b---------底板

1 c---------塑膠外殼 2 -----------容器、水槽 2 a---------絕緣柱體 3 -----------平台 4 -----------寶石

第21頁 567310 案號 90117489 Λ 月 曰 修正 圖式簡單說明 5 ----- 6 ----- 7 ----- 8 ----- 9----- 1 〇---11 —— 11a-11b-

窗口區 蓋體 蓋體 插腳 雷射 雷射 質譜儀 質譜儀 質譜儀 光纖電纜 光纖電纜 光纖電纜 光纖電纜 光纖電纜 容器、固定器 滤、波 濾波器 渡波器 處理器、印刷電路板 顯示器 控制钮 控制紐 平台 樞稱方塊

第22頁 567310

第23頁

Claims (1)

1. 567310 曰 案號 90117489 六、申請專利範圍 1 · 一種儀器 用 理且未接 件； 的容器， 容器的底 平面相鄰 容器的蓋 窗口區的 窗口區的 ，且在其 該窗口區 射之輳射 該質譜儀 數據，且 有接受任 該處理琴 的寶石是 處理的天 構，係安 器。 儀器，用 理的天然 的容器， 容器的底 係用於 部至少 接； 體； 雷射， 質譜儀 輸出端 及該質 的波長 之出口 指示該 何高壓 的顯示 否為一 然鑽石 裝在上 輻射該 偵測由 應的頻 間的封 濾出； 理器， 否為沒 處理； 顯示資 受再輻 於指示一經拋光的寶石是否為一未 受高壓高溫處理的天然鑽石，該儀 接受再輻射處 器包含各別組 一熱絕緣 查的寶石，該 之寶石的一小 一用於該 一搞合該 一輕合該 的光冷光頻言酱 一定位在 於將在該再轄 一連接到 質譜儀的頻譜 輻射處理且沒 一連接到 訊指示該拋光 接受高壓高溫 一支撐結 包封的立式儀 2 · —種 接受再輕射處 一熱絕緣 查的寶石，該 接收一冷象劑 包含一窗口區 用於再 ，用於 給定對 譜儀之 處的波 端的處 寶石是 高溫之 器用於 沒有接 ;以及 述的組 及一將接受檢 ，其與將放置 寶石； 該寶石所發射 譜數據信號； 鎖濾波器，用 以分析來自該 有接受任何再 訊，其中該資 射處理且沒有 件中，以提供一自行 於指示一經拋光的寶石是否為一未 鑽石，該儀器包含各別組件； 係用於接收一冷凍劑及一將接受檢 部至少包含一窗口區，其與將放置

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   ---案號 90117489 _± 六、申請專利範圍 之寶石的一小平面相鄰接； 一耦合該窗口區的雷射，用於再輻射該寶石； 一耦合該窗口區的質譜儀，用於偵測由該寶石所發射 的光冷光頻譜，且在其輸出端給定對應的頻譜數據信號； —定位在該窗口區及該質譜儀之間的封鎖濾波器，用 於將在該再輻射之輻射的波長處的波濾出； —連接到該質譜儀之出口端的處理器，以分析來自該 質譜儀的頻譜數據，且指示該寶石是否為沒有接受任何再 輻射處理； ~連接到該處理的顯不用於顯示資訊，其中該資 訊指示該拋光的寶石是否為一沒有接受再輻射處理的天然 鑽石；以及 …、 一支撐結構，係安裝在上述的組件中，以提供一自行 包封的立式儀器。 π 3 · —種儀器，用於指示一經拋光的寶石是否為一未 接受高壓高溫處理的天然鑽石，該儀器包含各別組件· ~熱絕緣的容器，係用於接收一冷凍劑及一將接為 查的寶石’該容器的底部至少包含一窗口區，其與將 之寶石的一小平面相鄰接； 一用於該容器的蓋體； 一麵合該窗口區的雷射’用於再輕射該寶石· 一耦合該窗口區的質譜儀，用於偵測ώ呤蚕丄 只’甶5亥寶石所發射

   567310 _ 案號40117489_年月曰 修正__ 六、申請專利範圍 的光冷光頻譜，且在其輸出端給定對應的頻譜數據信號； 一定位在該窗口區及該質譜儀之間的封鎖濾波器，用 於將在該再韓射之輕射的波長處的波濾出； 一連接到該質譜儀之出口端的處理器，以分析來自該 質譜儀的頻譜數據，且指示該寶石是否為沒有接受任何高 壓高溫之處理； 一連接到該處理器的顯示器用於顯示資訊，其中該資 訊指示該拋光的寶石是否為一沒有接受高壓高溫處理的天 然鑽石，·以及 一支撐結構，係安裝在上述的組件中，以提供一自行 包封的立式儀器。 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀器， 其中該雷射所輕射之波長約5 3 0奈米，或者是介於約6 3 0奈米及約7 0 0奈米之間。 5 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀器， 其中該雷射所輻射之波長約6 5 5奈米。 6 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀器， 其中用於再輻射寶石之一或多種雷射係輻射出兩種不同的 波長。 7·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀器， 其中用於再輻射寶石之一或多種雷射係輻射出兩種不同的 波長，該兩種不同的波長分別為約5 3 0奈米及介於約6 3 0奈米及約7 0 0奈米之間。 8 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀器，

   第26頁 567310 _案號90117489 _年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 1 6 ·如申請專利範圍第1 1項之儀器，其中該質譜 儀偵測在7 3 7奈米處的輻射尖峰，因此決定該鑽石是否 為合成鑽石。 1 7 ·如申請專利範圍第1或2項之儀器，其中該質 譜儀偵測在7 4 1奈米處的輻射尖峰，以決定該鑽石是否 為接受過再輻射處理。 1 8 ·如申請專利範圍第1或3項之儀器，其中該質 譜儀偵測在9 8 7奈米處的輻射尖峰，以決定該鑽石是否 為接受高壓高溫處理。 1 9 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀 器，其中依據在光輻射頻譜中之鑽石的拉曼尖峰的振輻， 該質譜儀產生一信號，且依據該拉曼尖峰的振輻，將該處理 器的輸出一般化。 2 0 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀 器，其中至少存在兩個質譜儀，兩者均耦合該窗口區。 2 1 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀 器，其中各個質譜儀的感應範圍在約5 5 0奈米到約1 0 0 0奈米處。 2 2 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀 器，其中各該質譜儀為一精緻電荷耦合器質譜儀。 2 3 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀 器，其中該光纖耦合該雷射，該質譜儀耦合該窗口區。 2 4 ·如申請專利範圍第2 3項之儀器，其中該光纖 電纜的端部份形成談窗口區。

   第28頁 567310 _案號901Π489_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 2 5 ·如申請專利範圍第2 3項之儀器，其中在該窗 口區的附近，由另一光纖電纜中個別的光纖電纜包圍該第 一光纖電纜，該另一光纖電纜由一束個別的光纖所形成。 2 6 ·如申請專利範圍第2 3項之儀器，其中由一第 一光纖電纜將該質譜儀連接到該窗口區，該第一光纖電纜 係位在該窗口區的附近，且由該雷射所前導的另一光纖電 纜中個別的光纖包圍該第一光纖電纜，該另一雷射由一束 個別的光纖所形成。 2 7 ·如申請專利範圍第2 5項之儀器，其中該第一 光纖電纜的截面區實際上小於該另一光纖電纜者。 2 8 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀 器，其中該支撐結構包含一單一的殼體，此殼體包圍熱絕 緣容器，該顯示裝置及至少一人工控制組件外所有的其他 組件，該容器係位在該殼體的上方内。 2 9 ·如申請專利範圍第1至3項中任何一項之儀 器，其中該儀器包含一組件，以夾持住該寶石而頂著該窗 器 該 下 容突定 向 該的固 該 中下且 中 其向， 其 ，一 石 ， 器有寶 器 儀且該 儀 之，合 之 項方嚙 項 9 上以 ο 2的， 3 第器槽 第 圍容凹 圍 範該個。範 利住一區利 專蓋有口專 請覆端窗請 申以下該申 如件的著如 •組件頂· ο 一突而1 。3 有此，3 區 體，石 口 蓋件寶

   第29頁 567310 索虢 90U7489 曰 修正 六、申請專利範圍 器，其中該儀器的高度小於i 5 〇微米。 33·如申請專利範圍第32項之儀器 的高度約1〇〇微米。 其中該儀Is 34請專利範圍第工至3項令任何一項之 器，其中該儀器之平面視圖的長度短 35·如：請專利範圍第34項之儀〗5㈡儀 的鬲度約15〇微米或更短。 儀 3 6 ·如申請專利範圍第項中任何 器，其中該容器的深度小於約5 〇奈米。 儀 3 7 ·如申請專利範圍第3 儀 的深度小於約3 0微米。 升r »茨今器 38 .如申請專利範圍第…項中任何一項之儀 器’其中該容器的平面面積小於約5 〇 〇 〇平方 3 9 .如申請專利範圍第3 8項之儀器，彡中該容器 的平面面積小於約4 0 0平方微米。 4 〇 .如申請專利範圍第工至3項中任何一項 器，其中設計該容器以接受液態氮作為冷凍劑。 儀器4 i二種方法’使用申請專利範圍第一項所定義的 儀器，用於扣不一經拋光的寶石是否為一 溫處理的r鑽石，係將冷 二：器：在：寶石的-面與-窗口相鄰，應用雷射照射 这貞石，且在顯示器上顯示該資訊。 4 2 · —種方法，使用申請專利範 儀器，用於指示一經拋光的寶石是否為一未：受再：射=

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