персонифицированный выращенный

ювелирный алмаз

область техники

изобретение относится к искусственным ювелирным алмазам, которые могут быть соотнесены (идентифицированы) с определенным человеком или животным.

персонифицированные выращенные алмазы, как сувениры, находят спрос в эксклюзивных секторах ювелирной и подарочной индустрии. предшествующий уровень техники

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. однако после изготовления алмаза, персонифицированного так, как показано в WO 2004/076058, невозможно проверить и

подтвердить связь алмаза с определенным человеком или животным.

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 ⁰ F, полученный углерод подвергают очистке и используют для выращивания алмаза.

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.

известен персонифицированный выращенный ювелирный алмаз, включающий углерод, являющийся продуктом карбонизации волос, и маркеры, представляющие собой набор металлов, содержащийся обычно в волосах [RU 2282584, 2006, бюл. M 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.

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.

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 алмазе может не сохраниться. а так как указанные выше металлы содержатся в волосах каждого индивидуума, идентификация выращенного алмаза по этому маркеру становится затруднительной.

раскрытие изобретения в основу изобретения поставлена задача повышения достоверности идентификации персонифицированного алмаза.

согласно изобретению предложен персонифицированный

выращенный ювелирный алмаз, включающий углерод, являющийся продуктом карбонизации материала, предоставленного клиентом, и маркер, который 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.

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.

в качестве маркера персонифицированного алмаза могут быть взяты любые комбинации пар лантаноидов, например, пары эрбий (Er) 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.

указанные маркеры могут быть введены в шихту для роста искусственных алмазов в любом, заранее заданном соотношении из азотнокислых растворов солей этих элементов.

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.

карбонизацию волос (или других частей) человека или животного проводили термолизом в отсутствии кислорода при температуре 400-600 ⁰ C с последующим перегревом до 700-800 ⁰ C. продукт карбонизации содержит до 99% углерода.

ювелирный алмаз выращивали в ростовой ячейке аппарата высокого давления так, как это описано в книге чепурова A.и., федорова и.и., санина в. M. «экcпepимeнтaльнoe моделирование процессов aлмaзooбpaзoвaния», новосибирск, 1997, с.8-20. проводили выращивание монокристаллов алмаза ювелирной чистоты весом до 3 карат. пример. органический материал, предоставленный заказчиком в виде пряди волос весом около 1 г, карбонизировали термолизом при подъеме температуры 400-600 ⁰ C в отсутствии кислорода. продукт термолиза перегревали (прокаливали) в отсутствии кислорода до 750 ⁰ C. от продукта карбонизации, содержащего 98-99% углерода, отбирали примерно 5 мг, смешивали с порошком спектрально чистого графита в соотношении 1:40. на смесь пррошков накапывали 0,01 мл смеси азотнокислых растворов вводимых лантаноидов-

маркеров. полученную суспензию высушивали под инфракрасной лампой досуха при температуре 80+1 ⁰ 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.илепурова и др.

получали ювелирный искусственный алмаз весом около одного карата (0,2 г).

содержание маркеров в алмазе определяли масс- спектрометрическим методом с лазерным пробоотбором. результаты определения представлены в таблице и на спектрах (фиг.1-3).

на фиг.l представлен спектр выращенного искусственного алмаза, не содержащего маркеров (масса алмаза 1,13 карат).

на фиг.2 представлен спектр выращенного искусственного алмаза, содержащего в качестве маркера эрбий и иттербий (опыт 2 таблицы, масса алмаза 1,67 карат).

на фиг.з представлен спектр выращенного искусственного алмаза, содержащего в качестве маркера гадолиний, диспрозий, гольмий, иттербий и лютеций.

таблица

количество введенных маркеров и их содержание в иск сственных алмазах

^* гп - графитовый порошок в смеси с карбонизатом органического материала.

как видно из таблицы и спектров, в том случае, когда маркеры не добавлялись (контрольный опыт 1), алмаз содержит фоновые 5 (природные) количества лантаноидов (не более 0,002 мкг/г). при введении маркеров (опыты 2 и 3) их содержание в алмазе, определяемое спектрально, минимум на два порядка превышает фоновое.

масс-спектрометрическая идентификация заявляемого алмаза 10 возможна в любой момент его существования. кроме того, для получения заявляемого алмаза пригоден любой материал, предоставленный заказчиком.

промышленная применимость

заявляемый выращенный персонифицированный алмаз может быть изготовлен в промышленных условиях на установках, производящих искусственные ювелирные драгоценные камни.