探测可疑钻石

我们怎么能确定我们买的珠宝是真货呢?为了找到答案,米拉去拜访了戴比尔斯的钻石专家。
四月二十七日

采访

菲利普·马蒂诺,钻石贸易公司

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DiamondView天然钻石的图像

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米拉:钻石恒久远。一个流行的口号和一个詹姆斯邦德的广告,但这是真的。有些钻石是在40亿年前制成的,部分原因是这种韧性以及它们令人难以置信的美丽使它们在社会上如此珍贵。现在有这么多的假钻石或合成钻石,你怎么能确定你花的一大笔钱不是给你的假钻石呢?我着手进行调查,并前往戴比尔斯在伦敦的办公室,与钻石贸易公司(diamond Trading Company)的钻石研究工程师菲利普·马蒂诺(Philip Martineau)会面。我问菲利普,像戴比尔斯这样的公司是如何区分真宝石和假合成宝石的。他向我展示了他们使用的两种系统:DiamondSure(TM)和DiamondView(TM)。它们通过钻石的光吸收和荧光特性来筛选和分析钻石。第一阶段的分析使用DiamondSure(TM)——一种快速筛选机器,可以识别98-99%的真钻石。

DiamondView天然钻石的图像Philip - DiamondSure(TM)背后的想法是,钻石在地球深处的高温下已经存在了数亿年。在这段时间里,在绝大多数天然钻石中发现的氮杂质聚集在一起,形成了更稳定的原子群。在这个过程中,石头吸收光线的方式发生了变化,我们可以检测到这种变化,这种变化在任何实际时间尺度上都很难用人工过程来模拟。

Meera - So DiamondSure(TM)利用光吸收产生的图案快速筛选钻石,特别是由石头中存在的氮杂质产生的吸收。未通过此阶段的样本被引用到称为DiamondView(TM)的机器上。

菲利普-在这个仪器中,石头被紫外线照射,然后用户可以用所得的表面荧光收集图像。通过研究图像,你就可以确定一块石头是天然钻石还是人工合成的产物。

Meera -紫外线照射到石头上的表面荧光可以在连接的计算机显示器上看到。样品也可以旋转进行完整的三维分析。我们见面时,菲利普带着两个样品,一个是真的,一个是假的。我们对它们进行了测试,看看这些机器是否达到应有的精度。

菲利普:是的,我这里有两个方块。我把第一个放在样品室的中央。上面写着"测量,分析"它给出了一个结果:参考进一步的测试。

近无色HPHT合成图像DiamondView米拉-所以这个不是真的?

菲利普,我们需要更详细地研究一下。我们把它放在一边。打开第二个开关,按下测试按钮:通过。那是天然钻石。它不需要更详细地研究。我将把它带到第二个乐器,DiamondView(TM)。我们打开紫外线辐射。你马上就能看到,石头的不同区域发出不同的光。我们马上就能看出这是一个合成物。因为人造钻石生长在与天然钻石非常不同的化学环境中,这是一种高压、高温的人造钻石。 It's been grown in a metallic environment. That gives rise to different shapes as the samples grow and therefore different tell-tale signals when you look at the sample after growth having polished the surface back. If we switch off the UV illumination you can see that it continues to glow after that. That phosphorescence is a very indicative thing as well.

米拉-我们能看看真的吗?

是的,好的。如果我再次打开紫外线辐射你可以看到树的年轮图案。我们在这里经常使用的类比是,如果你切开一根树干,你可以看到年轮。这些年轮对应着树木生长历史的不同阶段。这颗天然钻石也是如此这里有一个中心区域钻石开始自发形成。当你走得更远,你会到达一个发光强度显著上升的环。我们知道这是因为钻石形成的环境发生了变化。它可能在上地幔中移动过也可能因为其他物质进入该区域而接触到不同的环境。重要的是,有一系列这样的环,它们与钻石生长的不同阶段有关。这很有可能是天然钻石的形成。

DiamondView图像的黄棕色HPHT合成米拉-钻石在形成和绕地幔移动时的复杂生长模式可以用紫外激光看到。人造钻石生产商试图模仿与钻石形成有关的这些条件,用于技术目的以及珠宝模仿。他们是怎么做到的?

它们和天然钻石是在完全不同的化学环境下制成的。有两种基本技术:高压-高温合成,由溶解在金属溶剂催化剂中的碳合成。通常使用的金属是铁、钴和镍的某种组合。第二种方法是化学气相沉积。在那里,合成材料是由含碳气体(如甲烷)制成的,通常用氢气稀释。在那里,合成在低压下进行,通常是大气压的十分之一左右。再一次,一个非常不同的环境,正是这些环境的差异导致了这些差异,使我们能够识别这种材料,并将其与天然钻石区分开来。

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