Unser Edelsteinlabor

Alle wichtigen Geräte im Überblick

Inhaltsverzeichnis

Das gemmologische Labor

Da es nicht möglich ist, einen Edelstein nur anhand der Farbe und der Einschlüsse lediglich mit einer Lupe quasi „aus dem Bauch heraus“ zu bestimmen und zu bewerten, müssen Diamanten und Edelsteine prinzipiell im Edelsteinlabor anhand einer Checkliste systematisch anhand der unterschiedlichen optischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften bestimmt werden. Hierzu wird für jeden Edelstein eine Prozedur abgearbeitet, die aus der systematischen Messung und Erfassung der verschiedenen gemmologischen Daten besteht, sowie der Edelsteinmikroskopie, der Durchführung moderner Untersuchungsmethoden wie dem UV-A/VIS/N-IR Edelsteinspektrometer©, weiteren Spektralanalysen und der Bestimmung der chemischen Zusammensetzung des Edelsteines selbst, dessen farbgebender Elemente und der Zusammensetzung der beinhalteten Edelsteineinschlüsse.

Die Durchführung einer einzelnen Prüfung mit nur einem Gerät, das lediglich eine einzige optische oder physikalische Eigenschaft testet, lässt keine sicheren Rückschlüsse auf ein aussagekräftiges Endergebnis zu! 

Zur Bestimmung von Diamanten und Edelsteinen mit gemmologischen Geräten sollte ein Schmucksachverständiger und Gemmologe über eine umfangreiche Sammlung an Referenz-Edelsteinen verfügen, die neben den natürlichen Edelsteinen und Diamanten auch deren Synthesen und behandelte Varianten umfasst. Eine gut sortierte Bibliothek an Fachliteratur zum Abgleich der Messergebnisse anhand von Tabellen und Abbildungen, sowie der mikroskopierten Edelsteinsteineinschlüsse sind genauso zwingend erforderlich wie eine umfangreiche Laborausstattung. Darüber hinaus bilden sich Schmuckgutachter und Gemmologen regelmäßig weiter, um ihr Fachwissen immer auf dem aktuellsten Stand zu halten, was auch sehr wichtig ist, da wir uns mit immer neuen synthetisch hergestellten Edelsteinen, Diamanten und sonstigen Imitationen und künstlichen Produkten und neuen Behandlungsarten auseinander setzen müssen, wie zum Beispiel synthetisch hergestellte Diamanten und im CVD-Verfahren mit einer dünnen Schicht aus Diamant überzogene Moissanite, welche mit den üblichen Geräten wie beispielsweise einem (auf der Messung des Wärmewiderstandes basierenden) „Diamant-Moissanit-Tester“ nicht sicher prüfbar sind, um es vorsichtig auszudrücken.

Die gemmologischen Geräte zur systematischen Bestimmung von Edelsteinen:

Edelsteinmikroskop

Eines der wichtigsten Instrumente in der Edelsteinkunde ist das Edelsteinmikroskop, bei dem es sich um ein bi- oder trinokulares stufenlos verstellbares Stereo-Zoom-Mikroskop handelt, das speziell für die Untersuchung von Edelsteinen entwickelt wurde. Es kommt hierbei nicht so sehr auf eine besonders starke Vergrößerung an (10x bis 50x ist meist ausreichend), sondern es geht vielmehr um eine verzerrungsfreie, nicht farbverändernde Darstellung, eine spezielle Beleuchtung und eine hierfür geeignete Mikroskop-Optik. 

Eine dimmbare Dunkelfeldbeleuchtung (Kondensor) unter dem zu untersuchenden Edelstein mit einer verstellbaren Iris und einer hin zum Durchlicht zu öffnenden Dunkelfeld-Blende, sowie 5500Kelvin Auflicht erlaubt es dem Gemmologen und Schmuckgutachter, einen Edelstein indirekt von unten zu beleuchten, wodurch eine Schattenbildung der Edelsteineinschlüsse vermieden wird und Kontraste verstärkt werden. Des Weiteren verfügt das Edelsteinmikroskop über eine Tageslichtlampe mit 5500 Kelvin als Auflicht, um zu gewährleisten, dass beim Mikroskopieren die Farbe des Edelsteins nicht verändert wird. Ein flexibler Schwanenhalslichtleiter mit sehr feinen nadelartigen Aufsätzen ist zur Schräglichtbeleuchtung notwendig. Die Einschlüsse in den Edelsteinen werden in unterschiedliche Einschlussarten unterteilt, die Rückschlüsse auf Herkunft und Echtheit ermöglichen. Darüber hinaus werden auch bestimmte Erscheinungen in manchen Steinen mit dem Mikroskop analysiert, die für manche Edelsteinarten, Synthesen und einige Behandlungsarten charakteristisch sind.

Ein verschiebbarer linearer Polarisationsfilter direkt vor der Mikroskop-Optik und ein weiterer abnehmbarer linearer Polfilter ermöglichen es, das Edelsteinmikroskop als Poariskop zu verwenden und den in der Edelsteinhaltevorrichtung zwischen den Filtern befindlichen Edelstein entsprechend auf Isotropie und Anisotropie zu untersuchen.

Ein Mess-Okular mit einer integrierten Proportionen-Skala kann als integriertes Proportionscope hilfreiche Dienste leisten, was auch für einen Aufsatz zur Graduierung der Farbstufen von Diamanten gilt. Natürlich darf auch eine integrierte UV-A Beleuchtung mit einer Wellenlänge nicht fehlen, um auch die Fluoreszenz untersuchen zu können. Eine polarisierte Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 589nm, welche der Natrium-D-Linie im sichtbaren VIS-Spektrum entspricht kann seitlich installiert werden. Zur Betrachtung von sternförmigen Lichterscheinungen, dem Asterismus (die wir z. B. beim Sternrubin sehen) und zur Untersuchung von Edelsteinen mit einem Farbwechsel, wie beispielsweise dem Alexandrit, hat sich eine Halogenlichtquelle bewährt. Besonders wichtig ist auch die digitale Mikroskop-Kamera, die neben einer hohen Pixelzahl über einen sehr guten Sensor und ein hochwertiges Objektiv verfügen muss, da sie die Edelsteineinschlüsse im Dunkelfeld darstellen soll und auch durch Gegenlicht möglichst wenig beeinträchtigt wird und nicht von Lichtreflexionen an den Facetten der Edelsteine geblendet wird. Je nach Objektiv und Mikroskop-Kamera kann die 50fache Vergrößerung hiermit bei Bedarf um ein vielfaches erhöht werden.

Das Reflektometer

Die Wärmewiderstandsmessung (Messung des Wärmewiderstandes): Vor der Messung sollte das Gerät einige Zeit eingeschaltet sein und der zu prüfende Edelstein sollte Zimmertemperatur haben! Der zu testende Edelstein und die Prüfspitze des Messgerätes sollten sauber sein. Das Messergebnis kann direkt anhand der analogen Skala auf dem Gerät abgelesen werden. Geräte mit einer digitalen Anzeige, wie zum Beispiel “Moissanite- und Diamant-Tester” verfügen lediglich über eine LED-Skala und ein akustisches Geräusch. Es handelt sich hierbei lediglich um eines von mehreren Prüfverfahren handelt und es sind in jedem Fall weitere Untersuchungen erforderlich! 

Die Werte des Wärmewiderstandes liegen bei vielen Edelsteinen sehr dicht beieinander und überschneiden sich teilweise. Bei der Prüfung von Diamanten sind wir heute der Problematik ausgesetzt, dass der Wärmewiderstand von synthetisch hergestellten und natürlich entstandenen Diamanten identisch ist. Moissanite sind teilweise im CVD-Verfahren mit einer dünnen Schicht aus Diamant bedampft, wodurch die Wärmewiderstandsmessung ebenfalls nicht mehr sicher durchführbar ist. Auch bei einigen synthetischen weißen Korunden (Saphiren) schlägt der Zeiger bis Diamant aus. Diese weißen Korund-Synthesen tragen daher auch manchmal die Handelsbezeichnung „Diamondite“.

Anwendung und Funktionsweise des Reflektometers, das bei einigen Wärmewiderstandsmessgeräten integriert ist:

Der saubere facettierte Stein wird mit der Tafel auf dem Messpunkt platziert und abgedeckt. Der abgelesene Wert kann mit einer im Gerät befindlichen Tabelle oder Tabellen der Fachliteratur verglichen werden. Zur Funktionsweise des Reflektometers: Mittels fast senkrecht auftreffendem Infrarotlicht und Fototransistor wird quasi über die elektrische Leitfähigkeit als Größenordnung, die “Reflektivitätszahl” ermittelt. Diese Zahlen gelten nicht als Reflexionsvermögen oder Brechungsindizes.

Allerdings handelt sich bei digitalen Refraktometern um Reflektometer, die auf den Brechungsindex kalibriert sind.

Da zur Messung der Reflektivität eine plane, polierte, flach aufliegende saubere Fläche erforderlich ist, lässt sich dieses Prüfverfahren nicht für Edelsteine im Cabouchon-Schliff anwenden.

Das Refraktometer

Das analoge Edelsteinrefraktometer: Messung des Grenzwinkels der Totalreflexion (Brechungsindex).

Das Edelsteinrefraktometer stellt eines der wichtigsten Untersuchungsgeräte dar. Der Brechungsindex ist eine wichtige Größe zur Bestimmung  von Mineralien und Edelsteinen. Die Messungen beruhen auf dem Prinzip der Totalreflexion. Der Brechungsindex eines Edelsteines ist der Grenzwinkel der Totalreflexion. Dieser kann direkt auf einer Skala im Gerät abgelesen werden, wodurch sich der Stein durch den Vergleich mit Tabellen häufig identifizieren lässt. Anders als bei dem digitalen Refraktometer kann mit dem analogen Edelsteinrefraktometer daher auch bestimmt werden, ob der zu untersuchende Edelstein isotrop, bzw. anistrop ein- oder zweiachsig ist.  Des Weiteren ist das Gerät zusätzlich mit einem separaten Polarisationsfilter zur unterstützenden Ermittlung der Doppelbrechung  und optischer Achsen ausgestattet. Mittels polarisiertem Licht und verschiedenen Farbfiltern ist es auch möglich, die Dispersion zu bestimmen.

Das digitale Refraktometer: Messung der Reflektivität, die in den Brechungsindex umgerechnet wird.

Der wesentliche Vorteil liegt bei diesem Gerät darin, dass ein Brechungsindex von bis zu 3,0 ermittelt werden kann, wohingegen das analoge Edelsteinrefraktometer lediglich Messungen bis zu einem Index von 1,8 ermöglichen. Insbesondere zur Identifikation von Diamanten, mit Diamant bedampften Moissaniten und zur Unterscheidung von natürlichen und synthetischen Diamanten kann dies äußerst hilfreich sein. Die vom Stein reflektierte Lichtmenge wird mittels Fotosensor gemessen und in den Refraktionsindex umgerechnet. Auch hierbei ist eine flache Fläche an dem zu messenden Stein erforderlich und zwar in einem noch viel höherem Maße als bei dem analogen Refraktometer. Bei dem analogen Refraktometer ist eine Kontaktflüssigkeit erforderlich, die sogenannte „Andersonsche Lösung“, die einen „nahtlosen“ Übergang zwischen dem Glaskörper im Refraktometer und dem zu messenden Edelstein herstellt. Erfahrungsgemäß gleicht die Refraktometer-Flüssigkeit auch in geringem Maße kleinste Unebenheiten aus. Beim Messen mit dem digitalen Gerät ist keine Flüssigkeit erforderlich. Es sollte auf eine saubere glatte Fläche und auf eine ausreichende Abdunkelung geachtet werden. Die besondere Anwendungsfreundlichkeit kann schnell zu Fehlmessungen führen. Im Vergleich bei Messungen an Steinen, deren Fläche als kritisch einzustufen ist, hat sich erfahrungsgemäß gezeigt, dass es eher sinnvoll und genauer ist, das analoge Edelsteinrefraktometer zu verwenden.

Polariskop

Das Polariskop wird zur Bestimmung von Isotropie und Anisotropie verwendet. Mit dem Polariskop lassen sich mit Hilfe von zwei drehbaren Polarisationsfiltern Edelsteine und Diamanten einer von vier verschiedene Gruppen zuordnen:

A: Regelfall: Kristallsysteme: hexagonal, trigonal, tetragonal, rhombisch, monoklin und triklin: 

A1: Bei 360° Drehung 4x Aufhellung und 4x Abdunklung:  anisotrop doppelbrechend z.B. : Smaragd, Rubin, Saphir, Topas, Tanzanit u.v.a

A2:  Bei 360° Drehung ständige Aufhellung (Hellstellung): amorph micro kristallin z.B. : Bernstein, Feueropal, Achat u.a.

B: Ausnahmefall: Kubisches Kristallsystem und amorphe Substanzen:

B1: Bei 360° Drehung ständige Auslöschung (Dunkelstellung): isotrop einfachbrechend (kubisches Kristallsystem) z.B. : Diamant, Granat, Spinell, u.v.a.

B2: Bei 360° Drehung des Steins unregelmäßige Aufhellung und Abdunklung (undulöse Auslöschung): Spannungs-Doppelbrechung z.B.: Granat, synthetischer Spinell, Kunststoffe u.a.

Zusätzlich kann eine kleine separate Linse, Konoskop genannt, verwendet werden, um beispielsweise zwischen “doppelbrechend einachsig” und “doppelbrechend zweiachsig zu unterscheiden. Bei Quarz erscheint ein Spezialeffekt, der “bulls eye” genannt wird. In Glas können hiermit auch Spannungen sichtbar gemacht werden.

Waagen

Goldwaage, die eine Messgenauigkeit von meist 0,01g hat, benötigen wir noch weitere Waagen.

Die Karatwaage hat eine Messgenauigkeit von 0,001g. Daher auch die Bezeichnung Milligrammwaage. Geeichte Laborwaagen verfügen in der Regel über ein integriertes Kalibriergewicht zur automatischen Überwachung der Messgenauigkeit und einer Auto-Kalibrations-Funktion. Die Einheiten können von Milligramm auf Karat umgestellt werden. Die Edelsteine werden wegen der geringen Gewichte in einem Glasgehäuse gewogen. Diese besonders feine Waage sollte auf einem eigens dafür vorgesehenem erschütterungsfreien Wägetisch aufgestellt werden.

Bei der Hydrostatische Waage handelt es sich um eine Milligrammwaage mit einem Dichtebestimmungs-Set zur Verwendung als hydrostatische Waage nach dem archimedischen Prinzip. Durch Wiegen an der Luft und im Wasser wird hierbei zunächst das Volumen ermittelt, wodurch dann das spezifische Gewicht, die Dichte, errechnet werden kann. Die Messgenauigkeit beträgt 0,001g. 

Geeichte Waagen verfügen in der Regel über ein integriertes oder separates Kalibriergewicht zur Überwachung der Messgenauigkeit und erneuten Kalibration.

Eine Magnetresonanz-Waage wird zur Untersuchung paramagnetischer Eigenschaften zwecks Unterscheidung von Edelmetallen und Nichtedelmetallen, bzw. des Ansprechverhaltens auch von Edelsteinen auf Magnetismus.

Auch Goldbarren und Goldmünzen können hiermit geprüft werden.

Dichroskop

Das Dichroskop ist ein recht einfaches und kostengünstiges gemmologisches Gerät, um zusätzlich zu den Untersuchungen mit dem Edelsteinrefraktometer herauszufinden, ob ein Edelstein einachsig- oder zweiachsig anisotrop (doppelbrechend) ist.

Da Edelsteine deren Brechungsindizies größer sind als 1,8 nicht mit dem analogen Edelsteinrefraktometer untersucht werden können, ist die Untersuchung mit dem Dichroskop bei solchen Edelsteinarten unbedingt erforderlich, sehr hilfreich und meist auch schnell und sicher zielführend. Edelsteine mit einem sehr hohen Grenzwinkel der Totalreflexion (Brechungsindex) sind beispielsweise Sphene (Titanit), blauer Hoch-Zirkon und einige Steinarten der Granat-Gruppe. 

Zur Arbeitsweise: Das Dichroskop teilt einen Lichtstrahl je nach optischen Eigenschaften des zu untersuchenden Edelsteins in zwei oder mehrere separate polarisierte Strahlen auf, weshalb bei Drehung des Edelsteins oder Dichroskops um seine Längsachse beim Beobachten zwei oder mehrere farblich leicht bis deutlich unterschiedliche Abbildungen erkennbar sind: Bleiben beide Bilder  identisch, so ist der Edelstein isotrop (einfachbrechend), amorph oder mikrokristallin. Bei zwei verschiedenen Farben ist er einachsig anisotrop (doppelbrechend). Bei mehreren verschiedenen Farben ist er zweiachsig anisotrop (doppelbrechend). 

Eine Farbe: Isotrop (einfachbrechend): kubisch, amorph (und Achat): Beispielsweise Diamant, Cubic Zirkonia, Granat-Gruppe, Spinell und Bernstein, Opal, Glas 

Zwei Farben (Dichroismus): Anisotrop (doppelbrechend) einachsig: Tetragonal, hexagonal, trigonal:  Zum Beispiel  Zirkon, Beryll-Gruppe (Aquamarin, Morganit, Smaragd, etc.), Quarz-Gruppe, Korund-Gruppe und Turmalin 

Drei Farben (Pleochroismus): Anisotrop (doppelbrechend) zweiachsig: Rhombisch, monoklin, triklin: Zum Beispiel Chrysoberyll, Topas, Tansanit, Feldspat- und Spodumen-Gruppe.

UV-Kabinett: Lumineszenz

ist der Oberbegriff für die Erscheinungen „Fluoreszenz“ und  „Phosphoreszenz“, die wir bei einer Bestrahlung mit UV (ultraviolettem) Licht beobachten können. 

Im Bereich der Edelsteinbestimmung hat die Untersuchung des Verhaltens von Diamanten und Edelsteinen im ultravioletten Bereich des Spektrums in den letzten Jahren wegen diverser Behandlungsarten und Synthesen verstärkt an Bedeutung gewonnen.

Als allgemeine Anwendungen für Fluoreszenz und UV-Lampen kennen wir zum Beispiel den Geldscheinprüfer, Geräte zum Trocknen und Härten von Nagellack, Solarien, sowie das Schwarzlicht in Cubs. Auch die Windschutzscheibe am Auto wird mit Hilfe von UV-Kleber repariert. 

Bei diesen Anwendungen handelt es sich um den langwelligen UV-A Bereich, auch UV-LW (long wave) genannt. Der Wellenlängen-Bereich von langwelligem ultraviolettem Licht bei etwa 320-380 nm.  Gefährlichkeit: Dieses UV-Licht bräunt die Haut und Schädigungen an den Augen verursachen.

Das gefährliche, sehr energiereiche kurzwellige ultraviolette  UV-C Licht, auch UV-SW (short wave) genannt findet sich in Teichfiltern, um das Wasser klar und frei von Algen zu halten und im medizinischen Bereich werden mit UV-C Licht schon seit Jahrzehnten chirurgische Instrumente sterilisiert.  

Seit einiger Zeit werden im Handel auch verstärkt verschiedene UV-Geräte angeboten, mit denen wir beispielsweise unsere Telefon- und Computer- Tastaturen  desinfizieren können, wobei die Wirksamkeit von der richtigen Wellenlänge, Intensität, Dauer der Bestrahlung und einer richtigen Anwendung abhängt. Ob hierfür eine Handy-USB-UV/C-Quelle ausreicht, mit der beispielsweise die Computertastatur nur wenige Sekunden angeleuchtet wird, ist allerdings mehr als fraglich. Auch aus gesundheitlicher Sicht erscheint die pandemiebedingte Verbreitung befremdlich. Haben wir uns nicht über Jahrzehnte hinweg penibel mit hohen Sonnenschutzfaktoren eingecremt, um uns vor gefährlicher UV-Strahlung zu schützen? Man sollte sich bei der Anwendung von UV-Licht zumindest der Gefahren bewusst sein, die aus energiereicher ultravioletter Strahlung resultieren, die nicht zu unterschätzen sind. Der Wellenlängen-Bereich von kurzwelligem ultraviolettem UV-C Licht liegt bei etwa 100-280 nm und grenzt unmittelbar an die (X-Ray) Röntgenstrahlung an.  Gefährlichkeit: Dieses sehr gefährliche UV-Licht verursacht Verbrennungen der Haut und der Bindehaut nach sehr kurzer Zeit und kann zur Erblindung führen.

In der Edelsteinkunde ist die Foto-Lumineszenz besonders interessant, da eine Lichtquelle im langwelligen ultravioletten Bereich (UV-A) an diversen Edelsteinen teils interessant zu betrachtende fluoreszierende Erscheinungen verursacht, die meist auch mit kostengünstigen Hilfsmitteln betrachtet werden können. Es werden Erscheinungen sichtbar, die ein Indiz für Echtheit oder Synthese sein können. Es handelt sich um durchaus nicht nur für den Fachmann interessante Erscheinungen, die mit Edelstein-Bestimmungstabellen verglichen werden können. Des Weiteren handelt es sich hierbei um eine bedingt diagnostische Möglichkeit zur Identifikation von behandelten und synthetischen Diamanten.

Für die Untersuchung von fluoreszierenden und phosphoreszierenden Erscheinungen an Edelsteinen wird ein so genanntes UV-Kabinett verwendet. In einem geschlossenen, innenseitig schwarzen Gehäuse befindet sich eine UV-A und eine UV-C Quelle, welche separat einschaltbar sind. Die Erscheinungen werden von oben durch einen UV-Filter betrachtet, der es zwar zulässt, die lumineszierenden Erscheinungen im Bereich des sichtbaren Farbspektrums zu begutachten, jedoch jegliche schädliche und gefährliche UV-Strahlung heraus filtert und somit die Augen des Gemmologen schützt.

Proportion-Scope

Dieses Gerät dient der Begutachtung und der exakten Messung der Proportionen der Schliffe von Brillanten, Diamanten und Edelsteinen. Über ein Schattenbild können anhand einer Skala hierbei die exakten Winkel, etc. gemessen und abgelesen werden.

Dosimeter

Das Dosimeter (Geigerzähler) wird zur Identifikation eventueller radioaktiver Behandlungen verwendet.

Edelsteinbehandlungen durch Radioaktivität sind keine Seltenheit und technisch einfach durchführbar. 

Der entscheidende Unterschied zu anderen Behandlungsarten besteht darin, dass die jährliche Strahlenbelastung für jeden unnötig ansteigt, der Umgang mit solchen Steinen hat oder sie sogar täglich als Schmuckstück trägt.

Mit einem Dosimeter (Geigerzähler) können Edelsteine und Diamanten auf eine eventuelle radioaktive Behandlung untersucht werden. Die natürliche Radioaktivität beträgt z. B. in unserem Büro 0,07 Mikrosievert. Im Flugzeug auf rund 10.000 m Höhe kann sie auch bei 11 oder mehr liegen. Da einige Edelsteine, wie beispielsweise der Titanit (Sphene), eine gewisse natürliche Radioaktivität aufweisen können, dürfen hier keine voreiligen Schlüsse gezogen werden. Behandlungen durch hochenergetische radioaktive Bestrahlung, sowie Gammabestrahlung können aber auf diese Weise nachgewiesen werden. Die Vorgehensweise zur Messung ist recht simpel. Zunächst wird die natürliche Umgebungsstrahlung gemessen, die ortsabhängig von der Meeresspiegelhöhe zwischen 0,03 und 0,07 Mikrosievert liegen sollte. Danach wird die Messung an dem Stein durchgeführt. Ein kleiner Edelstein mit einem Durchmesser von beispielsweise nur rund 5 mm sollte überhaupt nicht in der Lage sein, das Messergebnis der Umgebungsstrahlung zu beeinflussen wenn er natürlich ist. In der Fachliteratur gibt es Tabellen, aus denen hervorgeht, welche Edelsteine und Mineralien natürliche Radioaktivität aufweisen können und bei welchen eine Behandlung durch radioaktive Bestrahlung vorliegen könnte.

Eine intensive radioaktive Bestrahlung bewirkt insbesondere beispielsweise bei farbigen Diamanten ein intensiveres „Leuchten“ der Farben, was mit einem Dosimeter aufgrund erhöhter Werte jedoch recht einfach nachgewiesen werden kann. Auch Ametrine können auf diese Weise hergestellt werden. Ein Amethyst wird z.B. mit Bleifolie zur Hälfte abgeklebt. Durch die Bestrahlung ändert sich das Lila hin zu Gelb. Das Ergebnis ist dann ein Ametrin: Ein Stein, der zur Hälfte aus Amethyst und zur anderen Hälfte aus Citrin besteht, was in der Natur nur selten vorkommt und entsprechend wertvoll ist.

Im Umkehrschluss kann eine „Dämpfung“, also ein zu geringer Wert natürlicher Radioaktivität, als Hinweis für eine Oberflächenbehandlung mit Wachsen und Ölen, wie z.B. Paraffin oder Harzen und Kunstharzen, interpretiert werden.

Die Durchführung des Testes ist daher in jedem Fall sinnvoll und kann zusätzliche Erkenntnisse liefern

Einfache ältere analoge Geräte mit nur einem Zählröhrchen sind hierfür gut geeignet. Erstaunlich genaue Werte erzielen auch miniaturisierte digitale Geräte, die über den Lautsprecherausgang an einem Handy in Kombination mit einer App betrieben werden können.

Prüfsäure

Um die Echtheit von Gold verlässlich zu überprüfen, vereinbaren Sie einfach einen Termin und wir schauen uns Ihre Schmuckstücke an. Mit unserer Jahrelangen Erfahrung, modernen Untersuchungsmethoden wie der Röntgenfluoreszenzanalyse oder dem klassischen Säuretest können wir sicher sagen, um was es sich handelt.

Ein Schiefertäfelchen, ein Prüfstern mit unterschiedlichen Referenz-Goldlegierungen und ein

Satz verschiedener Säuren (Königswasser) zur Bestimmung der unterschiedlichen Feingehalte von Goldlegierung, sowie andere Chemikalien zum Testen der Edelmetalle Platin und Silber.

Lesen Sie sich auch gerne unseren ausführlichen Artikel zum Thema “Gold Testen” auf goldpreis24.de durch. Hier ist der Link!

UV-A/VIS/N-IR Edelsteinspektrometer©

Mit dem Edelsteinspektrometer© kann der langwellige ultraviolette UV-A Bereich, das Fluoreszenzspektrum, das sichtbare VIS Farbspektrum und das nahe Infrarot N-IR Spektrum  untersucht werden. Möglich sind hiermit Messungen der Absorptionsspektren, Transmissionsspektren, sowie Reflexionsmessungen im IR Bereich. Die Auswertung erfolgt über den Vergleich mit der Datenbank, die über 4000 Referenzkurven enthält. Des Weiteren erscheinen die Fraunhoferschen Linien als Zahlen über den entsprechenden “peaks” der Kurven und können zusätzlich mit der Fachliteratur abgeglichen werden. Da hierbei gleich mehrere Spektren als Kurven dargestellt und untersucht werden, liefert diese Methode erheblich aussagekräftigere Ergebnisse als ein einfaches Spektroskop. Insbesondere beim Rubin besteht heute die Schwierigkeit darin, dass es viele verschiedene synthetische Herstellungsverfahren gibt, die untereinander teilweise zu Hybriden verknüpft sind und im Anschluss einer Hitze-Diffusions-Behandlung unterzogen wurden.

Weitere Informationen zu unserem Edelsteinspektrometer, der Entstehungsgeschichte und weitere Einzelheiten finden Sie auf folgender Unterseite: Edelsteinspektrometer.

Raman-Spektrometer

Die Raman-Analyse gilt in der Edelsteinkunde als eine der optimalsten „High-End“  Untersuchungsmethoden, da sie besonders gut zur Bestimmung von Edelsteinen und Mineralien geeignet ist. Das Raman-Spektrum bietet im Bereich der Gemmologie überwiegend sehr diagnostische Ergebnisse.

Zur Funktionsweise: Bei dieser Technologie wird im Grunde das Schwingungsverhalten der Moleküle untersucht. Durch einen 532nm oder 785nm Laser wird eine eigenständige elektromagnetische Schwingung der Moleküle ausgelöst, das sogenannte „Raman-Streuspektrum“. Man spricht auch von einem Emissionsspektrum, da es sich um eine Strahlung handelt, die durch diese Untersuchung generiert und emittiert wird (also aus dem Stein heraus kommt). „Streuspektrum“ nennt es sich, da diese meist sehr schwache Strahlung beim Verlassen der Probe in alle Richtungen gestreut wird. Die Raman-Strahlung wird deshalb in einem Mikroskop-Objektiv gebündelt und an ein digitales (Infrarot)-Spektrometer weitergeleitet. 

Durch den Laser wird oft auch zusätzlich gerade bei Edelsteinen eine gewisse Fluoreszenz ausgelöst, die das schwache Raman-Spektrum teils überlagert, sowie die unerwünschte so genannte Rayleigh-Strahlung, was durch verschiedene spezielle Filter beseitigt, bzw. reduziert werden muss, was auch für die ebenfalls wieder aus dem Edelstein austretende monochromatische Laserstrahlung gilt.

Mit der Raman-Spektroskopie lassen sich Edelsteine schnell und sicher identifizieren. Auch Behandlungen können nachgewiesen werden. Ein besonders charakteristisches Raman Spektrum weist auch der Diamant auf, was eine sichere Detektion von in jüngster Vergangenheit vermehrt vorkommender Synthesen, sowie HPHT Behandlungen, CVD, etc. ermöglicht. 

Wir verwenden ein Raman Spektrometer mit einem 785nm Infrarot Laser, dessen Intensität und Emissionsdauer anwählbar ist, was eine bessere Anregung der Raman Streustrahlung bewirkt. Die Applikation zur Untersuchung von Diamanten, Edelsteinen und Mineralien gewährleistet einen immer gleichen Abstand zwischen Probe und Messsonde und verhindert das Eindringen äußerer elektromagnetischer Strahlung, wie Licht, was somit reproduzierbare repräsentative Messergebnisse ermöglicht. Unser Gerät verfügt seitens des Herstellers über eine umfangreiche Vergleichsdatenbank für diverse Chemikalien, sowie eine eigens im Gerät angelegte Referenz-Datenbank für Edelsteine, was dem in die Spektrometer-Software integrierten Algorithmus einen automatischen Abgleich eines zu analysierenden Edelsteines mit der Datenbank ermöglicht. 

Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)

Die Röntgenfluoreszenzanalyse ermöglicht auch eine zerstörungsfreie Analyse der chemischen Zusammensetzung auf elementarer Ebene von Edelsteinen und deren darin enthaltenen farbgebenden Elemente. So kann beispielsweise bei einem Smaragd das Herkunftsland Kolumbien nachgewiesen werden, da sich in solchen Smaragden mehr Vanadium nachweisen lässt. Auch Edelsteineinschlüsse können oft analysiert werden, was manchmal Rückschlüsse auf die Herkunft ermöglicht. Des Weiteren können zum Beispiel Blei dotierte Rissfüllungen nachgewiesen werden, sowie Diffusions-Hitzebehandlungen. 

Synthesen können über die enthaltenen Katalysator Reste (beispielsweise Platin, etc.) als solche identifiziert werden. Darüber hinaus können zu untersuchende Edelsteine mit einer von Andreas Stratmann eigens dafür angelegten umfangreichen Referenz-Datenbank abgeglichen werden. Diese Edelstein-RFA-Datenbank kann auch den Diamantgutachter bei der Farbgraduierung von Diamanten aufgrund der enthaltenen Spurenelemente, sowie der Bestimmung des Reinheitsgrades wegen der enthaltenen Stärke, Größe und Dichte der Einschlüsse bei seinen Untersuchungen und Einschätzungen sinnvoll unterstützen.

Mit der Röntgenfluoreszenzanalyse unterscheiden wir auch sicher zwischen kostbaren Salzwasser-Zuchtperlen (die mehr Sr Strontium enthalten) und preiswerten Süßwasser-Zuchtperlen (die einen höheren Mn Mangan Gehalt aufweisen). Auch eventuelle künstliche Einfärbungen oder Beschichtungen können wir mit dieser Untersuchungsmethode nachweisen.

Weitere Informationen können Sie unserer dazu passenden Unterseite entnehmen.

Mikro-Radiographie

Salzwasser- oder Süßwasser-Zuchtperle?  Südsee-, Tahiti-Perle oder nur eine Ming Perle? Oder fragen Sie sich, ob Sie vielleicht eine der sehr seltenen Naturperlen haben? 

Neben der Bestimmung der chemischen Zusammensetzung mittels Röntgenfluoreszenzanalyse und einer Raman-Analyse kann durch die Mikroradiographie die innere Struktur von Perlen sichtbar gemacht werden. Sogar einzelne Perlschichten können oft sichtbar gemacht werden, wodurch beispielsweise eine eventuell durchgeführte Politur nachgewiesen werden kann.

Eine Röntgenaufnahme kann so zum Beispiel den Nachweis bringen, ob es sich um eine Salzwasser Zuchtperle mit Kern, oder um eine natürlich gewachsene (zufällig entstandene) Perle, so genannte „Orient- oder Barockperle”, oder Süßwasserperle mit oder ohne Kern, handelt.

Auch mit Bleiglas gefüllte Risse in Edelsteinen können auf diese Weise allgemein verständlich dargestellt und gezeigt werden.

Unsere digitale Mikro-Radiologie-Technik stammt aus dem Dental- und Sicherheitsbereich. Sie wurde durch Applikationen für gemmologische Untersuchungen angepasst. Neben einfachen Röntgenbildern sind auch dreidimensionale Darstellungen möglich.

Da sich der Wert seltener Naturperlen um mehr als das zehnfache nach oben potenzieren kann, sind hier aufwendige Untersuchungen durchaus gerechtfertigt.

Neben Perlen und Edelsteinen können natürlich auch beliebige andere Gegenstände durchleuchtet werden.

Referenz Steine

Farbvergleichssteine (Masterstones) dienen der Graduierung von Diamanten und Brillanten, von den Farben D-M.

Referenz Diamanten dienen zur Bestimmung und Begutachtung von Typ 1a, 1b, 2a und 2b Diamanten, behandelte Diamanten, synthetische Diamanten, Moissanit, etc.

Besonders umfangreich ist die Sammlung an Referenz Edelsteinen. Die Referenz-Edelsteine werden bei Analysen und der Begutachtung oftmals zum Vergleich, eben als Referenz herangezogen. Die Referenz-Edelsteine des gemmologischen Labors Berlin sind in zahlreichen Edelsteinseminaren zum Einsatz gekommen und mehrfach untersucht worden. Die Edelsteinsammlung umfasst rund 300 natürliche Edelsteine, auf verschiedene Weisen behandelte Edelsteine, sowie die jeweiligen Synthesen dazu, wie beispielsweise synthetische Rubine, die nach dem Chatham-, Ramaura-, Knischka- und Verneuil-Verfahren hergestellt wurden und andere Synthesen wie zum Beispiel synthetischer Spinell in verschiedenen Farben. Natürlich gehören auch Rubine und Saphire unterschiedlicher Qualitäten dazu, bei denen die Herkunftsländer wie Sri Lanka, Burma, Afrika, Indien, Thailand, Madagaskar und Kaschmir, etc. bekannt sind. Gleiches gilt für Smaragde und Turmaline, bei denen es meist darum geht, ob ein „kolumbianischer Smaragd“ und ein „Paraiba-Turmalin“ tatsächlich aus dem namensgebenden Land stammt oder lediglich wegen der Farbe und der vielleicht auch sehr ähnlichen Zusammensetzung entsprechenden Land stammt.

Weitere Geräte

Es gibt noch weitere Geräte, die man mehr oder weniger zum Untersuchen von Edelsteinen gebrauchen kann. Da diese jedoch den Rahmen an dieser Stelle sprengen würden werden die Geräte hier nur kurz aufgelistet. Sollten Sie Fragen zu den einzelnen Geräten haben, zögern Sie nicht und eine e-Mail zu schreiben. Gerne klären wir dann Ihre Fragen.

  • Gem-Weight-Computer
  • Digitales Mikrometer 
  • Moe-Diamond-Weight-Computer (mit Tabellen)
  • Analoger Feintaster
  • Digitaler Messchieber
  • Hanlupe
  • Chelsea- und Rubin Filter
  • Tageslichtlampe
  • Kaltlichtquelle
  • Spektroskop