JPH01503561A - ダイヤモンド マッピング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ダイヤモンド　マッピング 本発明は、ダイヤモンド　マツピングに関し、特別にはダイヤモンドの結晶構造 をマツピングする方法に関するものである。

ダイヤモンドは、装飾とＴ契約目的ばかりでなく、投資にも大きな価値があるも のとして長い間認められている。ダイヤモンドの増大する価値は、所有者、保険 会社及び警察当局に対する安全の問題を与えている。紛失又は盗難された登録ダ イヤモンドの同定は、困難にされており、その理由はダイヤモンドの外見的の外 観は、カッティング、再研磨等により変化されるからである。従来、ダイヤモン ドの同定は、カラット重量、カット、色タイプ、透明度等からなる特性の登録に 基づいて達成されている。

ごく最近、英国特許第１．５４７．３７１号に開示されている様に、Ｘ−線微細 構成がダイヤモンドの同定に使用されている。

この技術において、−組みの記録が、ダイヤモンドの総合的な逐点３次元表示を 付与するＸ−線微細構成により調製される。紛失又は盗難された登録ダイヤモン ドのこの−組みの記録は、登録ダイヤモンドの同定手段として、既知ダイヤモン ドの−組みの記録と比較される。しかし、この技術は、時間がかかり、かつ回折 図形の解析を必要とするので、この−組みの記録の欠点となるだろう。

ダイヤモンドのラマン信号は、他の材料の信号より極めて強力であり、その理由 はダイヤモンドは炭素−炭素結合を含むのみで、かつそのラマン信号は他の材料 の信号から充分に隔たった位置で起こるからである。更に、ダイヤモンドは一つ の型の炭素−炭素結合を含むのみであるので、付随する広帯域蛍光から容易に区 別出来る単一ラマン信号があるのみである。従ってラマン信号は、ダイヤモンド に対する高度に特定なものである。ラマン信号の強さは、ダイヤモンドの結晶構 造により、それ故にダイヤモンド中の不完全又は混在物の存在にせよそうで無い にせよこれらにより影響を受ける。

例えば、不完全はダイヤモンドのラマン信号の拡大を引き起こし、かつ混在物は ダイヤモンドのラマン信号を与えない。

従って、本発明によると、ダイヤモンドの結晶構造をマツピングする方法が提供 され、この方法は、工程（ａ）　ダイヤモンドから散乱されるラマン放射線を引 き起こすことの出来る単色レーザ放射線ビーム中にダイヤモンドを置き、工程（ ｂ）　ダイヤモンドに特有の散乱ラマン放射線のみを通すのに適合されるフィル ターを介してダイヤモンドからの散乱ラマン放射線を通し、次に工程（ｅ）　ダ イヤモンドの一つ又はそれ以上の異なる定位においてフィルターしたラマン放射 線の強さを測定する諸工程から成る。

更に、本発明によると、ダイヤモンドの記録を調製する方法が提供され、この方 法は、工程（ａ）　ダイヤモンドから散乱されるラマン放射線を引き起こすこと の出来る単色レーザ放射線ビーム中にダイヤモンドを置き、工程（ｂ）　ダイヤ モンドに特有の散乱ラマン放射線のみを通すのに適合されるフィルターを介して ダイヤモンドからの散乱ラマン放射線を通し、工程（ｃ）　フィルターしたラマ ン放射線の強さを測定し、次に工程（ｄ）　ダイヤモンドの一つ又はそれ以上の 異なる定位においてフィルターしたラマン放射線の強さを記録する諸工程から成 る。

更に本発明は前記した方法により調製した限りの記録を包含する。

本発明によると、ダイヤモンドの記録を調製する装置が提供され、この装置は、 （ａ）　ダイヤモンドから散乱されるラマン放射線を引き起こすことの出来る単 色レーザ放射線ビーム中にダイヤモンドを保持する手段、（ｂ）　得られた散乱 ラマン放射線をフィルターする手段、前記フィルターはダイヤモンドに特有の散 乱ラマン放射線のみを通すのに適合されており、（ｃ）　フィルターしたラマン 放射線の強さを測定する手段、及び（ｄ）　ダイヤモンドの記録を調製する為に 、ダイヤモンドの一つ又はそれ以上の異なる定位においてフィルターしたラマン 放射線の強さを記録する手段の諸手段の組み合わせから成る。

好適には、ラマン強さは、ダイヤモンドの３つの相互に垂直な定位において記録 される。

ダイヤモンドの記録は同定目的に使用されて良い。従って、紛失又は盗難された 回収ダイヤモンドの記録は、既知ダイヤモンドの記録と比較されることにより同 定される。従って更に、本発明によれば、ダイヤモンドの同定方法が提供され、 この方法は、工程（ａ）　ダイヤモンドから散乱されるラマン放射線を引き起こ すことの出来る単色レーザ放射線ビーム中にダイヤモンドを置き、工程（ｂ）　 ダイヤモンドに特有の散乱ラマン放射線のみを通すのに適合されるフィルターを 介してダイヤモンドからの散乱ラマン放射線を通し、工程（ｃ）フィルターした ラマン放射線の強さを測定し、工程（ｄ）ダイヤモンドの一つ又はそれ以上の異 なる定位においてフィルターしたラマン放射線の強さを記録し、次に工程（ｅ） 　記録された強さを既知ダイヤモンドの記録と比較することによりダイヤモンド を同定する諸工程から成る。

好適には単色レーザ放射線は、４５０〜６５０ナノメータの範囲の波長を有する 。フィルタ一手段は、収集光学素子とモノクロメータのような適切な光学配列で あって良い。好適には、散乱ラマン放射線は、長く深い焦点を有する適切なレン ズ配列により集束されることにより、ダイヤモンド全体からの散乱ラマン放射線 は、検出器において焦点が合わせられる。

記録は、ラマン強さの逐点記録であるのが良く、又は同時のダイヤモンド全体か らのラマン強さの記録であるのが良い。従って前者の場合、記録は磁気テープに 、又はコンピュータ等に貯蔵された値の形態であるのが良く、かつ後者の場合、 記録は写真の形態であるのが良い。

本発明の一つの実施態様において、ビデオカメラ又はテレビジョンカメラが、モ ニタースクリーン又はテレビジョンスクリーンに散乱ラマン強さを表示するのに 適合されて良い。この実施態様において本発明は、ダイヤモンドの結晶構造が、 写真現像又は回折図形の解析等により課される遅延無しにダイヤモンドの多くの 定位に対してマツプされることを可能にすることを意図している。記録は、従来 の手段、例えばビデオテープにより貯蔵された像の形態で、ダイヤモンドの異な る定位に対して作成されて良く、かつ未来の同定目的に使用されて良い。

本発明のもう一つの実施態様において、光電子増倍管又ヤモンドをレーザ放射線 中に保持する手段は、ダイヤモンドの定位が自動的マイクロプロセッサ又はコン ビエータ制御下に、変化される様に適合されることを意図されている。ダイヤモ ンドの記録は、従来の手段により、例えばコンピュータ又は磁気テープ等に貯蔵 される貯蔵されたラマン強さの形態で作成されるのが良い。この実施態様におい て、フンピユータによりダイヤモンドの定位を制御し、かつダイヤモンドの三次 元記録が製造されるように記録の製造を制御するのが可能にされる。これは、コ ンピュータ又は磁気テープ中に又はホログラムとして貯蔵され、かつコンビ二一 夕の制御下に製造されて良い。

本発明のもう一つの実施態様において、フィルターされたラマン放射線は、フィ ルターされたラマン放射線に感受性の写真乾板又はフィルムを有するカメラによ り測定と記録されて良い。乾板又はフィルムは、選択された定位におけるダイヤ モンドの散乱ラマン強さの二次元像を製造する為に、適切に処理される。ダイヤ モンドの記録は、ダイヤモンドの異なる定位における幾つかの写真像の形態を取 って良く、かつ未来の同定目的に使用されて良い。

図面の簡単な説明 本発明を、実施例のみにより、かつ添付図面に関して説明する。第１〜４図は、 不完全を有するダイヤモンドの各種部分からのラマン強さをグラフ的に示すもの である。第５図は、ダイヤモンドの結晶構造をマツプし、かつ未来の同定目的に 使用されるであろうダイヤモンドの記録を調製する為に使用される装置を略図形 態で示すものである。

ラマン分析法が、不完全を示すべきダイヤモンドの結晶構造をマツプするのに使 用されることを示す為に、一連のラマン分光写真をダイヤモンド中の不゛完全の 領域で記録した。

アルゴンイオンレーザが、５１４．　Ｓナノメータの波長を有スる放射線ビーム を調製するのに使用された。ビームが、ダイヤモンドの２ミクロン直径の点を照 射するのに使用された。得られた散乱ラマン放射線をジヲピンーイボン３０００ Ｓ分光計を使用して測定し、この分光計は、ラマン放射線の強さを測定し、かつ 強さをラマンシフトに対するラマン強さのグラフとしての第１〜４図に示される 分光写真として記録した。ダイヤモンドは、その表面に、直径８ミクロンの穴で ある不完全を有した。第１図は、この穴から離れたダイヤモンドの領域からのラ マン分光写真を示す。第１図のスペクトルピークは鋭角をなしている。第２図は 、穴の中心からの分光写真を示し、これはうマンスペクトルピークが不完全の為 により広がっていることを示す。第３図と第４図は、穴の側面からの分光写真を 示す。これらは、ピークがより広がっているが、広がりは非対称であることを示 す。このピークの広がりは、例えば、本発明に係る方法により調製されたダイヤ モンドの写真記録上に、ラマン強さの減少として現れるであろうことを意図して いる。

ラマン分光写真が、混在物を示すべきダイヤモンドの結晶構造をマツプするのに 使用して良いことを示す為に、本発明に係る方法は、模擬混在物を宵するダイヤ モンドの記録を調製するのに使用された。ダイヤモンドは、その上に一個の硝酸 カリを有した。

ダイヤ−モンドをホールグに保持し、次いでスペクトルピークス】６５のアルゴ ンイオンレーザからの５１４．５ナノメータ波長のレーザ放射で照射した。レー ザ頭におけるレーザ出力は約３００ｍ１°であったが、試料において約２５〜５ ０１に減少した。

レーザ放射線を回転鏡を使用して回転し、５０倍拡大顕微鏡対物レンズを囲繞す る環状コンデンサを介して通してダイヤモンドの２００　ミクロン直径の範囲を 照射した。得られた散乱ラマン放射線を顕微鏡対物レンズにより収集し、次いで ジョピンーイポンラマン分光計を通し、この分光計は、その結像モード（きわめ て幅広いスリットと幾つかの廃止したレンズ）で操作されて、像が検出用の二次 元増感シリコンインテンシフアイターゲット（ＩＳＩＴ）へ忠実に伝達されたこ とを確かめた。

対物レンズの焦点を合わせることにより、ダイヤモンドの他の面をマツプ出来る 。大きな深さの焦点を有する対物レンズによりダイヤモンド全体をマツプするこ とを意図している。

分光計は、ダイヤモンドに特有の放射線のみを検出器へ通した。検出器は、１秒 〜数分の可変積分時間を伴う２．５ｃｍ＋平方ターゲットを有した。検出器上の 像を写真によって記録し、この写真は純粋ダイヤモンドの領域に光輝白色像と非 ダイヤモンド混在物の範囲において暗黒領域を示した。ダイヤモンド中の混在物 の記録は、ダイヤモンドの幾つかの定位に対する検出器からの記録像により生成 されることを意図している。

第５図は、略図形態にて、ダイヤモンドの結晶構造をマツプし、かつ同定目的に 使用されるダイヤモンドの記録を調製するのに使用される装置を示している。

ダイヤモンド（１）を単色レーザ放射線（３）のビーム中のホールグー（２）中 に置いた。放射線（３）は、レーザ（４）により付与された。放射線（３）は４ ５０〜６５０す／メータの範囲の波長を有し、かつラマン放射線（５）を発生し てダイヤモンド（］）から散乱させることが可能とされる。散乱ラマン放射線（ ５）は、しンズ（６）により収集され、ビームスプリッタ−（７）を介して、か つフィルター（８）へ通され、このフィルター（８）は、ダイヤモンドに特有な ラマン放射線のみを通すものである。フィルターされたラマン放射線（９）の強 さをビデオカメラ（１０）により測定し、このビデオカメラ（１０）は、ビデオ モニター（］１）の−ヒに像を生成する。この像は、不完全の灰色領域指示と混 在物の黒色領域指示を伴って、ダイヤモンドに相当する光輝白色強さを示す。

ビデオモニター（］】）の像の記録は、カメラ（１２）により写真により作成さ れる。幾つかのこのような写真は、ダイヤモンドの異なる定位に対して作成され てダイヤモンドの記録を調製する。このようにして調製された記録は、未来の同 定目的に使用されて良い。

−ω 宝野護査報告 国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．ダイヤモンドの結晶構造をマッピングする方法において、この方法は、工程 （ａ）ダイヤモンドから散乱されるラマン放射線を引き起こすことの出来る単色 レーザ放射線ビーム中にダイヤモンドを置き、工程（ｂ）ダイヤモンドに特有の 散乱ラマン放射線のみを通すのに適合されるフィルターを介してダイヤモンドか らの散乱ラマン放射線を通し、次に工程（ｃ）ダイヤモンドの一つ又はそれ以上 の異なる定位においてフィルターしたラマン放射線の強さを測定する諸工程から 成ることを特徴とするダイヤモンドの結晶構造をマッピングする方法。
2. ２．フィルターしたラマン放射線の強さがダイヤモンドの３つの相互に垂直な定 位において測定されることを特徴とする請求項１記載のダイヤモンドの結晶構造 をマッピングする方法。
3. ３．レーザ放射線は４５０〜６５０ナノメータの波長を有することを特徴とする 請求項１又は請求項２記載のダイヤモンドの結晶構造をマッピングする方法。
4. ４．ダイヤモンドの記録を調製する方法において、この方法は、工程（ａ）ダイ ヤモンドから散乱されるラマン放射線を引き起こすことの出来る単色レーザ放射 線ビーム中にダイヤモンドを置き、工程（ｂ）ダイヤモンドに特有の散乱ラマン 放射線のみを通すのに適合されるフィルターを介してダイヤモンドからの散乱ラ マン放射線を通し、工程（ｃ）フィルターしたラマン放射線の強さを測定し、次 に工程（ｄ）ダイヤモンドの一つ又はそれ以上の異なる定位においてフィルター したラマン放射線の強さを記録する諸工程から成るダイヤモンドの記録を調製す る方法。
5. ５．フィルターしたラマン放射線の強さが電子的、写真的、磁気的又はホログラ フィー的手段により記録されることを特徴とするダイヤモンドの記録を調製する 方法。
6. ６．フィルターしたラマン放射線の強さは３つの相互に垂直な定位において記録 されることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のダイヤモンドの記録を調製 する方法。
7. ７．請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法により調製した限りのダイヤモン ドの記録。
8. ８．ダイヤモンドを同定する方法において、この方法は、工程（ａ）ダイヤモン ドから散乱されるラマン放射線を引き起こすことの出来る単色レーザ放射線ビー ム中にダイヤモンドを置き、工程（ｂ）ダイヤモンドに特有の散乱ラマン放射線 のみを通すのに適合されるフィルターを介してダイヤモンドからの散乱ラマン放 射線を通し、工程（ｃ）フィルターしたラマン放射線の強さを測定し、工程（ｄ ）ダイヤモンドの一つ又はそれ以上の異なる定位においてフィルターしたラマン 放射線の強さを記録し、次に工程（ｅ）記録された強さを既知ダイヤモンドの記 録と比較することによりダイヤモンドを同定する諸工程から成ることを特徴とす るダイヤモンドを同定する方法。
9. ９．フィルターしたラマン放射線の強さがダイヤモンドの３つの相互に垂直な定 位において記録されることを特徴とする請求項８記載のダイヤモンドを同定する 方法。
10. １０．ダイヤモンドの記録を調製する装置において、この装置は、（ａ）ダイヤ モンドから散乱されるラマン放射線を引き起こすことの出来る単色レーザ放射線 ビーム中にダイヤモンドを保持する手段、（ｂ）得られた散乱ラマン放射線をフ ィルターする手段、前記フィルターはダイヤモンドに特有の散乱ラマン放射線の みを通すのに適合されており、（ｃ）フィルターしたラマン放射線の強さを測定 する手段、及び（ｄ）ダイヤモンドの記録を調製する為に、ダイヤモンドの一つ 又はそれ以上の異なる定位においてフィルターしたラマン放射線の強さを記録す る手段の諸手段の組み合わせから成ることを特徴とするダイヤモンドの記録を調 製する装置。
11. １１．前記の通り、かつ図面に関してダイヤモンドの結晶構造をマッピングする 方法。
12. １２．前記の通り、かつ図面に関してダイヤモンドの記録を調製する方法。
13. １３．前記の通り、かつ図面に関してダイヤモンドを同定する方法。