CVD（Chemical Vapor Deposition）ダイヤモンドは、実験室で作られた合成ダイヤモンドです。天然ダイヤモンドと多くの物理的・化学的特性を共有していますが、特殊な技術と装置を用いることで検出・識別が可能です。検出方法は、基本的な宝石学的ツールから、高度な分光分析、顕微鏡分析まで多岐にわたります。これらの手法により、成長パターン、蛍光、分光学的特徴など、CVDダイヤモンドと天然ダイヤモンドを区別する独自の特徴が特定されます。GIAやIGIのような先進的な研究所では、これらの技術を組み合わせて、CVDダイヤモンドを正確に鑑定・鑑別しています。
主なポイントの説明
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顕微鏡検査:
- CVDダイヤモンドは、特にガードル周辺に、クラック、グラファイトインクルージョン、ツインニングパターンなどのユニークな内部特徴を示すことが多い。これらの特徴は拡大して観察することができます。
- 交差偏光フィルターは、CVDダイヤモンドの特徴である「タタミ」パターンのようなひずみパターンを明らかにすることができる。このパターンは成長過程によって生じたもので、天然ダイヤモンドには通常見られないものです。
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蛍光と燐光:
- CVDダイヤモンドは、特にアニール後に、紫外線の下で緑青色の蛍光と燐光を示すことがあります。この蛍光は、天然ダイヤモンドに見られる反応とは異なり、ダイヤモンドを識別する鍵となります。
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分光技術:
- フォトルミネッセンスやカソードルミネッセンスなどの高度な分光法は、CVDダイヤモンド特有の分光シグネチャーの分析に用いられます。これらの技術は、肉眼では見えない原子構造の違いや不純物を検出することができます。
- 分光分析では、ホウ素や窒素などの特定の元素の存在も確認できます。これらの元素は、カラーダイヤモンドを作るためにCVDプロセスで添加されることがよくあります。
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グレーニングパターン:
- CVDダイヤモンドは、ラボで育成された環境に起因する、明確な結晶粒パターンを持っています。何十億年もかけて極端な圧力と温度の下で形成される天然ダイヤモンドとは異なり、CVDダイヤモンドは層状に成長するため、独特の結晶粒パターンが生じます。これらのパターンは、高度な画像処理技術によって検出することができます。
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色と治療:
- ほとんどのCVDダイヤモンドは、最初は茶色か黄色で、熱処理を経て無色か白になります。また、ピンクや赤のようなファンシーカラーを作り出すために処理されることもあります。これらの処理は、色のゾーニングや異常な蛍光など、検出可能な痕跡を残すことがある。
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プロの鑑定と識別:
- GIAやIGIのような鑑定機関は、顕微鏡、分光学、発光技術を組み合わせてCVDダイヤモンドの鑑別とグレード付けを行っています。これらの研究所は、天然ダイヤモンドと合成ダイヤモンドを正確に見分けるための専門知識と設備を持っています。
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ダイヤモンドテスターとレーザー刻印:
- ヘッドが交換可能な特殊なダイヤモンドテスターやレーザー刻印リーダーは、CVDダイヤモンドと天然ダイヤモンドの鑑別に役立ちます。これらのツールは、一意の識別子が刻まれたラボグロウンダイヤモンドの識別に特に役立ちます。
これらの方法を組み合わせることで、宝石学者とラボはCVDダイヤモンドを正確に検出し、天然ダイヤモンドと区別することができ、ダイヤモンド市場の透明性と信頼を確保することができます。
まとめ表
| 検出方法 | 同定された主な特徴 |
|---|---|
| 顕微鏡検査 | 内部クラック、黒鉛質インクルージョン、「畳」ひずみパターン |
| 蛍光と燐光 | 紫外線下での緑青蛍光 |
| 分光学的手法 | ユニークな原子構造、ホウ素/窒素不純物 |
| 粒成長パターン | 層状の成長パターン |
| 色と処理 | 熱処理痕跡、カラーゾーニング |
| プロの鑑定 | 正確な鑑別のためのGIA/IGIによる複合技術 |
| ダイヤモンドテスター＆インスクリプション | レーザー刻印、ダイヤモンド専用テスター |
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