JPS6123501B2 - - Google Patents

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JPS6123501B2
JPS6123501B2 JP50159676A JP15967675A JPS6123501B2 JP S6123501 B2 JPS6123501 B2 JP S6123501B2 JP 50159676 A JP50159676 A JP 50159676A JP 15967675 A JP15967675 A JP 15967675A JP S6123501 B2 JPS6123501 B2 JP S6123501B2
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diamond
ray
diamonds
crystal
topography
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JP50159676A
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Japanese (ja)
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JPS527290A (en
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Richaado Rangu Andoryu
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DE BIAZU KONSORIIDEETETSUDO MAINZU Ltd
Original Assignee
DE BIAZU KONSORIIDEETETSUDO MAINZU Ltd
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Publication of JPS6123501B2 publication Critical patent/JPS6123501B2/ja
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    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J3/06Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
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    • GPHYSICS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダイヤモンド、特に宝石品質のダイヤ
モンドの同定に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the identification of diamonds, particularly gem-quality diamonds.

宝石品質のダイヤモンドは勿論多年装飾用およ
び投資目的として大きい価値を持つている。この
ようなダイヤモンドの価値は引き続いて増大し、
かつこの増大に伴い警察当局および保険会社に
種々の問題がおきた。宝石ダイヤモンドを紛失ま
たはこれが盗難に会つた場合、そのダイヤモンド
の性質は特にこれらが再研摩、再切削および放射
線照射等の技法によつて外見を変化し得るので、
警察当局は回収されたダイヤモンドが盗まれたも
の或は紛失したものと同定することが困難であ
る。
Gem-quality diamonds, of course, have great value for perennial ornamental and investment purposes. The value of these diamonds continues to increase,
This increase has created various problems for police authorities and insurance companies. If a gemstone diamond is lost or stolen, the properties of the diamond may change, especially as these can change in appearance through techniques such as repolishing, recutting and irradiation.
Law enforcement has difficulty identifying recovered diamonds as stolen or lost diamonds.

回収されたダイヤモンドの同定は過去において
はダイヤモンドの容易に認められる特徴の「指紋
(finger print)」を組立てることによつて行われ
た。このような特徴はダイヤモンドのカラツト重
量、切削、透明度および色を含み、その他のもの
はダイヤモンドに対して行われた種々の物理的試
験である。後者の特徴は例えばNomarskiの示差
干渉計(differential interference contrast)を
用いる表面不規則性の測定、または例えば蛍光、
磁気、光学的吸収、および電子スピン共振測定等
のダイヤモンドの平均性質測定法を含む。しかし
このようなダイヤモンドの指紋は特殊なダイヤモ
ンドが回収されたときに当局者がこれを同定する
には充分であるが、これはダイヤモンドの性質が
さきに述べたように変化されなかつたときのみに
出来ることである。更に、この指紋技術は一般に
切削されたダイヤモンドについてのみ行われるも
のであり、原石ダイヤモンドについては不適当で
ある。しかしダイヤモンド鉱山およびダイヤモン
ド加工場における安全協定は、これらを通る凡べ
ての原石ダイヤモンド、および半加工および加工
済ダイヤモンドにつき照合を行うことを必要とし
ている。現在のところ、特殊切削のダイヤモンド
を加工された原石ダイヤモンドと同定するに用い
られる技術はないが、このような方法が必要であ
ることは明らかである。
Identification of recovered diamonds has been accomplished in the past by assembling "finger prints" of the diamond's easily recognized features. Such characteristics include the diamond's carat weight, cut, clarity and color, among others are various physical tests performed on the diamond. The latter feature can be achieved by measuring surface irregularities using e.g. Nomarski's differential interference contrast, or e.g. by fluorescence,
Includes methods for measuring the average properties of diamond, such as magnetic, optical absorption, and electron spin resonance measurements. However, such diamond fingerprints are sufficient for authorities to identify a particular diamond when it is recovered, but only if the diamond's properties have not been altered as described above. It is possible. Furthermore, this fingerprint technique is generally only performed on cut diamonds and is inappropriate for rough diamonds. However, safety agreements at diamond mines and diamond processing plants require that all rough, semi-finished and processed diamonds passing through them be verified. Although there is currently no technology available to identify specially cut diamonds from processed rough diamonds, there is a clear need for such a method.

今回トポグラフイ(topography)の応用が原
石および加工ダイヤモンドの指紋を与え得るこ
と、この指紋はたとえそのダイヤモンドが再研
摩、再切削および/または放射線照射されても変
化されないことが見出された。指紋はダイヤモン
ドの特徴的結晶性がその転換、例えば無定形炭素
への転換によつて著し変化されたときのみ変化す
る。トポグラフイはその全容積を通じて試料のい
くつかの特性を逐点的(point−by−point)に描
写する技術である。このトポグラフイの研究は試
料の非均質性が重要であるときはいつまでも特別
な価値を有するものである(E・G・Lang述.
“Modern Diffraction and Imaging Techniques
in Material Sinse.”Narth−Halland Publishing
Co., Armsterdam−London.407(1970)参
照)。
It has now been discovered that the application of topography can provide a fingerprint of rough and processed diamonds, which remains unchanged even if the diamond is repolished, recut and/or irradiated. The fingerprint changes only when the characteristic crystallinity of the diamond is significantly altered by its conversion, for example to amorphous carbon. Topography is a technique that depicts some characteristic of a sample point-by-point throughout its entire volume. The study of this topography will always be of special value whenever sample heterogeneity is important (E.G. Lang, et al.
“Modern Diffraction and Imaging Techniques
in Material Sinse.”Narth−Halland Publishing
Co., Amsterdam-London.407 (1970)).

本発明の方法は、X線トポグラフイを用いてダ
イヤモンドの内部欠陥の1つまたはそれ以上の記
録を作り、このようにして作つた記録を既知ダイ
ヤモンドから作つた同様の記録と比較することに
よつて、或るダイヤモンドが既知ダイヤモンドと
同一かまたは異なるかを決定することを含むもの
である。記録はブラツク角(Bragg angle)にお
けるX線回折を用いて作ることが望ましい。ここ
に“ブラツク角”と称するのはブラツグの法則と
して知られる式2dhklsinθ=ηλを満足する角を
意味する。この式においてdhklはそれら結晶格
子面間の内面間隔で、その結晶格子の配向は指数
hklによつて示され、角θはX線のビームが上記
面となす角であり、ηは整数、かつλはそのX線
の波長である。ブラツグ角においてとつたX線回
折の透過写真(X線回折トポグラフとも称せられ
る)は特徴的パターンを示し、これは1つづつの
ダイヤモンドが正確に同一指紋を有することが無
いように異なつており、特にもし一連のX線回折
透過写真を、種々の面でしかもブラツグの反射角
を用いて撮影した場合上記のようになる。記録は
X線回折または吸収トポグラフであるが、特に回
折トポグラフであることが好ましい。
The method of the invention uses X-ray topography to create a record of one or more internal defects in a diamond, and by comparing the record thus made with similar records made from known diamonds. , including determining whether a diamond is the same or different from a known diamond. Preferably, the recording is made using X-ray diffraction at the Bragg angle. Here, the term "Bragg angle" means an angle that satisfies the equation 2d hkl sinθ=ηλ, which is known as Bragg's law. In this equation, d hkl is the internal spacing between these crystal lattice planes, and the orientation of the crystal lattice is the index
Denoted by hkl, the angle θ is the angle that the beam of X-rays makes with the plane, η is an integer, and λ is the wavelength of the X-rays. X-ray diffraction transmission photographs taken at the Bragg angle (also called X-ray diffraction topographs) show characteristic patterns that differ in such a way that no two diamonds have exactly the same fingerprint, especially If a series of X-ray diffraction transmission photographs were taken at various planes and using Bragg reflection angles, the result would be as shown above. The recording is an X-ray diffraction or an absorption topography, preferably a diffraction topography.

「ブラツグ角におけるX線回折を用いて」なる
表現はここでは一般的意味で用いられている。も
しも試料が結晶中の他の部位について非常に異な
る配向を有するならば、その場合結晶への投射X
線ビーム内に含まれる波長は充分狭い範囲に制限
され、試料に投射するX線ビームの角度差異は充
分に小さく、いくつかの結晶部位はブラツグの法
則を充分に満足するが、他のものは実際上投射X
線ビームの平均配向に関して結晶の与えられた角
設定において前記法則を満足しない。このような
試料内の配向の誤りは記録され、かつ事実上ダイ
ヤモンドにおける内部欠陥のX線トポグラフ記録
部分を含むものとされる。対照の感度、対照の性
質(すなわち回折された強度の過剰または不足)
およびこれら配向の誤り(および個々の結晶格子
の変位に関連するような小さい配向の誤り)が記
録される対照範囲は試料へ投射するX線の視準程
度および波長に従つて変化する。このようにX線
トポグラフの対照特性は一般に試料に投射するX
線放射がスリツトによつて視準されるか、または
いわゆる「単色器」結晶によるさきのブラツグ反
射によつて視準(collimation)および/または単
色化されるか否かにより、または更に放射源が慣
例のX線発生装置またはシンクロトロン源である
かどうかによつて定まる。このような実際的変形
および細区分はここで用いている「ブラツグ角に
おけるX線回折を用いて」および「ブラツグの法
則」を満足させてなる表現内に含まれるものであ
ることは理解されるところである。
The expression "using X-ray diffraction at the Bragg angle" is used here in a general sense. If the sample has a very different orientation with respect to other parts of the crystal, then the projection onto the crystal
The wavelengths contained within the ray beam are limited to a narrow enough range, the angular differences between the X-ray beams incident on the sample are sufficiently small, and some crystal sites satisfactorily satisfy Bragg's law, while others do not. Actual projection
The above law is not satisfied at a given angular setting of the crystal with respect to the average orientation of the line beam. Such misorientations within the sample are recorded and are assumed to include, in effect, the X-ray topographic recording of internal defects in the diamond. Sensitivity of the contrast, nature of the contrast (i.e. excess or deficiency of diffracted intensity)
And the reference range over which these misorientations (and small misorientations such as those related to displacements of individual crystal lattices) are recorded varies according to the degree of collimation and wavelength of the X-rays incident on the sample. In this way, the contrast characteristics of an X-ray topography generally depend on the
Depending on whether the line radiation is collimated by a slit or collimated and/or monochromated by a previous blurred reflection by a so-called "monochromator" crystal, or even if the radiation source Depends on whether it is a conventional X-ray generator or a synchrotron source. It is understood that such practical variations and subdivisions are included within the expressions ``using X-ray diffraction at the Bragg angle'' and ``satisfying Bragg's Law'' as used herein. By the way.

本発明方法においては、結晶の内部識別特徴に
関する情報内容を最大にするよう設計された予定
手順による投射および/または断面トポグラフイ
によつて配向および/または内面間隔の異なる1
つまたは1つ以上の結晶格子面からのプラツグ反
射を用いることができる。このX線トポグラフ技
術の使用により結晶格子の不完全、例えばダイヤ
モンドにおける結晶格子の変位、成長バンド、積
重ねの乱れ(stacking fault)及び双晶(twin)
等を同定することが出来る。
In the method of the invention, crystals with different orientations and/or internal spacings are produced by projection and/or cross-sectional topography in a predetermined procedure designed to maximize the information content regarding the internal distinguishing features of the crystal.
Plug reflections from one or more crystal lattice planes can be used. The use of this X-ray topography technique detects imperfections in the crystal lattice, such as crystal lattice displacements, growth bands, stacking faults and twins in diamond.
etc. can be identified.

ブラツグの法則の式から解るように、もしX線
放射が単色の(またはこれに近い)場合には、結
晶は投射X線ビーム内に含まれる光線の方向範囲
に関してブラツグの法則の式が少くとも1つの結
晶格子面(hkl)を満足するような角度に設定す
る必要がある。この場合、X線トポグラフは一連
的に記録される。一方、もしX線放射がX線等か
ら射出されるいわゆる「白色放射」、またはシン
クロトロンから発生するX線のように単色系でな
い場合には、投射ビームに対する結晶の各の角度
設定において、各異なる配向を有する結晶格子面
から生ずるブラツグ反射群はGuinierおよび
Tennevin、Acta述、Acta
Crystallographica.1949年2巻、133−8頁に記載
された方法のように同時に記録される。使用する
X線源の特性如何に従い、ブラツグ反射が一連と
して記録されるか(与えられた波長のX線を使用
して)、または上記GuinierおよびTennevinの方
法のように同時に群として記録されるかは選択上
の問題である。後者の方法を用いる場合には、対
称軸が投射X線ビームの軸と平行に配向されると
きの反射群を記録するのに有利である。例えば、
反射群はビームと平行に配向された3つの等軸晶
系軸の1つによつて各群について記録される。
As can be seen from the Bratz law equation, if the x-ray radiation is monochromatic (or nearly monochromatic), then the crystal will have at least a Bratz law equation for the directional range of rays contained within the projected It is necessary to set an angle that satisfies one crystal lattice plane (hkl). In this case, the X-ray topography is recorded in series. On the other hand, if the X-ray radiation is not monochromatic, such as so-called "white radiation" emitted from X-rays, or X-rays generated from a synchrotron, each angle setting of the crystal with respect to the projection beam Bragg reflection groups arising from crystal lattice planes with different orientations are described by Guinier and
Tennevin, Acta, Acta
Crystallographica. 1949, Vol. 2, pp. 133-8. Depending on the characteristics of the X-ray source used, the Bragg reflections are recorded as a series (using X-rays of a given wavelength) or simultaneously as a group, as in the method of Guinier and Tennevin above. is a matter of choice. When using the latter method, it is advantageous to record reflection groups when the axis of symmetry is oriented parallel to the axis of the projected X-ray beam. for example,
The reflection groups are recorded for each group by one of three equiaxed crystal axes oriented parallel to the beam.

上に述べように結晶学に等価な反射を用いる一
連の回折透過写真をとることが出来る。単色放射
を用いる場合の最も簡単な手順は4つの透過写真
が各面にとられる3つの等軸晶系面を選択するこ
とであり、各の透過写真撮影の間に、結晶は垂線
のまわりを90゜回転され宝石の全景を与える。
A series of diffraction transmission photographs can be taken using the crystallographic equivalent of reflection as described above. The simplest procedure when using monochromatic radiation is to choose three equiaxed crystal planes on which four transmission photographs are taken on each plane, and between each transmission photograph the crystal is rotated around the perpendicular line. Rotated 90 degrees to give a full view of the gem.

トポグラフは通常の技術、例えばX線ポラロイ
ド法、X線感応写真エマルジヨン、ゼログラフイ
および電子技術等によつて永久的または半永久的
に記録される。このような電子技術は電子画像強
化装置(これはテレビジヨン装置を備えるか、ま
たは備えない)、および位置感応ガス充填または
ソリツドステートX線フオトン検出装置(単一ま
たは配列した複数個)を含む。この記録は例えば
磁気テープの形状である。X線源(これは視準さ
れることを要する)は慣例のX線管またはシンク
ロトロンから得られ、シンクロトロンは高度に視
準および高度に強力なX線源である。
The topography is permanently or semi-permanently recorded by conventional techniques such as X-ray polaroid method, X-ray sensitive photographic emulsion, xerography and electronic techniques. Such electronic technologies include electronic image intensifiers (which may or may not include television equipment), and position-sensitive gas-filled or solid-state X-ray photon detection devices (single or arrayed). . This recording is, for example, in the form of a magnetic tape. The x-ray source (which needs to be collimated) is obtained from a conventional x-ray tube or a synchrotron, which is a highly collimated and highly powerful x-ray source.

合成および天然ダイヤモンドはこのトポグラフ
技術によつて識別することが出来るが、それは一
に現在入手し得る合成ダイヤモンドが例えば天然
ダイヤモンドには存在しない金属不純物を含む型
を有するからである。
Synthetic and natural diamonds can be distinguished by this topographic technique, in part because currently available synthetic diamonds have a type that contains metal impurities that are not present, for example, in natural diamonds.

或種のダイヤモンド、特に例えば沖積期源から
の原石ダイヤモンドは表面損傷を有するので、X
線トポグラフ記録またはダイヤモンドの記録をと
るまでに出来るだけ多くの表面損傷を可能な限り
除去することが望ましい。表面損傷を除去すれば
ダイヤモンドの内部識別特徴およびX線トポグラ
フにおける対照を一層明瞭に表わす。表面損傷
は、例えば調節された温度および圧力下のガス、
電流存在下のガス、撹拌された液体および高速イ
オンおよび原子を用いるエツチングによつて除去
される。
Some diamonds, especially rough diamonds from e.g. alluvial sources, have surface damage, so
It is desirable to remove as much surface damage as possible before taking a line topographic record or a diamond record. Removal of surface damage more clearly reveals the diamond's internal signature features and contrast in the X-ray topography. Surface damage can be caused by e.g. gas under controlled temperature and pressure,
It is removed by etching using gases, stirred liquids and fast ions and atoms in the presence of electric current.

原石ダイヤモンドが被覆を有する場合X線トポ
グラフは、その原石がこれを開く費用と努力に値
するか否かを示すことが出来る。
If a rough diamond has a coating, an X-ray topography can indicate whether the rough diamond is worth the expense and effort of opening it.

保険会社および警察当局は既知ダイヤモンドの
X線トポグラフの指標を作成し、このような指標
は、本発明部分を形成する。例えば指標は積重ね
の乱れ、双晶、スリツプ・バンドまたは小角粒子
境界(誤配向)および特にX線トポグラフで記録
される格子転位、成長層位および半微量的含有ま
たは沈殿物と組合わされる歪界(strain field)
のような内部欠陥の1つまたはそれ以上の型式形
状を記載する摘要、要約または成文化を含む。
Insurance companies and law enforcement agencies develop X-ray topographic indicia of known diamonds, and such indicia form part of the present invention. Indicators are, for example, stacking disturbances, twinning, slip bands or small angle grain boundaries (misorientation) and especially strain fields in combination with lattice dislocations, growth stratification and semi-trace inclusions or precipitates recorded in X-ray topography. (strain field)
Contains a summary, summary, or codification describing one or more types of internal defects, such as.

添付のトポグラフ(参考図1および2)は1カ
ラツトのブリリアント型ダイヤモンドのX線回折
図である。参考図1は投影トポグラフ(Long
述、Acta Crystallographica,1959年、12巻、
249〜250頁)、また参考図2のほぼ楕円形状のも
のはX線断面トポグラフ(この技術はLang述、
Acta Metallurgica.1957年、5巻、358〜364に述
べられたもの)で、ブリリアント型ダイヤモンド
を、上部平小面(table)に平行なその最も広い
断面、すなわち赤道(girdle)に平行な断面とほ
ぼ平行に切削した断面トポグラフである。この断
面トポグラフは非常に鮮明な詳細、すなわち高度
の独自性を示すが、これは結晶を通る1つのみの
カツトを示す。投影トポグラフは結晶の全容積の
映像を示すので、これは幾分鮮明度が小さい。こ
の特別なダイヤモンドは結晶成長上むしろ病理的
のものである(但し外観上はそれ程まれな内部構
造ではない)。よつてこれは指紋については容易
な問題ではなく、何故ならばこれは非常に多くの
不完全性を含むからである。しかしこの画像は同
一右の更に多くの画像から唯一かつ明瞭な指紋を
構成することが確信され、これは石自体を破壊し
ないどの方法とも代替し得ないものである。
The attached topograph (Reference Figures 1 and 2) is an X-ray diffraction diagram of one carat of brilliant diamond. Reference figure 1 is a projected topograph (Long
Acta Crystallographica, 1959, 12 volumes,
249-250), and the almost elliptical one in Reference Figure 2 is an X-ray cross-sectional topograph (this technique is described by Lang,
Acta Metallurgica. 1957, Vol. 5, 358-364) describes a brilliant diamond as having its widest cross section parallel to the upper table, i.e. parallel to the equator. This is a cross-sectional topograph cut almost in parallel. This cross-sectional topography shows very sharp detail, ie, a high degree of uniqueness, as it shows only one cut through the crystal. This is somewhat less sharp since the projected topograph shows an image of the entire volume of the crystal. This particular diamond is rather pathological in terms of crystal growth (although its internal structure is not so rare in appearance). This is therefore not an easy problem for fingerprints, since they contain a large number of imperfections. However, this image is believed to constitute a unique and distinct fingerprint from the many more images on the same right, which cannot be replaced by any method that does not destroy the stone itself.

本発明の一例においては、何等の可視的欠点ま
たは顕微鏡的に見得る同定特性がない3個の原石
ダイヤモンドのX線回折トポグラフを撮影した。
「指紋」目的で原石の合理的に完全な回折トポグ
ラフ記録を得るため、しかもトポグラフの数を最
小限にするため、最小数の形状、すなわち正六面
体{100}の反射を用いること、およびこの形状
が有する3つの独立した面の各を用いて投影トポ
グラフを得ることにした。ダイヤモンドが属する
空間群の対称から許容されるこの形状からの最低
オーダーの反射すなわちO7 h)は型式400である。
従つて各の面(400)、(040)および(004)を順
次使用した。更に、容易な、またはその他任意の
「指紋」が予知出来なかつたので、{400}の3つ
の面の各を用いて4つのトポグラフをとることに
定め、これにより各の反射によつて各石について
4つの異なる図または局面を得た。よつて最終的
記録は各石について12個の回折トポグラフとなつ
た。MOK〓、放射が全体を通じて用いられ、か
つ各のトポグラフ撮影の手続は標準のものであつ
た。3個の原石は次にブリリアント型に切削およ
び研摩され、この操作によつてその寸法および形
状は全く変化した。3つの切削されたブリリアン
ト型ダイヤモンドのX線回折トポグラフが撮影さ
れ、かつ与えられた石のトポグラフを、原石状態
および最終状態の照合に用いるのに何等の困難は
なく、これによつてどの原石からそれぞれのブリ
リアント型ダイヤモンドが形成されたかが一意的
に同定される。参考図3および4は例としてそれ
ぞれ切削前および後のダイヤモンドの1つについ
て撮影したトポグラフである。同一の数字は図上
では共通の特徴を示すに用い、これによつて切削
および研摩したダイヤモンドの根源を一意的に同
定することが出来た。
In one example of the invention, X-ray diffraction topographs were taken of three rough diamonds without any visible defects or microscopically visible identifying features.
In order to obtain a reasonably complete diffraction topographic record of the rough stone for "fingerprinting" purposes, yet to minimize the number of topographs, we use a minimum number of shapes, i.e., a regular hexahedron {100} reflections, and this shape It was decided to obtain a projected topograph using each of the three independent planes that . The lowest order reflection from this shape that is allowed by the symmetry of the space group to which the diamond belongs, ie O 7 h ), is of type 400.
Therefore, each plane (400), (040) and (004) was used in sequence. Furthermore, since no easy or other "fingerprints" could be foreseen, it was decided to take four topographs using each of the three planes of {400}, so that each reflection could We obtained four different figures or aspects of the equation. The final record was thus 12 diffraction topographs for each stone. M.O.K. radiation was used throughout, and the procedures for each topography were standard. The three rough stones were then cut and polished into brilliant shapes, an operation which completely changed their size and shape. X-ray diffraction topographs of three cut brilliant diamonds have been taken, and there is no difficulty in using the topographs of a given stone to match the rough and final conditions, thereby determining which rough diamond it came from. Each brilliant diamond formed is uniquely identified. Reference FIGS. 3 and 4 are topographs taken of one of the diamonds before and after cutting, respectively, as an example. Identical numbers were used on the diagrams to indicate common features, allowing unique identification of the source of the cut and polished diamonds.

本発明の方法はルビー、エメラルドまたはサフ
アイヤ等の他の宝石の「指紋法」にも使用され
る。
The method of the invention can also be used to "fingerprint" other gemstones such as rubies, emeralds or saphires.

本発明の実施態様の主なものを説明すれば次の
とおりである。
The main aspects of the embodiments of the present invention will be explained as follows.

1 記録はブラツグ角におけるX線回折を用いて
作つたものである。特許請求の範囲記載の方
法。
1 The record was made using X-ray diffraction at the Bragg angle. Claimed method.

2 試料(またはその選択された部位)の記録
は、試料(またはその前記選択された部位)の
容積の一部がブラツグ角におけるX線回折条件
を本質的に満足するよう試料をこれに投射する
X線ビームに含まれたX線の配向範囲に対して
配向することによつて作られる。特許請求の範
囲記載の方法。
2. Recording of the sample (or said selected portion thereof) by projecting the sample onto it such that a portion of the volume of the sample (or said selected portion thereof) essentially satisfies the X-ray diffraction conditions at the Bragg angle. It is created by orienting the X-rays contained in the X-ray beam to the orientation range. Claimed method.

3 試料(または前記選択された部位)の記録
は、試料をX線ビームによつて照明することに
よつて作られ、前記X線のスペクトル分布およ
びその試料(または前記選択された部位)に対
する配向範囲は試料(または前記選択された部
位)の一部がブラツグ角におけるX線回折の条
件の正確な満足から一定の小角だけ離脱するよ
うに選択される。特許請求の範囲記載の方法。
3. A record of the sample (or said selected region) is made by illuminating the sample with an X-ray beam, and records the spectral distribution of said X-rays and their orientation with respect to the sample (or said selected region). The range is selected such that a portion of the sample (or said selected region) deviates by a certain small angle from the exact satisfaction of the conditions of X-ray diffraction at the Bragg angle. Claimed method.

4 表面の損傷は記録が作られる前にダイヤモン
ドから除去される、特許請求の範囲または前第
1〜3項のいずれかに記載の方法。
4. A method according to claim 1 or any of the preceding clauses, wherein surface damage is removed from the diamond before the record is made.

5 表面の損傷はエツチングによつて除去され
る、前第3項記載の方法。
5. The method of item 3 above, wherein the surface damage is removed by etching.

6 記録はX線トポグラフである、特許請求の範
囲または前第1〜5項記載の方法。
6. The method according to claims 1 to 5 above, wherein the recording is an X-ray topography.

7 既知ダイヤモンドは切削しないダイヤモンド
である、特許請求の範囲または前各項のいずれ
かに記載の方法。
7. The method according to any of the claims or the preceding paragraphs, wherein the known diamond is an uncut diamond.

8 X線トポグラフ法によつて作られかつ特許請
求の範囲または前各項のいずれかの方法に用い
るための既知のダイヤモンドの記録の指標。
8. Indices of known diamond records produced by X-ray topography and for use in the claims or in any of the preceding paragraphs.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 X線トポグラフイを用いてダイヤモンドの内
部欠陥の1つまたはそれ以上の記録を作り、この
ようにして作つた記録を既知ダイヤモンドから作
つた同様の記録と比較することを特徴とする、或
るダイヤモンドが既知ダイヤモンドと同一かまた
は異なるかを決定する方法。
1. A diamond, characterized in that it uses X-ray topography to make a record of one or more internal defects in the diamond, and that the record thus made is compared with similar records made from known diamonds. How to determine whether a diamond is the same or different from a known diamond.
JP50159676A 1975-01-03 1975-12-27 Identification of diamond Granted JPS527290A (en)

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JPS6123501B2 true JPS6123501B2 (en) 1986-06-06

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347622A (en) 1980-04-07 1982-08-31 General Electric Company Signature surveillance of nuclear fuel
US4710946A (en) * 1985-08-06 1987-12-01 Amoco Corporation Method and apparatus for X-ray video fluoroscopic analysis of rock samples
GB8706422D0 (en) * 1987-03-18 1987-04-23 British Petroleum Co Plc Identification method
JP2517057B2 (en) * 1988-04-13 1996-07-24 東京エレクトロン株式会社 X-ray inspection method and X-ray inspection device
DE19631367C1 (en) * 1996-08-02 1997-11-13 Roland Dr Diehl X-ray identification method for cut diamonds
US6020954A (en) 1997-12-18 2000-02-01 Imagestatistics, Inc. Method and associated apparatus for the standardized grading of gemstones
US6980283B1 (en) 1997-12-18 2005-12-27 Imagestatistics, Inc. Method and associated apparatus for the standardized grading of gemstones
JP6686278B2 (en) 2014-02-28 2020-04-22 株式会社リコー Inspection device, inspection kit, transfer medium, inspection device manufacturing method, and inspection method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1799604A (en) * 1926-11-03 1931-04-07 Fayette F Read Method and apparatus for identifying crystals

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BE837281A (en) 1976-07-02
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NL7600004A (en) 1976-07-06

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