帶鑒別標(biāo)記的物品、可鑒別標(biāo)記及方法、觀測方法和系統(tǒng)的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及包括寶石和珠寶在內(nèi)的固態(tài)物品，尤其涉及包括寶石和珠寶在內(nèi)的物品的可鑒別標(biāo)記、可鑒別標(biāo)記的提供方法、可鑒別標(biāo)記的觀測方法和系統(tǒng)。【
背景技術(shù)：
】[0002]在寶石鑒別以及鉆石質(zhì)量分級(jí)和分析中，從垂直于寶石或鉆石的頂表面的俯視圖進(jìn)行觀察和評(píng)估提供了如由包括美國寶石學(xué)協(xié)會(huì)(GemologicalInstituteofAmericaInc.,GIA)、國際寶石學(xué)協(xié)會(huì)(Internat1nalGemologicalInstitute,IGI)、英國寶石學(xué)會(huì)(TheGemologicalAssociat1nofGreatBritain,Gem_A)、中國國家寶石檢驗(yàn)中心(Nat1nalGemstoneTestingCenter,China,NGTC)等在內(nèi)的國際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在報(bào)告中所證明的有關(guān)凈度和切工的相關(guān)證據(jù)和信息。[0003]從消費(fèi)者的角度,可以利用一些參數(shù),例如對(duì)于鉆石,通常利用閃亮度(flashingbrightness),稱為例如“亮光(brilliance)”(由鉆石所反射光的總量)或“火彩(fire)”(光分散成不同顏色的光)，這些參數(shù)通常是從鉆石的頂表面以及從頂部臺(tái)面(toptable)觀察或鑒賞的。[0004]為商業(yè)和安全性的目的，寶石或鉆石的重要參數(shù)，例如指示質(zhì)量、分級(jí)、切工、產(chǎn)地等的參數(shù)，是與寶石或鉆石相關(guān)聯(lián)的。[0005]在市場內(nèi)，有若干可以用來標(biāo)記寶石或鉆石的方式，包括例如Forevermark?,這是在寶石或鉆石上的標(biāo)記或刻字。[0006]然而，當(dāng)利用常規(guī)顯微鏡或小型放大鏡并且在正常的室內(nèi)光照條件下觀察如此標(biāo)記的寶石或鉆石時(shí)，這些標(biāo)記會(huì)影響鉆石的亮光或火彩?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶鑒別標(biāo)記的物品、可鑒別標(biāo)記及方法、觀測方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要使用氧化劑步驟的問題。[0008]在第一方面，本發(fā)明提供一種在物品表面的拋光刻面的一部分上的可鑒別標(biāo)記，所述可鑒別標(biāo)記通過光學(xué)放大觀測裝置可識(shí)別，所述可鑒別標(biāo)識(shí)包含由多個(gè)離散的納米尺寸的凹進(jìn)或突出的實(shí)體的二維(2D)或三維(3D)點(diǎn)陣所形成的納米結(jié)構(gòu)，其中所述實(shí)體是以預(yù)定布置彼此相關(guān)地布置于所述拋光刻面的預(yù)先界定的區(qū)域內(nèi)，并且使得在所述物品的所述刻面與空氣之間形成外部界面表面，并且在所述物品的所述刻面與空氣之間形成內(nèi)部界面表面；其中所述實(shí)體的所述預(yù)定布置是不均勻并且非周期性的布置，并且其中所述實(shí)體經(jīng)大小設(shè)定和經(jīng)形狀設(shè)定從而在發(fā)生入射光反射時(shí)造成光散射，并且所述內(nèi)部界面表面到所述外部界面表面的距離大于所述刻面拋光的刻面的非標(biāo)記部分的幅值，由此在與所述點(diǎn)陣呈預(yù)定入射角度具有一種或多種預(yù)定波長的入射光被所述點(diǎn)陣反射時(shí)，誘導(dǎo)由所述點(diǎn)陣散射光所引起的干涉，使得所述反射光具有強(qiáng)度變化，從而提供具有一種或多種波長的一種或多種局部最大值；并且所述標(biāo)記是借助于以必要的觀測角度傾斜的光學(xué)放大觀測裝置可識(shí)別的，由此檢測到局部最大值。[0009]納米尺寸的離散實(shí)體的二維或三維點(diǎn)陣優(yōu)選是由納米制造法形成的。納米制造法可以包括聚焦離子束、深層UV(紫外)激光束、濕法化學(xué)蝕刻、離子等離子體蝕刻、用于等離子體蝕刻工藝的不同縱橫比的蔭罩等，或其任何組合。[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，二維或三維點(diǎn)陣可以通過聚焦離子束并且借助于聚焦離子束光點(diǎn)大小和劑量的動(dòng)態(tài)控制變化來形成。[0011]優(yōu)選地,所述點(diǎn)陣的實(shí)體的間距在1nm到900nm范圍內(nèi)，離散實(shí)體具有在Inm到899nm范圍內(nèi)的最大橫向尺寸，并且外部界面表面與內(nèi)部界面表面之間的標(biāo)準(zhǔn)距離在Inm到200nm范圍內(nèi)。[0012]二維或三維點(diǎn)陣優(yōu)選提供至少一個(gè)具有借助于所述光學(xué)放大觀測裝置可觀測的兩個(gè)或兩個(gè)以上顏色特征的可鑒別標(biāo)記。[0013]優(yōu)選地，所述光學(xué)放大觀測裝置的必要的觀測角是在法線到所述拋光刻面的方向上。[0014]所述點(diǎn)陣優(yōu)選是提供于約400μmX400μm的區(qū)域內(nèi)，并且所述刻面的非標(biāo)記部分優(yōu)選具有小于約Inm的平均表面粗糙度。[0015]優(yōu)選地，所述一個(gè)或多個(gè)局部最大值的強(qiáng)度與來自所述刻面的非標(biāo)記部分的任何反射信號(hào)強(qiáng)度的比率大于數(shù)量階為12的值。[0016]優(yōu)選地，所述一個(gè)或多個(gè)局部最大值的強(qiáng)度與來自所述刻面的非標(biāo)記部分的任何反射信號(hào)強(qiáng)度的比率大于數(shù)量階高達(dá)13的值。[0017]所述標(biāo)記是優(yōu)選借助于大于1x放大倍率的放大倍率可觀測的。[0018]優(yōu)選地，強(qiáng)度變化是通過人眼或光學(xué)攝像機(jī)由來自所述刻面的非標(biāo)記部分的任何反射的信號(hào)可辨識(shí)的。[0019]所述二維或三維點(diǎn)陣的凹進(jìn)實(shí)體或突出實(shí)體是呈規(guī)則或不規(guī)則形狀的孔、點(diǎn)、圓盤、柱等。[0020]納米尺寸的離散實(shí)體可以按呈圓形布置的點(diǎn)陣、呈螺旋形布置的點(diǎn)陣、呈正方形布置的點(diǎn)陣、呈三角形布置的點(diǎn)陣、呈六邊形布置的點(diǎn)陣、呈碎片形布置的點(diǎn)陣或其多種組合的形式提供。[0021]優(yōu)選的，具有由衍射光引起的強(qiáng)度變化的局部最大值為來自入射光的衍射的+/-1階光、+/-2階光或+/-3階光。[0022]所述入射光是可以為單色或全色的入射光，并且可以為多種波長。優(yōu)選地，入射光是平行并且相干的光。[0023]優(yōu)選地，以個(gè)別指定角度(Θ)入射的單一或多波長單色光的組合與作為品牌或質(zhì)量標(biāo)記的不同顏色組合形成一種標(biāo)記。[0024]所述標(biāo)記優(yōu)選是在寶石的拋光刻面上，并且所述寶石可以選自包括鉆石、紅寶石、藍(lán)寶石、綠寶石、珍珠、玉、電氣石等的群組。[0025]在第二方面，本發(fā)明提供一種在其上具有根據(jù)第一方面的可鑒別標(biāo)記的物品。[0026]優(yōu)選地，所述物品是寶石，并且所述寶石可以選自包括鉆石、紅寶石、藍(lán)寶石、綠寶石、珍珠、玉、電氣石等的群組。[0027]在第三方面，本發(fā)明提供一種在物品的表面的拋光刻面的一部分上提供由光學(xué)放大觀測裝置可識(shí)別的可鑒別標(biāo)記的方法，所述方法包括以下步驟:在物品的刻面的一部分上形成由多個(gè)離散的納米尺寸的凹進(jìn)或突出的實(shí)體的二維或三維點(diǎn)陣的納米結(jié)構(gòu)，其中所述實(shí)體是以預(yù)定布置彼此相關(guān)地布置于所述刻面的預(yù)先界定的區(qū)域內(nèi)，并且由此在所述物品的所述刻面與空氣之間形成外部界面表面并且在所述物品的所述刻面與空氣之間形成內(nèi)部界面表面；其中所述實(shí)體的所述預(yù)定布置是不均勻并且非周期性的布置；其中所述實(shí)體經(jīng)大小設(shè)定和經(jīng)形狀設(shè)定從而在發(fā)生入射光反射時(shí)造成光散射，并且所述內(nèi)部界面表面到所述外部界面表面的距離大于所述刻面拋光的刻面的非標(biāo)記部分的幅值，由此在與所述點(diǎn)陣呈預(yù)定入射角度具有一種或多種預(yù)定波長的入射光被所述點(diǎn)陣反射時(shí)，誘導(dǎo)由所述點(diǎn)陣散射光所引起的干涉，使得所述反射光具有強(qiáng)度變化，從而提供具有一種或多種波長的一種或多種局部最大值；并且其中所述標(biāo)記是借助于以必要的觀測角度傾斜的光學(xué)放大觀測裝置可識(shí)別的，由此檢測到局部最大值。[0028]納米尺寸的離散實(shí)體的二維或三維點(diǎn)陣可以由納米制造法形成，并且所述納米制造法可以包括聚焦離子束、深層UV(紫外)激光束深層、濕法化學(xué)蝕刻、離子等離子體蝕刻、用于等離子體蝕刻工藝的不同縱橫比的蔭罩等，或其任何組合。[0029]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，二維或三維點(diǎn)陣可以通過聚焦離子束并且借助于聚焦離子束光點(diǎn)大小和劑量的動(dòng)態(tài)控制變化來形成。[0030]優(yōu)選地,所述點(diǎn)陣的實(shí)體的間距在1nm到900nm范圍內(nèi)，離散實(shí)體具有在Inm到899nm范圍內(nèi)的最大橫向尺寸，并且外部界面表面與內(nèi)部界面表面之間的標(biāo)準(zhǔn)距離在Inm到200nm范圍內(nèi)。[0031]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，二維或三維點(diǎn)陣提供了至少一個(gè)具有借助于所述光學(xué)放大觀測裝置可觀測的兩個(gè)或兩個(gè)以上顏色特征的可鑒別標(biāo)記。[0032]優(yōu)選地,所述點(diǎn)陣是提供于約400μmX400μm的區(qū)域內(nèi)。[0033]所述二維或三維點(diǎn)陣的凹進(jìn)實(shí)體或突出實(shí)體可以呈規(guī)則或不規(guī)則形狀的孔、點(diǎn)、圓盤、柱等，并且可以呈圓形點(diǎn)陣、螺旋形點(diǎn)陣、正方形點(diǎn)陣、三角形點(diǎn)陣、六邊形點(diǎn)陣、碎片形點(diǎn)陣或其多種組合的形式提供。[0034]優(yōu)選地，所述物品是寶石，并且可以選自包括鉆石、紅寶石、藍(lán)寶石、綠寶石、珍珠、玉、電氣石等的群組。[0035]在第四方面，本發(fā)明提供一種物品具有在其表面的拋光刻面的一部分上形成的可鑒別標(biāo)記，其中所述可鑒別標(biāo)記是根據(jù)在第三方面的方法而形成。[0036]在另一方面，本發(fā)明提供一種觀測在物品上的根據(jù)第二方面的可鑒別標(biāo)記的方法，所述方法包括以下步驟:以與可鑒別標(biāo)記呈預(yù)定入射角度提供入當(dāng)前第1頁1 2 3 4 5