发明名称 用以检查宝石的仪器
摘要 该仪器有一壳体1,其安装如下组件,以提供一自行包容,立式的仪器:一精致的固态532nm雷射9,其耦合到一在热绝缘容器2内的窗口区5,该热绝缘容器系用于液态氮及宝石4;一精致的固态二极体655nm雷射10,其耦合到窗口区5;两精致的感应性电荷耦合器(charge-coupled device)频谱11a,11b,用于侦侧在550-1000nm处具有0声子线的光照特征;一处理器17,用于处理来自频谱11a,11b的信号,以指示该宝石是否为一为接受再辐设或高温高压处理的天然宝石;及一显示器18,该容器2有一盖体6及一插脚8,系用于置放及固定该宝石4及窗口区5。
申请公布号 TW567310 申请公布日期 2003.12.21
申请号 TW090117489 申请日期 2001.07.18
申请人 葛圣集团 发明人 赛门癸格 罗森
分类号 G01N21/87 主分类号 G01N21/87
代理机构 代理人 黄志扬 台北市中山区长安东路一段二十三号十楼之一
主权项 1.一种仪器,用于指示一经抛光的宝石是否为一未接受再辐射处理且未接受高压高温处理的天然钻石,该仪器包含各别组件;一热绝缘的容器,系用于接收一冷冻剂及一将接受检查的宝石,该容器的底部至少包含一窗口区,其与将放置之宝石的一小平面相邻接;一用于该容器的盖体;一耦合该窗口区的雷射,用于再辐射该宝石;一耦合该窗口区的质谱仪,用于侦测由该宝石所发射的光冷光频谱,且在其输出端给定对应的频谱数据信号;一定位在该窗口区及该质谱仪之间的封锁滤波器,用于将在该再辐射之辐射的波长处的波滤出;一连接到该质谱仪之出口端的处理器,以分析来自该质谱仪的频谱数据,且指示该宝石是否为没有接受任何再辐射处理且没有接受任何高压高温之处理;一连接到该处理器的显示器用于显示资讯,其中该资讯指示该抛光的宝石是否为一没有接受再辐射处理且没有接受高压高温处理的天然钻石;以及一支撑结构,系安装在上述的组件中,以提供一自行包封的立式仪器。2.一种仪器,用于指示一经抛光的宝石是否为一未接受再辐射处理的天然钻石,该仪器包含各别组件;一热绝缘的容器,系用于接收一冷冻剂及一将接受检查的宝石,该容器的底部至少包含一窗口区,其与将放置之宝石的一小平面相邻接;一用于该容器的盖体;一耦合该窗口区的雷射,用于再辐射该宝石;一耦合该窗口区的质谱仪,用于侦测由该宝石所发射的光冷光频谱,且在其输出端给定对应的频谱数据信号;一定位在该窗口区及该质谱仪之间的封锁滤波器,用于将在该再辐射之辐射的波长处的波滤出;一连接到该质谱仪之出口端的处理器,以分析来自该质谱仪的频谱数据,且指示该宝石是否为没有接受任何再辐射处理;一连接到该处理器的显示器用于显示资讯,其中该资讯指示该抛光的宝石是否为一没有接受再辐射处理的天然钻石;以及一支撑结构,系安装在上述的组件中,以提供一自行包封的立式仪器。3.一种仪器,用于指示一经抛光的宝石是否为一未接受高压高温处理的天然钻石,该仪器包含各别组件;一热绝缘的容器,系用于接收一冷冻剂及一将接受检查的宝石,该容器的底部至少包含一窗口区,其与将放置之宝石的一小平面相邻接;一用于该容器的盖体;一耦合该窗口区的雷射,用于再辐射该宝石;一耦合该窗口区的质谱仪,用于侦测由该宝石所发射的光冷光频谱,且在其输出端给定对应的频谱数据信号;一定位在该窗口区及该质谱仪之间的封锁滤波器,用于将在该再辐射之辐射的波长处的波滤出;一连接到该质谱仪之出口端的处理器,以分析来自该质谱仪的频谱数据,且指示该宝石是否为没有接受任何高压高温之处理;一连接到该处理器的显示器用于显示资讯,其中该资讯指示该抛光的宝石是否为一没有接受高压高温处理的天然钻石;以及一支撑结构,系安装在上述的组件中,以提供一自行包封的立式仪器。4.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该雷射所辐射之波长约530奈米,或者是介于约630奈米及约700奈米之间。5.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该雷射所辐射之波长约655奈米。6.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中用于再辐射宝石之一或多种雷射系辐射出两种不同的波长。7.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中用于再辐射宝石之一或多种雷射系辐射出两种不同的波长,该两种不同的波长分别为约530奈米及介于约630奈米及约700奈米之间。8.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中用于再辐射宝石之一或多种雷射系辐射出两种不同的波长,该两种不同的波长分别为约530奈米及约655奈米。9.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中至少有两种雷射,均耦合到该窗口区,以应用对应之不同波长的辐射照射该宝石。10.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该一或多种雷射系为精致(compact)之固态雷射。11.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该质谱仪侦测至少一特定之辐射尖峰的出现与否。12.如申请专利范围第11项之仪器,其中该质谱仪侦测至少一辐射尖峰,以指示是否该钻石为一应用高压高温处理所合成的合成钻石。13.如申请专利范围第12项之仪器,其中该质谱仪在580.4奈米、720奈米、753奈米及793奈米中一或数个波长处侦测辐射尖峰。14.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中质谱仪侦测至少两个特定的辐射尖峰,且该处理决定该辐射尖峰的比率,以决定该钻石处理已接受高压高温处理。15.如申请专利范围第14项之仪器,其中该至少两个辐射尖峰为575奈米及637奈米。16.如申请专利范围第11项之仪器,其中该质谱仪侦测在737奈米处的辐射尖峰,因此决定该钻石是否为合成钻石。17.如申请专利范围第1或2项之仪器,其中该质谱仪侦测在741奈米处的辐射尖峰,以决定该钻石是否为接受过再辐射处理。18.如申请专利范围第1或3项之仪器,其中该质谱仪侦测在987奈米处的辐射尖峰,以决定该钻石是否为接受高压高温处理。19.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中依据在光辐射频谱中之钻石的拉曼尖峰的振辐,该质谱仪产生一信号,且依据该拉曼尖峰的振辐,将该处理器的输出一般化。20.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中至少存在两个质谱仪,两者均耦合该窗口区。21.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中各个质谱仪的感应范围在约550奈米到约1000奈米处。22.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中各该质谱仪为一精致电荷耦合器质谱仪。23.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该光纤耦合该雷射,该质谱仪耦合该窗口区。24.如申请专利范围第23项之仪器,其中该光纤电缆的端部份形成该窗口区。25.如申请专利范围第23项之仪器,其中在该窗口区的附近,由另一光纤电缆中个别的光纤电缆包围该第一光纤电缆,该另一光纤电缆由一束个别的光纤所形成。26.如申请专利范围第23项之仪器,其中由一第一光纤电缆将该质谱仪连接到该窗口区,该第一光纤电缆系位在该窗口区的附近,且由该雷射所前导的另一光纤电缆中个别的光纤包围该第一光纤电缆,该另一雷射由一束个别的光纤所形成。27.如申请专利范围第25项之仪器,其中该第一光纤电缆的截面区实际上小于该另一光纤电缆者。28.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该支撑结构包含一单一的壳体,此壳体包围热绝缘容器,该显示装置及至少一人工控制组件外所有的其他组件,该容器系位在该壳体的上方内。29.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该仪器包含一组件,以夹持住该宝石而顶着该窗口区。30.如申请专利范围第29项之仪器,其中该容器盖体有一组件以覆盖住该容器的上方,且有一向下的突件,此突件的下端有一个凹槽,以啮合该宝石,且固定该宝石,而顶着该窗口区。31.如申请专利范围第30项之仪器,其中该向下的突件为一中空管体。32.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该仪器的高度小于150微米。33.如申请专利范围第32项之仪器,其中该仪器的高度约100微米。34.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该仪器之平面视图的长度短于约550奈米。35.如申请专利范围第34项之仪器,其中该仪器的高度约150微米或更短。36.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该容器的深度小于约50奈米。37.如申请专利范围第36项之仪器,其中该容器的深度小于约30微米。38.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中该容器的平面面积小于约5000平方微米。39.如申请专利范围第38项之仪器,其中该容器的平面面积小于约400平方微米。40.如申请专利范围第1至3项中任何一项之仪器,其中设计该容器以接受液态氮作为冷冻剂。41.一种方法,使用申请专利范围第1项所定义的仪器,用于指示一经抛光的宝石是否为一未接受再辐射处理且未接受高压高温处理的天然钻石,系将冷冻剂及宝石置于容器中,而宝石的一面与一窗口相邻,应用雷射照射该宝石,且在显示器上显示该资讯。42.一种方法,使用申请专利范围第2项所定义的仪器,用于指示一经抛光的宝石是否为一未接受再辐射处理的天然钻石,系将冷冻剂及宝石置于容器中,而宝石的一面与一窗口相邻,应用雷射照射该宝石,且在显示器上显示该资讯。43.一种方法,使用申请专利范围第3项所定义的仪器,用于指示一经抛光的宝石是否为一未接受高压高温处理的天然钻石,系将冷冻剂及宝石置于容器中,而宝石的一面与一窗口相邻,应用雷射照射该宝石,且在显示器上显示该资讯。44.如申请专利范围第41.42或43项之方法,其中筛除该抛光宝石中所有非合成及第二型天然钻石,使用该仪器测试未被筛除的宝石。45.如申请专利范围第41.42或43项之方法,其中该冷冻剂为液态氮。图式简单说明:第1图为本发明第一仪器的部份垂直区域,其中指示一抛光的宝石是否为未处理,天然钻石,系沿第2图之线I-I的垂直方向所视者。第2图为第1图之仪器的平面图,一部份为上视图,且一部份没有显示。第3图为第一仪器之第三角度的投射图;第4图为本发明第一仪器的样本固定器的第三角度的投射图;第5图为第一仪器的壳体的第三角度的投射图,系从后方所视者;第6图为第一仪器之壳体的第三角度的投射图,系从前方所视者;第7图为本发明第二仪器的示意图;第8图为本发明第二仪器的示意图;以及第9图为本发明第三仪器的示意图。
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