Персонифицированный выращенный ювелирный алмаз

Изобретение относится к искусственным ювелирным алмазам, которые могут быть идентифицированы с определенным человеком или животным. Персонифицированный ювелирный алмаз выращен из шихты, включающей углерод, являющийся продуктом карбонизации материала, предоставленного заказчиком, порошок спектрально чистого графита и маркер, в качестве которого используют, по крайней мере, два элемента, выбранных из группы лантаноидов, взятых в произвольно задаваемом соотношении в количестве от 0,01 до 10 мкг/г. Тем самым достигается повышение достоверности идентификации персонифицированного алмаза. 3 ил., 1 табл.

 

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

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°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.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому является персонифицированный выращенный ювелирный алмаз, включающий углерод, являющийся продуктом карбонизации волос, и маркеры, представляющие собой набор металлов, содержащийся обычно в волосах [RU 2282584, 2006, Бюл. №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 алмаза может не сохранится. А так как указанные выше металлы содержатся в волосах каждого индивидуума, идентификация выращенного алмаза по этому маркеру становится затруднительной.

Технический результат, достигаемый в заявляемом изобретении, заключается в повышении достоверности идентификации персонифицированного выращенного алмаза.

Указанный технический результат достигается тем, что персонифицированный ювелирный алмаз, выращенный из шихты, включающей углерод, являющийся продуктом карбонизации материала, предоставленного заказчиком, порошок спектрально чистого графита и маркер, 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 (Еr) 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 отсутствие кислорода при температуре 400-600°С с последующим перегревом до 700-800°С. Продукт карбонизации содержит до 99% углерода.

Ювелирный алмаз выращивали в ростовой ячейке аппарата высокого давления так, как это описано в книге Чепурова А.И., Федорова И.И., Санина В.М. «Экспериментальное моделирование процессов алмазообразования», 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°С в отсутствие кислорода. Продукт термолиза перегревали (прокаливали) в отсутствие кислорода до 750°C. От продукта карбонизации, содержащего 98-99% углерода, отбирали примерно 5 мг, смешивали с порошком спектрально чистого графита в соотношении 1:40. На смесь порошков накапывали 0,01 мл смеси азотнокислых растворов вводимых лантаноидов-маркеров. Полученную суспензию высушивали под инфракрасной лампой досуха при температуре 80±1°С.

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.И.Чепурова 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).

Таблица
Количество введенных маркеров и их содержание в искусственных алмазах
Опыт	Маркеры	Еr	Gd	Dy	Но	Er	Yb	Lu
1 контр.	Введено в ГП*.%	-	-	-	-	-	-	-
Найдено, мкг/г	<0,002	<0,001	<0,001	<0,001	<0,002	<0,002	<0,001
2	Введено в ГП.%	-	-	-	-	0,05	0,05	-
Найдено, мкг/г	<0,002	<0,001	<0,001	<0,001	5,4	5,2	<0,001
3	Введено в ГП,%	-	0,005%	0,01%	0,01%	-	0,005%	0,01%
Найдено, мкг/г	<0,002	0,10	0,23	0,25	<0,001	0,20	0,45
* ГП - графитовый порошок в смеси с карбонизатом органического материала.

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

На фиг.1-3 представлены спектры искусственных алмазов, не содержащие маркеров (фиг.1), и двух алмазов, полученных в опыте 2 (фиг.2) и в опыте 3 (фиг.3).

Масс-спектрометрическая идентификации заявляемого алмаза возможна в любой момент его существования. Кроме того, для получения заявляемого алмаза пригоден любой материал, предоставленный заказчиком.

Персонифицированный ювелирный алмаз, выращенный из шихты, включающей углерод, являющийся продуктом карбонизации материала, предоставленного заказчиком, порошок спектрально чистого графита и маркер, отличающийся тем, что в качестве маркера он содержит, по крайней мере, два элемента, выбранных из группы лантаноидов, взятых в произвольно задаваемом соотношении в количестве от 0,01 до 10 мкг/г.