RU2372286C2

RU2372286C2 - Personalised grown gem diamond

Info

Publication number: RU2372286C2
Application number: RU2008102926/15A
Authority: RU
Inventors: Сергей Валентинович Шулепов (RU); Сергей Валентинович Шулепов; Сергей Геннадьевич Цветков (RU); Сергей Геннадьевич Цветков; Анатолий Ильич Сапрыкин (RU); Анатолий Ильич Сапрыкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сан Скейл"
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2009-11-10
Also published as: RU2008102926A; WO2009091285A1

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to artificail gem diamonds identifiable with a certain person or animal. A personalised gem diamond is grown from a charge that includes carbon being a product of carbonisation of the material provided by the customer, powder of spectroscopically pure graphite and a marker for which at least two elements are used that are selected from a lanthanide group and taken in a arbitrarily prescribed ratio to the extent between 0.01 to 10 mcg /g.

EFFECT: improved authenticity of identification of a personalised diamond.

1 ex, 3 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к искусственным ювелирным алмазам, которые могут быть соотнесены (идентифицированы) с определенным человеком или животным.The claimed invention relates to artificial jewelry diamonds, which can be correlated (identified) with a specific person or animal.

Известен драгоценный камень, в частности алмаз, содержащий внутренние каналы, выполненные с помощью лазерного сверления, наполненные субстратами, сформированными из останков кремации человека или животного [WO 2004/076058, 2004]. Указанные субстраты получены смешением пепла животного происхождения с оксидом свинца, хлоридом и бромидом натрия, имеют стеклообразную структуру и коэффициент преломления, близкий коэффициенту преломления алмаза. Полученный алмаз визуально не отличим от целого.A gemstone is known, in particular a diamond, containing internal channels made by laser drilling, filled with substrates formed from the remains of cremation of a human or animal [WO 2004/076058, 2004]. These substrates are obtained by mixing animal ash with lead oxide, chloride and sodium bromide, have a glassy structure and a refractive index close to the refractive index of diamond. The resulting diamond is visually indistinguishable from the whole.

Однако после изготовления алмаза, персонифицированного так, как показано в WO 2004/076058, невозможно проверить и подтвердить связь алмаза с определенным человеком или животным.However, after the manufacture of a diamond personified as shown in WO 2004/076058, it is not possible to verify and confirm the relationship of the diamond with a specific person or animal.

Известен выращенный алмаз, содержащий углерод, полученный из останков человека или животного. Для идентификации на грани полученных алмазов лазером наносят индивидуальные номера, присвоенные останкам животного происхождения [US 2003017932, 2003]. Для синтеза алмаза по US 2003017932 останки человека или животного кремируют при температуре 1000-1800°F, полученный углерод подвергают очистке и используют для выращивания алмаза.Known grown diamond containing carbon obtained from the remains of a human or animal. For identification, individual numbers assigned to the remains of animal origin are applied on the face of the obtained diamonds with a laser [US 2003017932, 2003]. For the synthesis of diamond according to US 2003017932, the remains of a human or animal are cremated at a temperature of 1000-1800 ° F, the resulting carbon is purified and used for growing diamond.

Однако использование останков умершего человека в качестве источника углерода не всегда приемлемо с этической стороны; кремация же в условиях, необходимых для извлечения углерода и отличных от обычной технологии, не всегда возможна.However, the use of the remains of a deceased person as a carbon source is not always ethically acceptable; cremation under conditions necessary for carbon extraction and different from conventional technology is not always possible.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому является персонифицированный выращенный ювелирный алмаз, включающий углерод, являющийся продуктом карбонизации волос, и маркеры, представляющие собой набор металлов, содержащийся обычно в волосах [RU 2282584, 2006, Бюл. №24]. Эти металлы - стронций, кадмий, олово, барий, свинец и висмут - входят в состав волос и сохраняются в продукте карбонизации. Каждому индивидууму свойственно определенное содержание указанных металлов. Оно может быть определено в волосах, являющихся исходным материалом для выращивания персонифицированного алмаза, в продукте его карбонизации и в самом выращенном алмазе. Тем самым персонификация алмаза по RU 2282584 может быть проконтролирована как на стадии его изготовления, так и в готовом продукте.The closest in combination of essential features to the claimed is a personified grown jewelry diamond, including carbon, which is a product of carbonization of hair, and markers, which are a set of metals usually found in hair [RU 2282584, 2006, Bull. No. 24]. These metals - strontium, cadmium, tin, barium, lead and bismuth - are part of the hair and stored in the carbonation product. Each individual is characterized by a specific content of these metals. It can be determined in the hair, which is the starting material for growing a personalized diamond, in the product of its carbonization and in the grown diamond itself. Thus, the personification of diamond in accordance with RU 2282584 can be monitored both at the stage of its manufacture and in the finished product.

Однако известно, что коэффициент захвата различных примесей поверхностью растущего кристалла существенно отличается друг от друга и зависит от качества используемого материала и от условий кристаллизации.However, it is known that the capture coefficient of various impurities by the surface of a growing crystal differs significantly from each other and depends on the quality of the material used and on crystallization conditions.

В силу этого вхождение указанных металлов в кристалл алмаза может быть не пропорциональным их содержанию в исходном продукте карбонизации волос, то есть соотношение их концентрации в исходной шихте, включающей продукт карбонизации волос, и в выращенном из нее алмаза может не сохранится. А так как указанные выше металлы содержатся в волосах каждого индивидуума, идентификация выращенного алмаза по этому маркеру становится затруднительной.Due to this, the entry of these metals into the diamond crystal may not be proportional to their content in the initial product of hair carbonization, that is, the ratio of their concentration in the initial charge, including the product of hair carbonization, and in the diamond grown from it may not be preserved. And since the above metals are contained in the hair of each individual, the identification of the grown diamond by this marker becomes difficult.

Технический результат, достигаемый в заявляемом изобретении, заключается в повышении достоверности идентификации персонифицированного выращенного алмаза.The technical result achieved in the claimed invention is to increase the reliability of the identification of personified grown diamond.

Указанный технический результат достигается тем, что персонифицированный ювелирный алмаз, выращенный из шихты, включающей углерод, являющийся продуктом карбонизации материала, предоставленного заказчиком, порошок спектрально чистого графита и маркер, в качестве маркера содержит, по крайней мере, два элемента, выбранных из группы лантаноидов, введенных в выращенный алмаз в произвольном задаваемом соотношении в количестве от 0,01 до 10 мкг/г.The specified technical result is achieved by the fact that a personalized jewelry diamond grown from a mixture including carbon, which is a product of carbonization of the material provided by the customer, spectrally pure graphite powder and a marker, contains at least two elements selected from the group of lanthanides as a marker, introduced into the grown diamond in an arbitrary set ratio in an amount of from 0.01 to 10 μg / g.

Группа лантаноидов насчитывает 15 элементов, имеющих от 1 до 7 изотопов, с атомной массой от 138 (лантан) до 176 (лютеций). Кроме прометия, все они не радиоактивны. Физико-химические свойства лантаноидов сходны, и эти элементы доступны в виде индивидуальных веществ и соединений.The lanthanide group contains 15 elements having from 1 to 7 isotopes, with an atomic mass of 138 (lanthanum) to 176 (lutetium). Except promethium, all of them are not radioactive. The physicochemical properties of lanthanides are similar, and these elements are available as individual substances and compounds.

В качестве маркера персонифицированного алмаза могут быть взяты любые комбинации пар лантаноидов, например пары эрбий (Еr) и диспрозий (Dy), диспрозий и гольмий (Но), гольмий и иттербий (Yb), и т.д. Возможно также использование комбинаций из трех лантаноидов, например Gd, Dy и Но, четырех, пяти и т.д.Any combination of lanthanide pairs, for example, pairs of erbium (Er) and dysprosium (Dy), dysprosium and holmium (Ho), holmium and ytterbium (Yb), etc. can be taken as a marker of a personified diamond. It is also possible to use combinations of three lanthanides, for example Gd, Dy and Ho, four, five, etc.

Указанные маркеры могут быть введены в шихту для роста искусственных алмазов в любом заранее заданном соотношении из азотнокислых растворов солей этих элементов.These markers can be introduced into the mixture for the growth of artificial diamonds in any predetermined ratio of nitric acid solutions of salts of these elements.

В качестве исходного материала, предоставленного заказчиком, могут быть взяты волосы, ногти человека, шерсть или когти животного, части других тканей (например, пуповина), пепел после кремации человека или животного и тому подобное.As the source material provided by the customer, hair, nails of a person, hair or claws of an animal, parts of other tissues (for example, umbilical cord), ashes after cremation of a person or animal and the like can be taken.

Карбонизацию волос (или других частей) человека или животного проводили термолизом в отсутствие кислорода при температуре 400-600°С с последующим перегревом до 700-800°С. Продукт карбонизации содержит до 99% углерода.Carbonization of the hair (or other parts) of a person or animal was carried out by thermolysis in the absence of oxygen at a temperature of 400-600 ° C, followed by overheating to 700-800 ° C. The carbonation product contains up to 99% carbon.

Ювелирный алмаз выращивали в ростовой ячейке аппарата высокого давления так, как это описано в книге Чепурова А.И., Федорова И.И., Санина В.М. «Экспериментальное моделирование процессов алмазообразования», Новосибирск, 1997, с.8-20. Проводили выращивание монокристаллов алмаза ювелирной чистоты весом до 3 карат.Jewelry diamond was grown in the growth cell of a high-pressure apparatus as described in the book by A.I. Chepurov, I.I. Fedorov, V.M.Sanin “Experimental modeling of diamond formation processes”, Novosibirsk, 1997, pp. 8-20. Single crystals of jewelry purity weighing up to 3 carats were grown.

Пример.Example.

Органический материал, предоставленный заказчиком, в виде пряди волос весом около 1 г карбонизировали термолизом при подъеме температуры 400-600°С в отсутствие кислорода. Продукт термолиза перегревали (прокаливали) в отсутствие кислорода до 750°C. От продукта карбонизации, содержащего 98-99% углерода, отбирали примерно 5 мг, смешивали с порошком спектрально чистого графита в соотношении 1:40. На смесь порошков накапывали 0,01 мл смеси азотнокислых растворов вводимых лантаноидов-маркеров. Полученную суспензию высушивали под инфракрасной лампой досуха при температуре 80±1°С.Organic material provided by the customer, in the form of a strand of hair weighing about 1 g, was carbonized by thermolysis at a temperature rise of 400-600 ° C in the absence of oxygen. The thermolysis product was overheated (calcined) in the absence of oxygen to 750 ° C. About 5 mg was taken from the carbonization product containing 98-99% carbon, mixed with spectrally pure graphite powder in a ratio of 1:40. 0.01 ml of a mixture of nitric acid solutions of injected lanthanide markers were added to a powder mixture. The resulting suspension was dried under an infrared lamp to dryness at a temperature of 80 ± 1 ° C.

Высушенную смесь графитового порошка с продуктом карбонизации и введенными лантаноидами-маркерами помещали в ростовую ячейку и выращивали монокристалл алмаза из расплава способом перекристаллизации на затравку так, как это описано в монографии А.И.Чепурова и др.A dried mixture of graphite powder with a carbonization product and introduced lanthanide markers was placed in a growth cell and a single crystal of diamond was melt from the melt by recrystallization as a seed, as described in the monograph by A.I. Chepurov et al.

Получали ювелирный искусственный алмаз весом около одного карата (0,2 г).Received artificial diamond jewelry weighing about one carat (0.2 g).

Содержание маркеров в алмазе определяли масс-спектрометрическим методом с лазерным пробоотбором. Результаты определения представлены в таблице и на спектрах (фиг.1-3).The content of markers in diamond was determined by a mass spectrometric method with laser sampling. The results of the determination are presented in the table and on the spectra (Figs. 1-3).

ТаблицаTable Количество введенных маркеров и их содержание в искусственных алмазахThe number of introduced markers and their content in artificial diamonds ОпытExperience МаркерыMarkers ЕrEr GdGd DyDy НоBut ErEr YbYb LuLu 1 контр.1 counter Введено в ГП*.%Introduced in GP *.% -- -- -- -- -- -- -- Найдено, мкг/гFound, mcg / g <0,002<0.002 <0,001<0.001 <0,001<0.001 <0,001<0.001 <0,002<0.002 <0,002<0.002 <0,001<0.001 22 Введено в ГП.%Introduced in GP.% -- -- -- -- 0,050.05 0,050.05 -- Найдено, мкг/гFound, mcg / g <0,002<0.002 <0,001<0.001 <0,001<0.001 <0,001<0.001 5,45,4 5,25.2 <0,001<0.001 33 Введено в ГП,%Introduced in GP,% -- 0,005%0.005% 0,01%0.01% 0,01%0.01% -- 0,005%0.005% 0,01%0.01% Найдено, мкг/гFound, mcg / g <0,002<0.002 0,100.10 0,230.23 0,250.25 <0,001<0.001 0,200.20 0,450.45 * ГП - графитовый порошок в смеси с карбонизатом органического материала.* GP - graphite powder mixed with carbonizate of organic material.

Как видно из таблицы, в том случае, когда маркеры не добавлялись (контрольный опыт 1), алмаз содержит фоновые (природные) количества лантаноидов (не более 0,002 мкг/г). При введении маркеров (опыты 2 и 3) их содержание в алмазе определяется спектрально; оно минимум на два порядка превышает фоновое.As can be seen from the table, in the case when markers were not added (control experiment 1), the diamond contains background (natural) amounts of lanthanides (not more than 0.002 μg / g). With the introduction of markers (experiments 2 and 3), their content in diamond is determined spectrally; it is at least two orders of magnitude higher than the background.

На фиг.1-3 представлены спектры искусственных алмазов, не содержащие маркеров (фиг.1), и двух алмазов, полученных в опыте 2 (фиг.2) и в опыте 3 (фиг.3).Figure 1-3 presents the spectra of artificial diamonds that do not contain markers (figure 1), and two diamonds obtained in experiment 2 (figure 2) and in experiment 3 (figure 3).

Масс-спектрометрическая идентификации заявляемого алмаза возможна в любой момент его существования. Кроме того, для получения заявляемого алмаза пригоден любой материал, предоставленный заказчиком.Mass spectrometric identification of the claimed diamond is possible at any time of its existence. In addition, any material provided by the customer is suitable for obtaining the inventive diamond.

Claims

Персонифицированный ювелирный алмаз, выращенный из шихты, включающей углерод, являющийся продуктом карбонизации материала, предоставленного заказчиком, порошок спектрально чистого графита и маркер, отличающийся тем, что в качестве маркера он содержит, по крайней мере, два элемента, выбранных из группы лантаноидов, взятых в произвольно задаваемом соотношении в количестве от 0,01 до 10 мкг/г. A personalized jewelry diamond grown from a charge including carbon, which is a product of carbonization of a material provided by a customer, spectrally pure graphite powder and a marker, characterized in that it contains at least two elements selected from the group of lanthanides taken as randomly set ratio in an amount of from 0.01 to 10 μg / g.