钻石鉴定相关仪器

一、热导仪

物质的热能可通过三种方式进行传递：传导、对流和辐射。在室温条件下，主要是传导。

热有四种固有的特性，即热导率、热扩散率、传热系数和比热容。其中热导率对于物质而言是一常数，表示每秒钟通过一定厚度的物质的热量。热导率的测量单位为瓦特每米每摄氏度（W/m·℃）。热导仪是根据宝石的导热性能设计并制造的，它是一种用途较为专一的鉴定仪器。由于在所有宝石中，钻石具有极高的导热性能，因此，热导仪主要用于鉴别钻石及其仿制品（见图2-1-56）。

图2-1-56 热导仪外观

（一）设计原理

对于非均质体晶体而言，因为晶体结构的异向性，不同方向热导率不同。

通常认为热量的传递是通过自由电子和光子进行的。因此，金属的热导率较非金属大，而非晶质体中由于结构单元的无序性，光子产生更多的散射，因此晶体的热导率（λ较非晶体大。然而钻石是一例外，虽为非金属，但其热导率却比金属还要大（见表2-1-4）。其原因是，钻石的热导率与钻石晶体中碳原子振动或共振频率有关。在钻石晶体中，C原子非常轻，而结合的键力却很强。因此，原子的震动或共振频率非常高，并且C原子振动时消耗的能量非常小，热量可以非常迅速地传过钻石而不会被吸收。

表2-1-4 几种材料的热导率

（二）结构

热导仪包括热探针、电源、放大器和读数表四部分。读数表可由信号灯或鸣叫器代替，显示测试结果。电源为热探针供热，并为整个仪器供电。整个热导仪的关键元件是热探针，仪器内部结构如图2-1-57所示。

图2-1-57 热导仪结构示意图

电热元件为铜针，铜针两端连接仪表形成电路，即组成了热电偶。接通电源，经预热，铜针升至一定温度即可测试。当铜针外端与宝石表面接触时，热量传递给宝石，铜针外端降温，温度变化通过热电偶测出，再经过放大器和读数表或蜂鸣器显示结果。

（三）测试

1）待测宝石必须干燥和干净，测试应在室温下进行。

2）打开仪器开关，预热。手握探测器，以直角对准测试宝石，若探头接触了金属托，许多仪器会自动发出警报声。

3）施加一定的压力，仪器显示出光和声信号，得到测试结果。

（四）注意事项

1）热导仪的探头非常精细，因此在使用过程中，必须小心以免损坏。使用完毕应立即盖上保护罩。

2）电池电力不足时应及时更换，以免测量结果不准确。

3）长时间不使用，应将电池取出，以免造成仪器的腐蚀与损坏。

4）定期清洁探头，测试前将探头在一张软纸上轻擦即可。

5）测试裸石时，应使用金属托盘作为底托，热导仪通常有此附件。测试小粒宝石，如分钻，光和声信号可能不会很强。

6）在测试时，铜针应尽可能与测试宝石表面垂直接触。

7）宝石表面应干净、干燥，排除宝石之外的干扰。

8）尽量控制室内空气的流通，如不要急促呼吸，不要正对空调或窗户测试。

二、钻石确认仪（DiamondSureTM）

钻石确认仪（Diamond SureTM）是一种快速的天然钻石筛选仪器（见图2-1-58），可以检测重量在010～10ct范围内的无色—浅**（Cape系列）抛光钻石，它可以在各种环境下对已切磨钻石进行鉴定、对有怀疑的样品建议做进一步检测分析。但是被“建议做进一步检测”的样品，样品必须经附加检验才可确认其准确的产品类别，因为该仪器尚不能识别某些罕见天然钻石（大约占所有普通钻石的1%～2%）。钻石确认仪主要用于检测无色或基本无色的钻石。通常来讲，棕色天然钻石或其他彩色天然钻石鉴别后很容易显示“请进一步检测”，但天然黄钻石例外。该仪器可以鉴别**合成钻石与天然**钻石。钻石确认仪并不适用于其他宝石或钻石仿制品的鉴别分类，也不能用于检测天然钻石进行了何种人工处理，如裂缝填充、辐照或热处理等。

图2-1-58 钻石确认仪（Diamond SureTM）及其显示内容

钻石确认仪操作简便，既可用来检测未镶嵌的钻石，也可检测简单镶嵌过的钻石。检测时，将抛光的待测样品台面朝下放在光纤点中心位置、按“检测”键，这时仪器将自动检测并分析样品的可见光吸收光谱，几秒钟后显示屏上将出现测试结果。如果样品处于良好的检测状态、操作准确，会有以下几种结果之一出现在液晶显示屏上：

1）显示“通过”说明样品为天然钻石，无需做进一步检测。

2）显示“通过，请作热仪检测”的样品，如果在热导仪检测时显示为“钻石”，则该样品为天然钻石。合成立方氧化锆在钻石确认仪上也显示这样的结果，但热导仪检测不会显示为钻石。

3）显示“建议作进一步检测”，如合成钻石将会显示这一结果或者是以下两种结果之一。许多钻石仿制品也会显示这一结果，偶尔在检测天然钻石时也会出现这种信息，尤其是彩色钻石，但是通过常规宝石鉴定就可以确认。

4）显示“请进一步检测（Ⅰb型成分）”：Ⅰb型成分是**合成钻石的特点。在极少数情况下，天然钻石也可能显示此特性（这种极少的天然钻石则被称为“金丝雀黄”）。大部分浅**合成钻石经检测都会显示此结果。

5）显示“请进一步检测（Ⅱ型）”：所有无色天然Ⅱ型钻石、合成Ⅱ型钻石以及钻石仿制品都会显示如此结果。偶尔也会有Ⅰ型钻石检测后显示此信息。如果需要鉴定类别，该仪器的检测结果还需要通过红外吸收光谱分析确认。

6）显示“请进一步测试（碳硅石检测）”：碳硅石一般都能被钻石确认仪辨识，大部分都会显示本条信息。进行一些简单的宝石鉴定测试就可区别碳硅石和钻石。

实验性检测表明天然钻石中大约只有1%的天然钻石在钻石确认仪检测会被要求“建议作进一步检测”，这其中包括了稀少的Ⅱ型钻石和极少部分Ⅰb型钻石，这并不能肯定它们就是合成钻石或钻石仿制品，这种情况下常规的宝石学方法鉴定是不可缺少的。

总之，钻石确认仪是一种天然钻石快速分辨仪器，易于操作，能将所有的合成品及仿制品筛选出去，能识别Ⅱ型钻石和合成碳硅石。DTC对60万粒天然钻石样品进行过测试，98%的天然钻石样品“通过”钻石确认仪检测，不需要其他检测；仅不到2%的样品需要做其他的检测，以判断其是否为天然钻石。

三、钻石观测仪（Diamond ViewTM）

Diamond ViewTM是Diamond SureTM的绝好补充，运用钻石观测仪对样品的荧光图谱进行分析，可对被钻石确认仪“建议作进一步检测”的样品做准确鉴定。 当然，Diamond ViewTM也可以作为检测或研究仪器单独使用。Diamond ViewTM的原理是依据天然钻石与合成钻石的荧光图谱显示不同的生长结构，合成钻石在短波紫外光下呈现特征的生长区结构荧光图谱，从而可与天然钻石相区分。Diamond ViewTM的组成部分包括：电脑及显示屏，照相装置，真空夹持镊子及其他辅助元件（见图2-1-59）。

图2-1-59 钻石观测仪（Diamond ViewTM）

使用时将已抛光的钻石样品置于真空样品仓的短波紫外光下，电脑显示屏上会出现样品的紫外荧光图谱，操作者可方便地对焦于样品表明并选择适当的放大率。按“UV”（即紫外光）键，可见光关闭，紫外光打开，当显示屏上出现合适的图谱时，按“Capture”（即抓图）键，图像会保留在显示屏上。紫外灯熄灭后，显示屏会自动出现磷光图谱，以作检查。通常情况下近无色的天然钻石磷光很弱，而HTHP合成钻石磷光都很强、持续时间也长。磷光图谱会显示在屏幕的右下角。

与Diamond ViewTM连接的电脑中存有各种天然和合成钻石的紫外荧光图样，可直接将待测样品的荧光图样与之对比，从而得出结论。

总之，对钻石确认仪“建议作进一步检测”的样品，可借助钻石观测仪作荧光图谱分析。钻石观测仪可利用强短波紫外灯照射样品，激发样品获取荧光图谱，如HPHT合成钻石的荧光图谱显示特别的几何型生长区结构，从而达到进一步检测的目的。

四、590型无色合成碳硅石/钻石测试仪

用热导仪测试钻石和合成碳硅石时，两种材料均显示为钻石，二者无法区分。为此美国C3公司设计了590型测试仪，用于热导仪测试之后进一步区分钻石和合成碳硅石。590型测试仪体积小，携带方便，用途专一，操作简便（见图2-1-60）。

图2-1-60 590型无色合成碳硅石/钻石测试仪

590测试仪的设计原理是在导热性测试后，检测宝石对紫外光的吸收。钻石不吸收紫外光，紫外光可以穿透钻石，而合成碳硅石对紫外光有强烈的吸收。

测试时使宝石台面与仪器光导纤维探头端部保持垂直并接触（镶嵌钻石的金属托不能与探头接触）。如果是钻石，就能激活蜂鸣器和绿色指示灯；如果是合成碳硅石，只要宝石的台面与探头保持接触且未翻转，则绿色指示灯和蜂鸣器就应处于关闭状态。

590型测试仪为精密光导纤维电子仪器，必须在正常温度、湿度下使用，不得储存在有化学品的地方。光导纤维探头的端部应保持清洁。清洁探头时，应使用蘸过酒精的棉签轻轻擦拭其端部，然后用柔软的棉布擦干。由于光导纤维探头从测试仪中伸出，所以必须小心操作，以免对其造成损伤。590型测试仪在不用时，必须把防护滑板盖住测试口以保护探头。不得用手指直接触摸从590型测试仪的窗口可以看见的卤灯，因为卤灯在点亮后温度很高，皮肤上的盐分和油分对其有损坏。应用清洁的塑料或布擦拭卤灯，如果卤灯被手指触摸到，必须在使用前用酒精棉签擦拭干净。

五、反射仪

在宝石鉴定中，反射仪主要用于测试折射率超过标准折射仪极限的高折射率宝石的近似折射率，如人造钇铝榴石、钆镓榴石、钛酸锶、合成立方氧化锆、钻石等。

（一）原理

反射率是指单位时间内从界面单位面积上反射光的强度与入射光的强度之比。宝石对光线的反射程度取决于该宝石的分子结构和成分，还取决于宝石表面的抛光程度。

反射仪是根据宝石的反射率性质设计的一种仪器，它可以测量从宝石表面返回的光量。宝石的反射率与折射率之间存在准线性关系，即：

反射率＝反射光线的强度/入射光线的强度＝（n1-n2）2/（n1+n2）2

式中：n1——宝石的折射率；

n2——周围介质的折射率，空气的折射率为1。

根据各种宝石的折射率，可以依上式计算出各种宝石的反射率。由于宝石的折射率有一定的变化范围，因此宝石的反射率也存在一定变化范围（见表2-1-5）。

表2-1-5 常见宝石的折射率与反射率（R）

（二）反射仪的结构和使用

LC特朗姆帕（Trumper）于1959年设计出了世界上第一台测定宝石反射率的仪器。目前采用电子反射仪，利用远红外线发光二极管作为入射光源，用袖珍的光电管检测从宝石表面反射的光量，从而达到鉴定宝石品种的作用。

反射仪的右上角（或下半部）有一个圆形测光孔，孔内构造如图2-1-61所示。内部有一个发光二极管和一个光电接收器。测试时，将宝石抛光良好的台面对准测光孔，盖好遮光罩，打开开关。仪器通电后二极管发出一束波长930nm的红外光，以大致7°～10°的入射角射到宝石台面上，经台面反射后，射入光电管的接收器。接收器的光电管产生光电流，所产生的电流大小与从宝石台面反射回的光的强度成正比。光电流传到反射仪的仪表显示器中，通过指针偏转所指的刻度，即可知道所测宝石的品种。

图2-1-61 反射仪原理图

反射仪显示器上的刻度，分为高、低两档。低档反射率范围是278%～8%；高档反射率范围是8%以上。两档在测定时可由按钮变换。只有宝石的折射率大于180，即反射率高于8%时，才适用于反射仪。

（三）使用反射仪的注意事项

目前，大多型号的反射仪已把反射率转换成了折射率，但其测量精度不如常规折射仪，只能达到±005。使用反射仪应注意以下事项：

1）对于折射率低于180的宝石，不宜使用反射仪，尽量用折射仪来测定。

2）所测样品必须具有抛光良好的平面且大于测试孔，否则接收不到仪器信号或导致读数过低。

3）样品内部的包体的反光可导致读数出现偏差。

4）每个样品从多个方向测量，以保证结论的准确性。

5）样品表面要求洁净无污物，否则影响光的反射，导致结论错误。

6）可以将热导仪和反射仪结合使用。

另外，应特别注意合成碳硅石在空气或氧气中经高温处理后，表面可形成一层的二氧化硅薄膜，降低了合成碳硅石的反射率，使其在反射仪上的读数与钻石相似。

　　大部分的钻石都具有荧光，一般都为蓝色荧光，在长波紫外灯下可观察到，按GIA标准分为

　　所发的萤光在证书上记载分别为Very Strong(很强)、Strong(强)、Medium(中度)、Faint(微弱) ，并同时记录其颜色，最多为Blue(蓝)和Yellow(黄)二色。

　　钻石的光亮度为Faint者，则不再分辨其为何色。证书上有关萤光反应的记录，对辨别钻石是有帮助的。

　　钻石的荧光等级对D－G颜色的大于50分以上的VS级的钻石价格影响很大，一般弱荧光没多大关系中等荧光会影响7％－10%左右，强荧光对于越高颜色影响越大，可达30％甚至以上，特别强荧光基本都要比无荧光的价格低35％左右，一般对1－2克拉左右DEF的钻石价格影响较大，荧光越强对于越是近似无色的颜色产生朦胧的感觉（在10倍镜下比较清楚），影响高色钻石的通透度，对于低于J色的钻石，虽然有荧光能使钻石显白，但是仍然价格会低5％－10％，颜色低至M色的，荧光已经基本对价格没有什么影响了，小钻石低于20分的也基本不怎么影响价格，20－50分的对于高净度VVS的钻石也同样有一定的价格影响。因为国家宝石检测中心不对荧光进行分级评论，大部分现在市面上售卖的钻石也并没有特别说明，有国际证书的除外。但是因为钻石绝大部分都是属于进口，价格是跟随国际市场的定价标准和市场需求的，

　　一般来说，国内证书钻石的价格不受荧光影响成色以其体色为准，不受其萤光反应的影响。萤光反应强烈的钻石，其中有透明度较差的，看来有似乎像肥皂水的感觉，有损美观，但证书上并不注明，此点须予留意。但也有萤光反应虽强烈，而钻石体色仍然清澈的，故不可执一而论。

　无论您是购买一个特殊的人在你的生活中完美的礼物，或者你想知道自己的钻石是真品，仿石头的人，你都需要鉴定钻石方面的知识，我这里将告诉你如何做到这一点

　鉴定钻石步骤

　1 要求的证书。

　评级机构(如GIA，AGSL，LGP，PGGL)或一个专业组织(如美国评估师协会)是隶属于一个独立的评估师。这是特别重要的，如果你买一个你没见过的石头，如从互联网上。但证书是一个意见的人谁可能拥有多年的经验会或可能不会。因此，最好的是做你的功课，去购买你知道什么是正确的!

　2 通过它。钻石具有很高的“折射率”(这意味着他们大幅弯曲，通过它们的光)。

　玻璃和石英有较低的折射率，这意味着他们闪闪发光，因为它们的光线弯曲，即使他们已经被切断很好(因为折射率是一个固有的物理属性，这是不以任何方式改变的一个很好的切-除非，从技术上来说，剪切诱导永久变形晶格)。

　如果钻石是没有安装的，把它倒过来，把它放在一张报纸。如果你可以看到通过打印的石头，甚至可以看到扭曲的黑色污迹，那么它很可能不是钻石。(，除非切是不相称的，在这种情况下，打印可以通过一个真正的钻石)。

　如果石头显示任何迹象的双重折射，也可能是莫桑石(碳化硅)，宝石的钻石是如此的相似，即使是的珠宝商可以有一个很难告诉他们除了。在小路口的石头从顶面看，'明星'面'，如果你看到的是什么样子复视，然后是加倍的效果。

　如果钻石被安装，你应该无法看到底部的钻石直接从顶部看。

　用钢笔在白纸绘制一个小点。您未安装的钻石中心的点。直接看下来就可以了，如果你的石头是不是钻石，你会看到一个圆形反射在石头上。

　3 观察反射。

　一个真正的钻石的反射通常表现在各种色调的灰色。如果你看到彩虹的反射，你要么处理低质量的钻石还是假。

　4 底视图：

　在显微镜下保持下来的石表(顶棱镜)。如果你看到一个橙色的闪光的方面，你潮爆的石头是假的。

　5 购买钻石/莫桑石的组合测试仪。

　这些都是现成的，可以快速地表明，如果它是一个真正的钻石或模拟物 。

　6 称取石。

　立方氧化锆的重量约55%以上的钻石相同的形状和大小。使用一克拉克规模比较的石头，在问题真正的钻石。

　7 检查设置并安装。

　一个真正的钻石是没有可能被设置在一个便宜的金属。邮票里面的设置指示真正的黄金或铂金(10K，14K，18K，585，750，900，950，PT，开发平台)是一个好兆头，而“CZ”邮票将放弃该中心石是不是一个真正的钻石。

　8 在UV光下，把石头。许多(但不是全部)钻石会呈现蓝色荧光下一个超紫色或黑色的光

　所以确认，它是真实存在的介质，以强烈的蓝色。然而，没有蓝色，并不意味着它是假的，它仅仅是一个更优质的钻石。[12]如果你看到一个很轻微的绿色，**或灰色的荧光紫外线照射下，它可能是莫桑石。

　9 测试用热探头。

　真正的宝石散热迅速，他们不会热起来的探头。这大约需要30秒，往往是免费的。它也不会伤害到石一些其他的方法测试的方式。

　10 盐雾试验：

　把你的嘴前的石头和雾像镜子。如果它一直起雾几秒钟，它可能是假的。一个真正的钻石分散的热量瞬间的时候，你看它，它已经清除了，或者如果它正好是一个有点脏，但它仍然清除速度远远超过一个假。你知道的是真正的犯罪嫌疑人石用石头和雾都。你可以看如何真正保持清晰，而假的雾多，再加上如果你对他们的呼吸反复，你会看到冷凝开始建立假的，它与每一口雾多，而真正的仍然是干净，清晰。

　11 有钻石的X光检查。

　真正的钻石不显示玻璃，立方氧化锆晶体的X射线，有轻微不透X线，钻石是透亮的。

　12 使用珠宝商的放大镜检查的钻石。

　开采的钻石通常可以看到这样的小缺陷或杂质。立方氧化锆没有这些缺陷。对于这个问题，实验室培养的钻石(这应该通过其他测试)通常不会有缺陷。

　更多钻石鉴定方法

　比重测试法

　市面上有一种测量宝石比重的比重液;我们可以用332的比重液拿来测试真假钻石。天然钻石的比重为352，所有天然钻石置于比重水中都会下沉，所以凡是浮在比重液上的宝石，都可肯定它不是钻石。

　穿透观察法

　钻石具有高折光率,而折光率越高的钻石,光线反射力也越强,相对的透视度较低。可准备一张画有直线的纸张,将要测定的两颗不知名的钻石,正面朝下,压盖在直线上,由该钻石的背部直接以肉眼看下去,如能看到压在钻石下的直线,就肯定不是天然钻石。

　亲油性法

　钻石对油脂有一种「吸油性」,仿冒钻石则无此特性。将钻石在脸上沾些微量的油脂,用拇指磨擦该钻石,拇指会感到一种胶黏性,不易滑动,而仿冒钻石则会让拇指有滑溜的感觉[1] 。

　呵气试验

　天然钻石传热能力佳,热气散得快。将要测试的钻石靠近嘴巴,轻轻呵气,使被测试的钻石蒙上一层轻雾,此时立即注视该钻石雾气挥发的情形,如为天然钻石,雾气将立即散去,反之雾气会在仿冒钻石上维持一阵子, 才会散去。

　度量与重量

　1克拉的天然钻石,直径尺寸约为650毫米(065公分),大多数的仿冒钻石在相同1克拉的重量下,其直径尺寸与天然钻石总有颇大的差距。

　看生长点

　在放大镜下观察，真品钻石的晶面上常有沟纹和三角形生长点，而赝品有三类：①加了氧化铝的普通玻璃，因折射率和色散提高， 容易误入，但硬度低。②用化学合成的蓝宝石和无色尖晶石仿制，硬度接近，但折射率低并有双折射现象，在放大镜下可见重影。

　人造氧化锆仿制

　硬度较高，折射好，但在转动时会反射较多的彩光，与真品在转动时只反射出微弱的黄、蓝色彩光相比，有明显的差别。

　硬度检验

　钻石是已知最硬的自然生成物质，没有什么东西可在钻石上划上痕迹，若能划上痕迹的则绝非钻石。

　导热性试验

　在待辩钻石和其它相似物品上同时呼一口气，若是钻石则其表面凝聚的水雾应比其它物品上的水雾蒸发得快，这是因为钻石具有高导热性的原因。

　观察反射光

　用放大镜可观察到钻石的腰围处呈现一种很细的磨砂状并有亮晶晶的反射光。钻石的这种特征是独一无二的。

你在证书上找fluorescence这个单词就可以看到。

fluorescence(荧光）分为

none,faint,medium,strong,very

strong

五个级别。

none是无荧光

faint是轻微的荧光

medium是中等的荧光

strong是强荧光

very

strong

是最强荧光

none荧光的在国际上估价方面是不会影响折扣，但强荧光会影响，也就是说会便宜一些，但none荧光并不比有荧光的漂亮，荧光的钻石做成戒指，看起来会有蓝光。

大约有一半的钻石在紫外灯下会产生可见光，称为荧光效应。蓝白光较为常见。蓝白荧光可调和掉钻石的**调，使色级提高。

商业上，有荧光效应的钻石一般要比无荧光效应的钻石价格低，但也不绝对。

欣赏钻石有时是感性的，有人喜欢干净纯正的钻石光彩，有人喜欢带荧光的神秘色彩，所以，见仁见智了。

买钻石肯定是选择那个35分的啦，这个钻石比较完美了，价格也比较合适。