ES2281427T3 - Aparato para examinar una piedra preciosa. - Google Patents
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Abstract
Aparato para examinar una piedra (4) preciosa, que comprende: un recipiente (2) aislado térmicamente para contener la piedra preciosa, y que tiene una ventana (5); medios para enfriar el recipiente utilizando un líquido de refrigeración; una cubierta (6 ó 38) para el recipiente; un láser (9 ó 10) para irradiar la piedra preciosa a través de dicha ventana; un espectrómetro (11, 11a u 11b) para detectar a través de dicha ventana los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y dar las señales de datos espectrales correspondientes en su salida; un filtro (16, 16a o 16b) de bloqueo entre la ventana y el espectrómetro, para filtrar la radiación en la longitud de onda de la radiación irradiante; un procesador conectado a la salida del espectrómetro, para analizar los datos espectrales del espectrómetro; una pantalla (18) conectada al procesador, para presentar visualmente la información con respecto a la piedra preciosa; y una estructura (1) de soporte; caracterizado porque elaparato es para indicar si una piedra (4) preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a un tratamiento por irradiación y no se ha sometido a un tratamiento con alta temperatura a alta presión, siendo el procesador y la pantalla (18) para indicar si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a un tratamiento por irradiación y no se ha sometido a un tratamiento con alta temperatura a alta presión; porque el recipiente (2) es para alojar tanto la piedra preciosa como el líquido de refrigeración, mediante lo cual se sumergirá la piedra preciosa directamente en el líquido de refrigeración, y la ventana (5) es la parte inferior del recipiente, mediante lo cual se colocará una faceta de la piedra preciosa adyacente a la ventana; y porque la estructura (1) de soporte monta los componentes anteriores y proporciona un instrumento autónomo independiente, estando acoplado el láser (9 ó 10) a dicha ventana y estando acoplado el espectrómetro (11, 11a u 11b) a dicha ventana.
Description
Aparato para examinar una piedra preciosa.
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La presente invención se refiere a un aparato
para examinar una piedra preciosa, que comprende un recipiente
aislado térmicamente para contener la piedra preciosa, y que tiene
una ventana; medios para enfriar el recipiente utilizando un líquido
de refrigeración; una cubierta para el recipiente; un láser para
irradiar la piedra preciosa a través de dicha ventana; un
espectrómetro para detectar a través de dicha ventana los espectros
de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y dar las
señales de datos espectrales correspondientes en su salida; un
filtro de bloqueo entre la ventana y el espectrómetro, para filtrar
la radiación en la longitud de onda de la radiación irradiante; un
procesador conectado a la salida del espectrómetro, para analizar
los datos espectrales del espectrómetro; una pantalla conectada al
procesador, para presentar visualmente la información con respecto a
la piedra preciosa; y una estructura de soporte.
La invención también se refiere a un método para
examinar una piedra preciosa, que comprende irradiar la piedra
preciosa con un láser y detectar los espectros de fotoluminiscencia
emitidos por la piedra preciosa y presentar visualmente en una
pantalla la información con respecto a la piedra preciosa,
utilizando un aparato que comprende una estructura de soporte que
porta al menos los componentes siguientes: un recipiente aislado
térmicamente para contener la piedra preciosa, y que tiene al menos
una ventana, medios para enfriar el recipiente utilizando un
líquido de refrigeración, una cubierta para el recipiente, un láser
para irradiar la piedra preciosa a través de dicha ventana, un
espectrómetro para detectar a través de dicha ventana los espectros
de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y dar las
señales de datos espectrales correspondientes en su salida, un
filtro de bloqueo entre la ventana y el espectrómetro, para filtrar
la radiación en la longitud de onda de la radiación irradiante, un
procesador conectado a la salida del espectrómetro, para analizar
los datos espectrales del espectrómetro, y una pantalla conectada al
procesador, para presentar visualmente la información con respecto a
la piedra preciosa.
Un artículo de Lawson et al titulado
"Spectroscopic Study of Cobalt-Related Optical
Centres in Synthetic Diamond", en el Journal of Applied Physics,
American Institute of Physics, volumen 79, nº 8, abril 1996, páginas
4348 a 4357 describe un aparato de este tipo y un método de este
tipo, demostrando que los espectros de fotoluminiscencia de una
piedra preciosa pulida pueden producirse y analizarse en el
laboratorio. Aparatos de laboratorio adicionales que llevan a cabo
un fin similar se describen en una publicación de Adamas Gemological
Laboratory bajo el título "SAS2000 RAMAN Spectra" en su página
web http://www.gis.net/\simadamas/raman.html, y en un
artículo de Fisher et al titulado "Spectroscopic Evidence
of GE POL HPHT-Treated Natural Type IIa Diamonds"
en Gems and Gemology, volumen 36, nº 1, primavera de 2000, páginas
42 a 49. En un artículo de Buerki et al titulado
"Observation of the H2 Defect in Gem-Quality Type
Ia Diamond", Diamond and Related Materials, volumen 8, 1999,
páginas 1061 a 1066, aparece que se está utilizando un aparato
similar.
La utilización de espectros de fotoluminiscencia
es una buena técnica para detectar impurezas atómicas minoritarias y
otros defectos en una estructura reticular cristalina, pero es muy
poco sensible a temperatura ambiente. Si la temperatura de la piedra
preciosa se reduce hasta temperaturas de nitrógeno líquido
(aproximadamente -196ºC), los niveles de sensibilidad pueden
mejorarse en órdenes de magnitud en ciertos casos, y puede
requerirse un nivel de sensibilidad de este tipo con el fin de
detectar si un diamante es sintético o no o si ciertos diamantes se
han tratado con el fin de mejorar su color. Sin embargo,
proporcionar temperaturas de nitrógeno líquido es una instalación de
laboratorio y no está disponible en locales de venta al por menor.
La instalación es normalmente un criostato caro tal como el que se
describe en el documento WO 01/33203 A, el artículo de Lawson et
al al que al que se hizo referencia anteriormente y el artículo
de Buerki et al al que se hizo referencia anteriormente. Se
espera que un criostato comercial moderno proporcione una
temperatura controlada, preseleccionada, que pueda variarse
continuamente a voluntad hasta temperatura ambiente y más allá. En
general, los criostatos disponibles comercialmente implican
desalojar el espacio de muestra con el fin de evitar la
condensación. Aunque algunos criostatos de nitrógeno líquido pueden
ser pequeños, requieren sistemas de flujo de gas y bombas de vacío,
añadiendo complejidad y requiriendo tiempo para la evacuación. Los
criostatos refrigerados por efecto Peltier y los criostatos
Joule-Thomson pueden ser pequeños, pero son frágiles
y caros; los criostatos Joule-Thomson también
necesitan gases de alta presión con el fin de funcionar. Además, los
láseres serían normalmente láseres de gas que son relativamente
grandes, pesados y caros. Globalmente, el equipo requiere una
elevada habilidad para su uso.
Es importante poder determinar si una piedra
preciosa pulida es un diamante natural sin tratar.
Es un objeto de la presente invención superar o
mejorar al menos una de las desventajas de la técnica anterior, o
proporcionar una alternativa útil.
Es deseable proporcionar aparatos que puedan
utilizar los joyeros, que por tanto no deben requerir altos niveles
de habilidad, deben ser relativamente baratos, ser fáciles de
manipular, y ser rápidos en su uso, mientras se acepta que el
aparato no podrá detectar todas las categorías de diamantes con una
precisión completa. El objetivo principal es reducir
significativamente el número de piedras preciosas que requieren un
examen más intenso y que lleva más tiempo en un equipo más
sofisticado.
La presente invención proporciona un instrumento
tal como se expone en las reivindicaciones 1, 2 ó 3 y un método tal
como se expone en las reivindicaciones 42, 43 ó 44. Las
reivindicaciones restantes reivindican características preferidas
y/u opcionales de la invención.
Se comprende que es posible obtener diamantes de
piedras preciosas sintéticamente. También es posible someter
diamantes naturales a un tratamiento de alta temperatura a alta
presión (HPHT, high-pressure
high-temperature), o someter diamantes naturales a
un tratamiento de irradiación, para aumentar su valor, por ejemplo
potenciando su color.
El instrumento de la invención puede ser
robusto, compacto, fácil y rápido de usar y relativamente barato, y
por tanto pueden utilizarlo los joyeros sin emplear acciones de
manipulación difíciles o de alta habilidad, aunque el instrumento
también puede utilizarse en laboratorios gemológicos.
A diferencia de los criostatos convencionales,
el instrumento de la invención no implica ni un sistema de vacío ni
un refrigerador termoeléctrico. Emplea una manera muy simple para
evitar los problemas de condensación. Se sumerge la piedra preciosa
de muestra directamente en un líquido de refrigeración (es decir, un
líquido criogénico o gas licuado) y se mantiene en el baño del
líquido de refrigeración en el recipientes aislado térmicamente. El
tamaño del recipiente y su aislamiento térmico pueden diseñarse de
tal modo que pueden alcanzarse tiempos de retención en el líquido de
refrigeración de unos pocos minutos a varias decenas de minutos. Con
el fin de evitar la formación de condensación en la ventana, no se
permite que el baño de líquido de refrigeración se seque durante el
periodo de medición. Un baño de líquido de refrigeración puede ser
mucho más pequeño, más barato y más rápido de usar que un criostato
convencional, y la disposición puede ser de tal modo que se requiere
poca habilidad de manipulación, en particular utilizando una parte
de sujeción especial para sujetar la piedra preciosa contra la
ventana.
El líquido de refrigeración preferido es
nitrógeno líquido ya que está fácilmente disponible y es seguro de
usar. Sin embargo, con las precauciones apropiadas, puede utilizarse
oxígeno líquido y proporciona una temperatura de sólo
aproximadamente 10ºC superior que la del nitrógeno líquido. En
general, puede utilizarse cualquier gas o mezclas de gases licuados,
siempre que tenga una temperatura inferior a aproximadamente menos
100ºC, preferiblemente inferior a aproximadamente menos 120ºC, más
preferiblemente inferior a aproximadamente menos 150ºC o
aproximadamente menos 160ºC; para detectar piedras tratadas con
HPHT, la temperatura máxima es de aproximadamente menos 100ºC.
La invención permite hacer mediciones de
fotoluminiscencia rápidas a temperaturas inferiores a menos 100ºC.
Los tiempos de medición pueden extenderse desde unos pocos segundos
hasta unas pocas decenas de segundos. En un ejemplo utilizando
nitrógeno líquido, puede hacerse funcionar el instrumento a una
velocidad de quince a veinte segundos por muestra, llenando el
recipiente con nitrógeno líquido cada quince minutos (esto se
compara con los de quince a treinta minutos por muestra utilizando
el equipo de laboratorio convencional tal como el descrito en el
documento WO 01/33203 A). Tras la medición, se analizan los
espectros de fotoluminiscencia utilizando el procesador, que tendrá
un algoritmo adecuado, y se presenta visualmente el resultado en la
pantalla. En vistas de un examen rápido, el instrumento de la
invención puede ser particularmente útil en laboratorios
gemológicos, que normalmente examinan cientos de diamantes al
día.
El instrumento detectará como desviación (es
decir rechazará) todos los diamantes sintéticos sin tratar y también
los diamantes sintéticos o naturales tratados con HPHT. Sin embargo,
también detectará como desviaciones aproximadamente del 15% al 30%
de los diamantes naturales de tipo II sin tratar. Sin embargo, el
instrumento puede ser muy útil en la práctica, particularmente si se
asocia con uno o más de otros instrumentos para someter a prueba
piedras preciosas, tal como el instrumento DiamondSure 1 (tal como
en el documento WO 91/16617) o el instrumento DiamondSure 2 (tal
como en el documento WO 91/16617 pero modificado para hacer
mediciones espectrales más amplias). El instrumento de la invención
se considera un instrumento de predicción o de selección, en vez de
un detector de tratamiento con HPHT, siendo el objetivo de la
invención reducir significativamente el número de piedras que
requieren una investigación detallada y que lleva mucho tiempo en un
equipo espectroscópico más complejo.
El instrumento de la invención está diseñado
principalmente para seleccionar diamantes naturales de tipo II que
se han sometido a un tratamiento con HPHT con el fin de reducir su
color. Para esta aplicación, se habrían seleccionado los diamantes
previamente con el fin de identificarlos tanto como naturales como
de tipo II, es decir, para rechazar todos los que son sintéticos o
no son diamantes naturales de tipo II. El diamante de tipo II se
define como el que no muestra ninguna absorción en la región
denominada "de un fonón inducido por defecto" del espectro
infrarrojo entre 500 y 1500 cm^{-1}. El tipo puede determinarse a
partir de una medición del espectro infrarrojo en esta región o
utilizando el instrumento DiamondSure 2. Ya que el instrumento
DiamondSure 2 desvía (es decir, rechaza) diamantes de tipo II tanto
naturales como sintéticos, las desviaciones del instrumento
DiamondSure 2 se someten a prueba con el fin de determinar si son
sintéticos; alternativamente, pueden aplicarse técnicas gemológicas
habituales.
El instrumento de la invención también desviará
todos los diamantes naturales de tipo II tratados con HPHT (el tipo
I se define como el que muestra absorción debido a las impurezas de
nitrógeno en la región de un fonón inducido por defecto). Sin
embargo, también desviará un número relativamente grande de
diamantes naturales de tipo I sin tratar, de modo que el instrumento
de la invención no es tan eficaz para detectar el tratamiento con
HPHT del diamante natural de tipo I.
Si se utiliza el instrumento de la invención
para detectar sólo el tratamiento por irradiación, no es necesaria
ninguna preselección con otros instrumentos. Todos los tipos de
diamantes tienen la línea de cero fonones de 741 nm cuando se han
irradiado.
El instrumento de la invención puede programarse
meramente para indicar si la piedra preciosa es un diamante natural
sin tratar o no. Por tanto, puede programarse el instrumento para
clasificar las piedras preciosas en dos categorías, concretamente
"aprobado" (es decir, una indicación de que la piedra preciosa
es un diamante natural sin tratar que no se ha sometido a
tratamiento por irradiación o a tratamiento con HPHT), y
"desviado", y si se indica la categoría "desviado", pueden
aportarse las razones de características espectrales relevantes,
para ayudar a una clasificación adicional. Alternativamente, puede
programarse el instrumento para aportar considerablemente más
información, tal como si la piedra preciosa es un diamante, o es un
diamante sintético o un doblete diamante sintético/diamante natural
(que puede producirse mediante la deposición química en fase vapor
(CVD) de un diamante sintético sobre un diamante natural), o es un
diamante natural que se ha irradiado y/o se ha sometido a
tratamiento con HPHT para mejorar su color. En este caso, el
instrumento puede presentar visualmente uno de tres posibles
resultados, tal como sigue:
"aprobado" - no se requiere ninguna prueba
adicional y la muestra puede considerarse natural y sin tratar;
"desviado" - se requerirán pruebas
espectroscópicas más complejas ya que un pequeño porcentaje de
diamantes naturales de tipo II sin tratar también dan este resultado
(además de todos los diamantes sintéticos y naturales tratados con
HPHT);
"desviado con un resultado numérico que aporta
las razones de intensidad de ciertas características
espectroscópicas" - el resultado numérico presentado visualmente
puede ser suficiente para determinar la muestra como tratada con
HPHT sin la necesidad de mediciones espectroscópicas más complejas
(la utilidad de tales razones de intensidad se ha descrito, por
ejemplo, en el artículo de Fisher et al al que se hizo
referencia anteriormente).
Mientras que el instrumento dará un resultado
"desviado" para todos los diamantes sintéticos, un diamante
sintético tratado con HPHT puede identificarse explícitamente
mediante la observación de características espectroscópicas
únicas.
Es posible disponer el instrumento de tal modo
que se detectan la línea Raman del diamante y su magnitud, y de esta
manera pueden normalizarse las características de fotoluminiscencia
de interés para hacer la técnica más cuantitativa. La magnitud de la
línea Raman varía según el tamaño de la piedra preciosa o las
características de corte de la piedra preciosa, y las
características de luminiscencia pueden distribuirse según la
magnitud Raman para reducir el efecto del tamaño o del corte de la
piedra preciosa.
El instrumento puede ser útil si hay sólo un
láser y sólo una longitud de onda de irradiación. Sin embargo, es
preferible proporcionar irradiación de dos longitudes de onda
distintas, y con el fin de hacer esto, es preferible proporcionar
dos láseres, y preferiblemente dos espectrómetros. Los
espectrómetros pueden cubrir dos regiones de longitudes de onda
diferentes pero que se superponen. En teoría, es posible utilizar
radiación no coherente o de banda ancha para irradiar la piedra
preciosa para producir los espectros de fotoluminiscencia, aunque
se requiere radiación altamente monocromática para producir la línea
Raman a la que se hizo referencia anteriormente.
La ventana puede formarse mediante el extremo
del (de los) cable(s) de fibra óptica, que pueden estar
rodeados de una férula. La férula y la fibra deben tener una masa
térmica baja y poder resistir los ciclos térmicos. Normalmente, sólo
habría una ventana en el recipiente, aunque en teoría sería posible
tener más de una, estando una acoplada al (a los) láser(es) y
estando la otra acoplada al (a los) espectrómetro(s). En la
práctica, la ventana estará normalmente en la parte más inferior del
recipiente ya que el diamante puede colocarse fácilmente en su
posición y puede apoyarse por gravedad en la ventana. Sin embargo,
en teoría la ventana puede estar en el lado del recipiente aunque
sería poco práctico y se requerirían medios de sujeción
especiales.
El recipiente aislado térmicamente puede tener
una profundidad inferior a aproximadamente 50 mm o aproximadamente
30 mm y un área de la vista en planta inferior a aproximadamente
5000 mm^{2} o 4000 mm^{2} o incluso inferior a aproximadamente
400 mm^{2}. La potencia de salida del láser, o del primer o
segundo láser, puede ser inferior a aproximadamente 100 mW, digamos
por ejemplo entre 10 y aproximadamente 50 mW. Uno de los láseres
puede ser un láser de diodo y extremadamente pequeño, de un tamaño
inferior a aproximadamente 10 x 10 mm. Los otros láseres pueden
tener diámetros inferiores a 30 mm y longitudes inferiores a 200 mm
o incluso inferiores a 75 mm. El espectrómetro puede tener
dimensiones inferiores a aproximadamente 150 x 200 x 50 mm. El
instrumento puede tener una altura de aproximadamente 150 mm o
inferior, digamos aproximadamente 150 mm o aproximadamente 100 mm, y
una longitud externa de la vista en planta inferior a
aproximadamente 550 mm y una anchura externa de la vista en planta
inferior a aproximadamente 250 o aproximadamente 200 mm.
Se describen ahora a modo de ejemplo
realizaciones preferidas de la invención con referencia a los
dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una sección vertical parcial a
través de un primer instrumento para indicar si una piedra preciosa
pulida es un diamante natural sin tratar, en vertical a lo largo de
la línea I-I en la figura 2;
\global\parskip1.000000\baselineskip
la figura 2 es una vista en planta del
instrumento de la figura 1, con parte de la cubierta superior y
otras partes no mostradas;
la figura 3 es una proyección en tres
dimensiones de la cámara de muestra del primer instrumento;
la figura 4 es una proyección en tres
dimensiones que muestra la sujeción de la muestra del primer
instrumento;
la figura 5 es una proyección en tres
dimensiones del alojamiento del primer instrumento, vista desde la
parte trasera;
la figura 6 es una proyección en tres
dimensiones del primer instrumento y su alojamiento, vista desde la
parte frontal;
la figura 7 es una sección vertical esquemática
a través del segundo instrumento;
la figura 8 es una vista en planta esquemática
del segundo instrumento, y
la figura 9 es una sección vertical esquemática
a través de un tercer instrumento.
El instrumento tiene un bastidor 1 que actúa
como estructura de soporte para montar los otros componentes con el
fin de proporcionar un instrumento autónomo independiente. El
bastidor 1 está abierto a los lados, para proporcionar acceso, y
está cubierto por una alojamiento 1^{c} de plástico desmontable
(véanse las figuras 5 y 6) que encierra la mayoría de los
componentes. El bastidor 1 comprende una cubierta 1^{a} y una
placa 1^{b} base atornillada a la cubierta 1^{a} y a la que
están atornillados la mayoría de los componentes. Un baño 2 de
líquido de refrigeración o recipiente termoplástico de paredes
delgadas cilíndrico (alargado en sección transversal) aislado
térmicamente está montado en la parte superior del bastidor 1. El
baño 2 está dentro de un cilindro 2^{o} de espuma rígida expandida
tal como poliestireno, que actúa como aislamiento térmico. El baño 2
es para alojar nitrógeno 3 líquido y una piedra 4 preciosa pulida
que ha de examinarse; el baño 2 tiene que ser de un tamaño adecuado
para alojar el diamante más grande esperado y de suficiente cantidad
de nitrógeno líquido; tiene una forma alargada con el fin de
maximizar su área de vista en planta mientras se mantiene la
dimensión de la parte frontal a la parte posterior del instrumento
lo más pequeña posible. El baño 2 tiene una ventana 5 en su parte
inferior, sobre la que ha de colocarse una faceta, preferiblemente
la faceta superior, de la piedra 4 preciosa. El baño 2 tiene una
tapa 6 de cámara muestra o cubierta elíptica. Hay un vástago 8 de
sujeción o proyección hacia abajo para sujetar y centrar la piedra 4
preciosa contra la ventana 5.
El vástago 8 es un tubo rígido de masa térmica
baja, que tiene un diámetro interno de normalmente 1 a 3 mm, y está
hecho de un material termoplástico técnico adecuado que resiste la
temperatura del nitrógeno líquido. El vástago 8 está en forma de un
elemento corredizo, por ejemplo, con un ajuste por fricción o un
ajuste corredizo simple, para dar cabida a piedras preciosas de
diferentes alturas (distancias puntuales de faceta superior a faceta
inferior). La disposición es de tal modo que la faceta inferior de
la piedra 4 preciosa puede presionarse en el extremo inferior del
vástago 8, y o bien se mantiene en posición mediante fricción o bien
mediante un material adhesivo tal como
"Blu-Tac", antes de bajar el vástago 8 al
nitrógeno líquido que ya está en el baño 2 hasta que la faceta
superior de la piedra 4 preciosa entra en contacto con la ventana
5.
La parte superior del instrumento, incluyendo el
baño 2, la cubierta 6 y la proyección 8, se describe con más detalle
a continuación.
El bastidor 1 contiene un primer láser 9 (verde)
de estado sólido compacto así como un segundo láser 10 (rojo). El
bastidor 1 también contiene dos espectrómetros 11^{a}, 11^{b}
CCD sensibles y compactos, sensibles en un intervalo o intervalos
adecuados. Los láseres 9, 10 y los espectrómetros 11^{a}, 11^{b}
están atornillados a la placa 1^{b} base. Los láseres 9, 10 y los
espectrómetros 11^{a}, 11^{b} están acoplados mediante cables
12, 13, 14^{a}, 14^{b} de fibra óptica individuales o un cable
de fibra óptica con una única bifurcación de defecto de diamante
hasta la ventana 5. La ventana 5 está formada por los extremos de
los cables 12, 13, 14^{a}, 14^{b} de fibra óptica, o el extremo
del único cable, que termina o terminan en el plano de la parte
inferior del baño 2. De esta manera, los láseres 9, 10 están
acoplados a la ventana 5, para irradiar la piedra 4 preciosa con
radiación de dos longitudes de onda diferentes, y los espectrómetros
11^{a}, 11^{b} están acoplados a la ventana 5 para detectar los
espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra 4 preciosa y
dar las señales de datos espectrales correspondientes en sus
salidas. Los extremos de los cables 12, 13, 14^{a}, 14^{b} de
fibra óptica están rodeados de una férula muy fina, por ejemplo de
acero (no mostrada), retenida en un dispositivo 15 de retención en
forma de bobina. Una alternativa es tener un agujero más pequeño en
la parte inferior del baño 2 y suprimir el dispositivo 15 de
retención. El dispositivo 15 de retención y los cables 12, 13,
14^{a}, 14^{b} de fibra óptica tienen una masa térmica baja (es
decir, en general son delgados o de diámetro pequeño) y puede
resistir el choque térmico. Preferiblemente, una fibra única que
forma cada uno de los cables 13, 14^{a}, 14^{b} está rodeada en
la ventana 5 por un haz de fibras que forman parte del cable 12 de
excitación del láser 9. Las fibras del cable 12 de excitación, y
opcionalmente todos los cables 12, 13, 14^{a}, 14^{b}, son todos
preferiblemente de aproximadamente 250 micras o aproximadamente 200
micras, o menos, de diámetro.
\newpage
Hay filtros de bloqueo mostrados
esquemáticamente en 16^{a}, 16^{b} entre la ventana 5 y los
espectrómetros 11^{a}, 11^{b}, para filtrar la radiación a la
longitud de onda de la radiación irradiante, por ejemplo bloqueando
la longitud de onda del láser 9, 10 en cuya región de longitudes de
onda detecta el espectrómetro 11^{a}, 11^{b} particular. Hay una
disposición simple para la conmutación entre los dos láseres 9, 10.
Por seguridad, el cable 12 de excitación tiene un obturador mecánico
(no mostrado) enfrente del mismo, dispuesto de tal modo que el
obturador está cerrado cuando la cubierta 6 está abierta. El láser
10 tiene un dispositivo de seguridad electrónico (no mostrado)
accionado por un microconmutador positivo de apertura asociado con
la cubierta 6, que desexcita el láser 10 cuando la cubierta 6 está
abierta.
La salida de los espectrómetros 11^{a},
11^{b} está conectada a un procesador en la forma de un tablero de
control electrónico sobre una base 17 de circuito impreso
atornillada a la placa 1^{b} base, para analizar los datos
espectrales del espectrómetro y determinar si la piedra 4 preciosa
es un diamante natural sin tratar, etc. El procesador está conectado
a una pantalla 18 para presentar visualmente la información
indicando si la piedra 4 preciosa es un diamante natural sin tratar
o un diamante irradiado o un diamante sintético. La pantalla 18
puede dar resultados numéricos o de texto. Los elementos de control
manual en la forma de botones 19, 20 de control se indican
esquemáticamente.
Las figuras 3 y 4 muestran detalles de las
partes asociadas inmediatamente con el baño 2. Hay una plataforma 31
que está fijada a la cubierta 1^{a} de modo que se ajusta por
encima de la parte superior del baño 2 y el cilindro 2^{a} de
aislamiento. La plataforma 31 porta un bloque 32 de pivote que monta
un vástago 33 de pivote sobre el que se pivota un brazo 34 fijado a
la tapa 6 de cámara de muestra. El brazo 34 tiene una cola 35 (véase
la figura 1) dotada de varios agujeros para la conexión al obturador
mecánico (no mostrado) enfrente del láser 9, de modo que el láser 9
está oculto cuando la tapa 6 está abierta.
La plataforma 31 tiene dos vástagos 36 que se
proyectan hacia arriba, por encima de los cuales pasan agujeros en
los extremos de una sujeción 37 de muestra desmontable. La sujeción
37 de muestra tiene una tapa o cubierta 38 de sujeción de muestra
integral, a través de la cual pasa el vástago 8 de sujeción como un
ajuste corredizo simple (aunque podría ser un ajuste por fricción),
teniendo el vástago 8 un collar 39 en su extremo superior, para su
manipulación. La sujeción 37 de muestra tiene moleteado en los lados
de sus extremos, y puede manipularse fácilmente agarrando los lados
de los extremos entre el pulgar y el índice de cada una de las
manos, para colocar la sujeción 37 por encima de los vástagos
36.
Tal como puede observarse en las figuras 1 y 3,
hay una placa 41 abierta que se encaja con el borde superior del
baño 2, con un agujero central grande y otros agujeros para el paso
del líquido de refrigeración gasificado. La placa 41 reduce el
peligro de que el usuario coloque un dedo en el líquido 3 de
refrigeración en el baño 2. Tal como puede observarse en la figura
1, la tapa 38 de sujeción de muestra coincide exactamente con la
abertura central grande en la placa 41, pero está justo por encima
de la misma.
Se muestra una cubierta 42 trasera para proteger
la parte trasera del láser 9. El alojamiento 1^{c} se mantiene
sobre la placa 1^{b} base mediante dos tornillos (no mostrados), y
tiene aberturas adecuadas para la tapa 6, la pantalla 18, los
botones 19, 20 de control y la cubierta 42 trasera.
Ejemplo
Un ejemplo del instrumento de las figuras 1 a 6
tenía lo siguiente:
bastidor 1: altura de aproximadamente 111 mm,
anchura y longitud de 184 x 240 mm;
instrumento completo: altura de 150 mm, anchura
y longitud de 220 x 300 mm;
baño 2: profundidad de 30 mm con los ejes
internos mayor y menor de 100 mm y 40 mm, respectivamente, dando un
área de la vista en planta de 3600 m^{2};
proyección 8: resina acetal;
primer láser 9: longitud de onda de 532 nm,
láser Nd:YVO_{4} de frecuencia doblada de la serie
GLM-110 suministrado por Leadlight Technology
(Taiwán), potencia de 50 mW, diámetro de 20 mm, longitud de 50 mm
(como alternativa, puede utilizarse un láser Nd:YAG de frecuencia
doblada, pero la longitud es de 140 mm);
segundo láser 10: láser de diodo compacto de 655
nm (ajustable ente aproximadamente 630 y aproximadamente 700 nm)
DL-5147-041 suministrado por Sanyo,
potencia de 50 mW, diámetro inferior a 10 mm, longitud inferior a 10
mm;
espectrómetros 11^{a}, 11^{b}: modelo SD2000
de trama dual, producido por Ocean Optics, distribuido por World
Precision Instruments, de aproximadamente 100 mm de longitud, 140 mm
de anchura y 40 mm de altura. Puede colocarse una rendija de 100
micras enfrente de cada rendija de entrada al espectrómetro, para
mejorar la resolución espectral; los espectrómetros 11^{a},
11^{b} detectan las características de luminiscencia con líneas de
cero fonones entre 550 y 1000 nm. Los espectrómetros 11^{a},
11^{b} detectan la radiación excitada por el láser 9 y excitada
por el láser 10, respectivamente;
cable 12 de excitación de fibra óptica: haz de
fibras de 250 micras de diámetro;
cable 13 de excitación de fibra óptica: fibra
única de 250 micras de diámetro;
cables 14^{a}, 14^{b} de fibra óptica:
fibras únicas de 250 micras de diámetro;
dispositivo 15 de retención: resina acetal;
filtros 16^{a}, 16^{b}: filtros de paso de
longitudes de onda larga (por ejemplo, vidrio de Schott OG550 y RG),
que bloquean la longitud de onda de los láseres 9, 10,
respectivamente;
procesador: circuito de 16 bits integrado de
chip único Texas TMS320 F206 con 32 k-palabras de
memoria programable y 9 k-palabras de memoria de
almacenamiento, con otros componentes de un tablero 17 de circuito
impreso de aproximadamente 235 x 160 mm de tamaño;
pantalla 18: dispositivo de cristal líquido con
2 líneas y 24 caracteres en cada línea, que forma el panel frontal
del tablero de circuito impreso anterior, midiendo la pantalla
aproximadamente 105 x 30 mm;
peso: menos de 3 kg, es decir, un instrumento
autónomo independiente fácilmente portátil;
funcionamiento: Puede consultarse el artículo de
Fisher et al al que se hizo referencia anteriormente para los
detalles espectroscópicos relacionados con los tratamientos con
HPHT. El instrumento de la invención detecta las características de
luminiscencia con líneas de cero fonones a 575 nm, 637 nm y 737 nm.
Estas líneas son normalmente una característica del diamante
desarrollado mediante métodos de CVD. El instrumento también puede
detectar rasgos característicos de algunos diamantes sintéticos
desarrollados mediante síntesis con HPHT. Estas características
surgen de las impurezas relacionadas con el níquel y el cobalto
atómico y tienen picos de luminiscencia a 580,4 nm, 720 nm, 753 nm y
793 nm. El instrumento también detecta una línea de cero fonones a
741 nm (la banda GR1) que es característica de un diamante que se ha
sometido a tratamiento por irradiación. El tratamiento con HPHT
puede determinarse a partir de la razón de las intensidades de las
características de 575 nm y 637 nm. El instrumento también puede
diseñarse para detectar una característica a 987 nm (la banda H2),
cuya presencia determina que un diamante de tipo I se ha sometido a
un tratamiento con HPHT con el fin de afectar a su color. El
instrumento de la invención puede detectar además la línea de Raman
Stokes de primer orden que surge de la irradiación a una frecuencia
de 532 nm o 655 nm, y utiliza la altura de la línea para normalizar
la amplitud de las señales de fotoluminiscencia para dar resultados
cuantitativos para los espectros de fotoluminiscencia.
El instrumento de las figuras 1 a 6 se dispone
para presentar visualmente uno de tres resultados posibles,
concretamente "aprobado", "desviado" y "desviado con un
resultado numérico que aporta las razones de intensidad de ciertas
características espectroscópicas", tal como se describió
anteriormente.
Por tanto el instrumento de las figuras 1 a 6
indica si una piedra preciosa pulida es un diamante natural que no
se ha sometido a un tratamiento por irradiación y que no se ha
sometido a un tratamiento con HPHT. Sin embargo, mediante una
detección selectiva de picos de luminiscencia específicos, puede
disponerse el instrumento para indicar solamente si una piedra
preciosa pulida es un diamante natural que no se ha sometido a
tratamiento por irradiación o únicamente si una piedra preciosa
pulida es un diamante natural que no se ha sometido a tratamiento
con HPHT.
El instrumento de las figuras 7 y 8 es
básicamente fundamental al de las figuras 1 a 6, y se utilizan los
mismos números de referencia para las mismas partes o similares. Hay
un único espectrómetro 11, con un único cable 14 de detección. Hay
un único filtro 16. Esto demuestra que si se desea, puede eliminarse
un espectrómetro de la disposición de las figuras 1 a 6, insertando
un filtro adecuado en el único espectrómetro, y eliminando el ramal
o cable de fibra óptica asociado. El vástago 8 está fijado a una
cubierta 7 plana que forma parte de la disposición de cubierta, y
el diseño es mucho más simple que en el instrumento de las figuras 1
a 6. No hay ninguna indicación de un obturador mecánico para el
láser 9, pero puede proporcionarse de tal manera que cuanto la tapa
6 está abierta, el láser 9 está oculto.
En una disposición diferente (no mostrada) del
instrumento de las figuras 7 y 8, se utiliza una fibra óptica
bifurcada. La luz de un láser 9, 10 cae directamente sobre un
obturador enfrente de un ramal del cable de fibra óptica. La luz del
segundo láser diverge a lo largo de la trayectoria del primer láser
mediante una disposición de doble prisma que se acciona mediante un
solenoide mecánico.
El instrumento de las figuras 7 y 8 puede ser
tal como en el ejemplo expuesto anteriormente. El único filtro 16
puede ser un filtro de paso de longitudes de onda largas combinado
(por ejemplo un vidrio de Schott OG550) para bloquear la luz del
primer láser 9, y un filtro de banda eliminada centrado en la
longitud de onda del segundo láser 10 y que bloquea la luz por un
intervalo de longitudes de onda de 1 a 5 nm.
El recipiente, que tiene una sección transversal
circular, puede tener 20 mm de profundidad y 20 mm de diámetro
interno, dando un área de sección transversal de la vista en planta
de aproximadamente 315 mm^{2}.
El instrumento de la figura 9 tiene dimensiones
diferentes al instrumento de las figuras 7 y 8, pero por lo demás es
muy similar excepto porque se suprime el segundo láser 10. Las
mismas referencias indican las mismas partes. Los cables 12, 14 de
fibra óptica se muestran esquemáticamente.
El término "láser" se utiliza en el
presente documento para incluir cualquier fuente de radiación
coherente. El término "espectrómetro" se utiliza en el presente
documento para incluir cualquier detector que pueda detectar o
percibir la longitud de onda de fotoluminiscencia relevante, y en
una versión simple podría ser meramente un filtro de paso de banda
estrecha y un tubo fotomultiplicador.
A menos que el contexto requiera claramente lo
contrario, durante toda la descripción y las reivindicaciones, las
palabras "comprende", "que comprende", y similares, deben
interpretarse en un sentido inclusivo en contraposición a un sentido
exclusivo o exhaustivo; es decir, en el sentido de "incluye, pero
no se limita a".
La presente invención se ha descrito
anteriormente sólo a modo de ejemplo, y pueden hacerse
modificaciones.
Claims (47)
-
\global\parskip0.950000\baselineskip
1. Aparato para examinar una piedra (4) preciosa, que comprende:un recipiente (2) aislado térmicamente para contener la piedra preciosa, y que tiene una ventana (5);medios para enfriar el recipiente utilizando un líquido de refrigeración;una cubierta (6 ó 38) para el recipiente;un láser (9 ó 10) para irradiar la piedra preciosa a través de dicha ventana;un espectrómetro (11, 11a u 11b) para detectar a través de dicha ventana los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y dar las señales de datos espectrales correspondientes en su salida;un filtro (16, 16a o 16b) de bloqueo entre la ventana y el espectrómetro, para filtrar la radiación en la longitud de onda de la radiación irradiante;un procesador conectado a la salida del espectrómetro, para analizar los datos espectrales del espectrómetro;una pantalla (18) conectada al procesador, para presentar visualmente la información con respecto a la piedra preciosa; yuna estructura (1) de soporte;caracterizado porque el aparato es para indicar si una piedra (4) preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a un tratamiento por irradiación y no se ha sometido a un tratamiento con alta temperatura a alta presión, siendo el procesador y la pantalla (18) para indicar si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a un tratamiento por irradiación y no se ha sometido a un tratamiento con alta temperatura a alta presión;porque el recipiente (2) es para alojar tanto la piedra preciosa como el líquido de refrigeración, mediante lo cual se sumergirá la piedra preciosa directamente en el líquido de refrigeración, y la ventana (5) es la parte inferior del recipiente, mediante lo cual se colocará una faceta de la piedra preciosa adyacente a la ventana; yporque la estructura (1) de soporte monta los componentes anteriores y proporciona un instrumento autónomo independiente, estando acoplado el láser (9 ó 10) a dicha ventana y estando acoplado el espectrómetro (11, 11a u 11b) a dicha ventana. - 2. Aparato para examinar una piedra (4) preciosa, que comprende:un recipiente (2) aislado térmicamente para contener la piedra preciosa, y que tiene una ventana (5);medios para enfriar el recipiente utilizando un líquido de refrigeración;una cubierta (6 ó 38) para el recipiente;un láser (9 ó 10) para irradiar la piedra preciosa a través de dicha ventana;un espectrómetro (11, 11a u 11b) para detectar a través de dicha ventana los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y dar las señales de datos espectrales correspondientes en su salida;un filtro (16, 16a o 16b) de bloqueo entre la ventana y el espectrómetro, para filtrar la radiación en la longitud de onda de la radiación irradiante;un procesador conectado a la salida del espectrómetro, para analizar los datos espectrales del espectrómetro;una pantalla (18) conectada al procesador, para presentar visualmente la información con respecto a la piedra preciosa; yuna estructura (1) de soporte;caracterizado porque el aparato es para indicar si una piedra (4) preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a un tratamiento por irradiación, y el procesador y la pantalla (18) son para indicar si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a un tratamiento por irradiación;porque el recipiente (2) es para alojar tanto la piedra preciosa como el líquido de refrigeración, mediante lo cual se sumergirá la piedra preciosa directamente en el líquido de refrigeración, y la ventana (5) es la parte inferior del recipiente, mediante lo cual se colocará una faceta de la piedra preciosa adyacente a la ventana; y
\global\parskip1.000000\baselineskip
porque la estructura (1) de soporte monta los componentes anteriores y proporciona un instrumento autónomo independiente, estando acoplado el láser (9 ó 10) a dicha ventana y estando acoplado el espectrómetro (11, 11a u 11b) a dicha ventana. - 3. Aparato para examinar una piedra (4) preciosa, que comprende:un recipiente (2) aislado térmicamente para contener la piedra preciosa, y que tiene una ventana (5);medios para enfriar el recipiente utilizando un líquido de refrigeración;una cubierta (6 ó 38) para el recipiente;un láser (9 ó 10) para irradiar la piedra preciosa a través de dicha ventana;un espectrómetro (11, 11a u 11b) para detectar a través de dicha ventana los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y dar las señales de datos espectrales correspondientes en su salida;un filtro (16, 16a o 16b) de bloqueo entre la ventana y el espectrómetro, para filtrar la radiación en la longitud de onda de la radiación irradiante;un procesador conectado a la salida del espectrómetro, para analizar los datos espectrales del espectrómetro;una pantalla (18) conectada al procesador, para presentar visualmente la información con respecto a la piedra preciosa; yuna estructura (1) de soporte;caracterizado porque el aparato es para indicar si una piedra (4) preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a un tratamiento con alta temperatura a alta presión, y el procesador y la pantalla (18) son para indicar si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a un tratamiento con alta temperatura a alta presión;porque el recipiente (2) es para alojar tanto la piedra preciosa como el líquido de refrigeración, mediante lo cual se sumergirá la piedra preciosa directamente en el líquido de refrigeración, y la ventana (5) es la parte inferior del recipiente, mediante lo cual se colocará una faceta de la piedra preciosa adyacente a la ventana; yporque la estructura (1) de soporte monta los componentes anteriores y proporciona un instrumento autónomo independiente, estando acoplado el láser (9 ó 10) a dicha ventana y estando acoplado el espectrómetro (11, 11a u 11b) a dicha ventana.
- 4. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho láser (9) emite radiación a aproximadamente 530 nm.
- 5. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho láser (10) emite radiación a entre aproximadamente 630 y aproximadamente 700 nm.
- 6. Aparato según la reivindicación 5, en el que dicho láser (10) emite radiación a aproximadamente 655 nm.
- 7. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho láser o láseres (9, 10) son para irradiar la piedra (4) preciosa con radiaciones de al menos dos longitudes de onda diferentes.
- 8. Aparato según la reivindicación 7, en el que las longitudes de onda son tal como en las reivindicaciones 4 ó 5 o las reivindicaciones 4 ó 6.
- 9. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que hay al menos dos de dichos láseres (9, 10), ambos acoplados a dicha ventana (5), para irradiar la piedra preciosa con radiaciones respectivas de longitudes de onda diferentes.
- 10. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho láser o láseres (9, 10) son láseres en estado sólido compactos.
- 11. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el espectrómetro (11, 11a u 11b) detecta la presencia de al menos un pico de luminiscencia específico.
- 12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 10, en el que el espectrómetro (11, 11a u 11b) detecta al menos un pico de luminiscencia para indicar de este modo si el diamante (4) es un diamante sintético desarrollado mediante síntesis con alta temperatura a alta presión.
\newpage
- 13. Aparato según la reivindicación 12, en el que el espectrómetro (11, 11a u 11b) detecta picos de luminiscencia en uno o más de 580,4 nm, 720 nm, 753 nm y 793 nm, para indicar de este modo si el diamante (4) es un diamante sintético desarrollado mediante síntesis con alta temperatura a alta presión.
- 14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 13, en el que el espectrómetro (11, 11a u 11b) detecta la presencia de la menos dos picos de luminiscencia específicos y el procesador distribuye los picos para determinar si se ha sometido el diamante a un tratamiento con alta temperatura a alta presión.
- 15. Aparato según la reivindicación 14, en el que dichos al menos dos picos son de 575 nm y 637 nm.
- 16. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en el que el espectrómetro (11, 11a u 11b) detecta un pico de luminiscencia a 737 nm para determinar de este modo si el diamante (4) es sintético.
- 17. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, en el que el espectrómetro (11, 11a u 11b) detecta un pico de luminiscencia a 741 nm para determinar de este modo si se ha sometido el diamante (4) a un tratamiento por irradiación.
- 18. Aparato según cualquiera de la reivindicaciones 11 a 17, en el que el espectrómetro (11, 11a u 11b) detecta un pico de luminiscencia a 987 nm para determinar de este modo si se ha sometido el diamante (4) a un tratamiento con alta temperatura a alta presión.
- 19. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el espectrómetro (11, 11a u 11b) da una señal según la amplitud de un pico Raman del diamante en los espectros de fotoluminiscencia, y se normaliza la salida del procesador según la amplitud del pico Raman.
- 20. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que hay al menos dos de dichos espectrómetros (11, 11a u 11b), ambos acoplados a dicha ventana (5).
- 21. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el o cada espectrómetro (11, 11a u 11b) es sensible en el intervalo de aproximadamente 550 a aproximadamente 1000 nm.
- 22. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el o cada espectrómetro (11, 11a u 11b) es un espectrómetro CCD compacto.
- 23. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los cables (12, 13, 14a, 14b) de fibra óptica acoplan físicamente el (los) láser(es) (9, 10) y el (los) espectrómetro(s) (11, 11a u 11b) a dicha ventana (5).
- 24. Aparato según la reivindicación 23, en el que los extremos de los cables (12, 13, 14a, 14b) de fibra óptica forman dicha ventana (5).
- 25. Aparato según la reivindicación 23 ó 24, en el que en la proximidad de dicha ventana (5), un primer cable (13, 14a, 14b) de fibra óptica está rodeado por fibras individuales de un cable (12) de fibra óptica adicional que está formado de un haz de fibras individuales.
- 26. Aparato según la reivindicación 23 ó 24, en el que el espectrómetro (11, 11a u 11b) está conectado a dicha ventana (5) mediante un primer cable (14a o 14b) de fibra óptica que, en la proximidad de dicha ventana está rodeado por fibras individuales de un cable (12) de fibra óptica adicional que conduce desde dicho láser (9 ó 10), estando formado dicho cable de fibra óptica adicional de un haz de fibras individuales.
- 27. Aparato según la reivindicación 25 ó 26, en el que el área transversal de dicho primer cable (13, 14a o 14b) de fibra óptica es sustancialmente inferior que la de dicho cable (12) de fibra óptica adicional.
- 28. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha estructura (1) de soporte comprende un único alojamiento que encierra todos los componentes, excepto el recipiente (4) aislado térmicamente, la pantalla (18) y al menos un elemento (19 ó 20) de control manual, alojándose el recipiente (4) en la parte superior del alojamiento.
- 29. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que tiene una parte (8) para sujetar la piedra (4) preciosa contra dicha ventana (5).
- 30. Aparato según la reivindicación 29, en el que la cubierta (6 ó 38) del recipiente tiene una parte (38) para cubrir la parte superior del recipiente (2) y una proyección (8) hacia abajo con un rebaje en su extremo inferior, para encajar la piedra (4) preciosa y sujetarla contra dicha ventana (5).
- 31. Aparato según la reivindicación 30, en el que la proyección (8) hacia abajo es un tubo hueco.
- 32. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que tiene una altura inferior a aproximadamente 150 mm.
- 33. Aparato según la reivindicación 32, y que tiene una altura de aproximadamente 100 mm.
- 34. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que tiene una longitud de la vista en planta inferior a aproximadamente 550 mm.
- 35. Aparato según la reivindicación 34, y que tiene una altura de aproximadamente 150 mm o menos.
- 36. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que tiene una profundidad del recipiente inferior a aproximadamente 50 mm.
- 37. Aparato según la reivindicación 36, y que tiene una profundidad del recipiente inferior a aproximadamente 30 mm.
- 38. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que tiene un área de la vista en planta del recipiente inferior a aproximadamente 5000 mm^{2}.
- 39. Aparato según la reivindicación 38, y que tiene un área de la vista en planta del recipiente inferior a aproximadamente 400 mm^{2}.
- 40. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tamaño de la ventana (5) es muy inferior al tamaño de la parte inferior del recipiente (2) aislado térmicamente.
- 41. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el recipiente (2) se dispone para alojar nitrógeno líquido como el líquido de refrigeración.
- 42. Método para examinar una piedra (4) preciosa, que comprende irradiar la piedra preciosa con un láser (9 ó 10) y detectar los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y presentar visualmente en una pantalla (18) la información con respecto a la piedra preciosa, utilizando un aparato que comprende una estructura (1) de soporte que porta al menos los componentes siguientes: un recipiente (2) aislado térmicamente para contener la piedra preciosa, y que tiene al menos una ventana (5), medios para enfriar el recipiente utilizando un líquido de refrigeración, una cubierta (6 ó 38) para el recipiente, un láser (9 ó 10) para irradiar la piedra preciosa a través de dicha ventana, un espectrómetro (11, 11a u 11b) para detectar a través de dicha ventana los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y dar las señales de datos espectrales correspondientes en su salida, un filtro (16, 16a ó 16b) de bloqueo entre la ventana y el espectrómetro, para filtrar la radiación en la longitud de onda de la radiación irradiante, un procesador conectado a la salida del espectrómetro, para analizar los datos espectrales del espectrómetro, y una pantalla (18) conectada al procesador, para presentar visualmente la información con respecto a la piedra preciosa;caracterizado porque el método se utiliza para indicar si una piedra (4) preciosa pulida es un diamante natural que no se ha sometido a tratamiento por irradiación y no se ha sometido a tratamiento con alta temperatura a alta presión, y el procesador es para indicar si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a tratamiento por irradiación y no se ha sometido a tratamiento con alta temperatura a alta presión y la pantalla es para presentar visualmente información que indica si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a tratamiento por irradiación y no se ha sometido a tratamiento con alta temperatura a alta presión;porque la piedra preciosa y el líquido de refrigeración se colocan en el recipiente (2), de manera que la piedra preciosa se sumerge directamente en el líquido de refrigeración, y una faceta de la piedra preciosa se coloca adyacente a la ventana (5); yporque la estructura (1) de soporte monta los componentes anteriores y el aparato es un instrumento autónomo independiente, estando acoplado el láser (9, 10) a dicha ventana y estando acoplado el espectrómetro (11, 11a u 11b) a dicha ventana.
- 43. Método para examinar una piedra (4) preciosa, que comprende irradiar la piedra preciosa con un láser (9 ó 10) y detectar los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y presentar visualmente en una pantalla (18) la información con respecto a la piedra preciosa, utilizando un aparato que comprende una estructura (1) de soporte que porta al menos los componentes siguientes: un recipiente (2) aislado térmicamente para contener la piedra preciosa, y que tiene al menos una ventana (5), medios para enfriar el recipiente utilizando un líquido de refrigeración, una cubierta (6 ó 38) para el recipiente, un láser (9 ó 10) para irradiar la piedra preciosa a través de dicha ventana, un espectrómetro (11, 11a u 11b) para detectar a través de dicha ventana los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y dar las señales de datos espectrales correspondientes en su salida, un filtro (16, 16a ó 16b) de bloqueo entre la ventana y el espectrómetro, para filtrar la radiación en la longitud de onda de la radiación irradiante, un procesador conectado a la salida del espectrómetro, para analizar los datos espectrales del espectrómetro, y una pantalla (18) conectada al procesador, para presentar visualmente la información con respecto a la piedra preciosa;caracterizado porque el método se utiliza para indicar si una piedra (4) preciosa pulida es un diamante natural que no se ha sometido a tratamiento por irradiación, y el procesador es para indicar si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a tratamiento por irradiación y la pantalla es para presentar visualmente información que indica si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a tratamiento por irradiación;porque la piedra preciosa y el líquido de refrigeración se colocan en el recipiente (2), de manera que la piedra preciosa se sumerge directamente en el líquido de refrigeración, y una faceta de la piedra preciosa se coloca adyacente a la ventana; yporque la estructura (1) de soporte monta los componentes anteriores y el aparato es un instrumento autónomo independiente, estando acoplado el láser (9, 10) a dicha ventana y estando acoplado el espectrómetro (11, 11a u 11b) a dicha ventana.
- 44. Método para examinar una piedra (4) preciosa, que comprende irradiar la piedra preciosa con un láser (9 ó 10) y detectar los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y presentar visualmente en una pantalla (18) la información con respecto a la piedra preciosa, utilizando un aparato que comprende una estructura (1) de soporte que porta al menos los componentes siguientes: un recipiente (2) aislado térmicamente para contener la piedra preciosa, y que tiene al menos una ventana (5), medios para enfriar el recipiente utilizando un líquido de refrigeración, una cubierta (6 ó 38) para el recipiente, un láser (9 ó 10) para irradiar la piedra preciosa a través de dicha ventana, un espectrómetro (11, 11a u 11b) para detectar a través de dicha ventana los espectros de fotoluminiscencia emitidos por la piedra preciosa y dar las señales de datos espectrales correspondientes en su salida, un filtro (16, 16a ó 16b) de bloqueo entre la ventana y el espectrómetro, para filtrar la radiación en la longitud de onda de la radiación irradiante, un procesador conectado a la salida del espectrómetro, para analizar los datos espectrales del espectrómetro, y una pantalla (18) conectada al procesador, para presentar visualmente la información con respecto a la piedra preciosa;caracterizado porque el método se utiliza para indicar si una piedra (4) preciosa pulida es un diamante natural y no se ha sometido a tratamiento con alta temperatura a alta presión, y el procesador es para indicar si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a tratamiento con alta temperatura a alta presión y la pantalla es para presentar visualmente información que indica si la piedra preciosa es un diamante natural que no se ha sometido a tratamiento con alta temperatura a alta presión;porque la piedra preciosa y el líquido de refrigeración se colocan en el recipiente (2), de manera que la piedra preciosa se sumerge directamente en el líquido de refrigeración, y una faceta de la piedra preciosa se coloca adyacente a la ventana; yporque la estructura (1) de soporte monta los componentes anteriores y el aparato es un instrumento autónomo independiente, estando acoplado el láser (9, 10) a dicha ventana y estando acoplado el espectrómetro (11, 11a u 11b) a dicha ventana.
- 45. Método según cualquiera de las reivindicaciones 42 a 44, en el que las piedras preciosas pulidas se seleccionan para rechazar todas las que son sintéticas o no son diamantes naturales de tipo II, y las que no se rechazan se someten a prueba utilizando dicho aparato.
- 46. Método según cualquiera de las reivindicaciones 42 a 45, en el que el líquido de refrigeración es nitrógeno líquido.
- 47. Método según cualquiera de las reivindicaciones 42 a 46, en el que el aparato es según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 40.
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