Einleitung
Die Identifizierung eines im Labor gezüchteten Diamanten ist keine einzelne Prüfung. Es ist ein Arbeitsablauf – eine strukturierte Abfolge von Beobachtungen und Messungen, die mit einem breiten Filter beginnt und sich schrittweise zu einer definitiven Schlussfolgerung verengt. Jeder Schritt bestätigt entweder den Diamanten als natürlich oder markiert ihn für die nächste Untersuchungsebene.
Dieser Arbeitsablauf wird von gemmologischen Laboren, Diamant-Graduierungseinrichtungen und zunehmend auch von Einzelhandelsjuwelieren und Händlern genutzt, die den Ursprung der Steine in ihrem Bestand überprüfen möchten. Die vollständige Abfolge reicht von wenigen Sekunden (automatisiertes Schreibtisch-Screening) bis zu mehreren Minuten (fortgeschrittene Spektroskopie und Bildgebung).
Schritt 1: Diamant-Typprüfung
Der erste Filter
Der effizienteste anfängliche Screening-Schritt ist die Bestimmung des Diamanttyps mittels FTIR (Fourier-Transformations-Infrarot)-Spektroskopie. Diese Technik misst den Stickstoffgehalt und die Konfiguration innerhalb des Kristallgitters – Informationen, die Aufschluss darüber geben, wie der Diamant entstanden ist.
Typ Ia Diamanten enthalten Stickstoffatome, die sich über geologische Zeiträume hinweg zu Paaren (IaA) oder größeren Clustern (IaB) aggregiert haben. Etwa 95–98 % der natürlichen, edelsteinqualitativen Diamanten sind vom Typ Ia. Im Labor gezüchtete Diamanten sind praktisch nie vom Typ Ia, da ihre kurzen Wachstumszeiten keine Stickstoffaggregation zulassen.
Typ IIa Diamanten enthalten keinen messbaren Stickstoff. Sie sind die reinste Form von Kohlenstoffkristall. Nur 1–2 % der natürlichen Diamanten sind vom Typ IIa, aber die meisten im Labor gezüchteten Diamanten – sowohl CVD als auch HPHT (gewachsen in stickstofffreier Umgebung) – fallen in diese Kategorie.
Typ IIb Diamanten enthalten Bor anstelle von Stickstoff. Sie sind in der Natur extrem selten (der berühmte Hope Diamond ist einer davon). Bor-dotierte HPHT-Diamanten sind vom Typ IIb.
Entscheidungspunkt: Ist ein Diamant vom Typ Ia, ist er mit ziemlicher Sicherheit natürlich. Der Prozess stoppt. Ist er vom Typ IIa oder IIb, geht es weiter zu Schritt 2. Dieser einzige Test eliminiert die überwiegende Mehrheit der natürlichen Diamanten von weiteren Untersuchungen.
Schritt 2: UV-Fluoreszenz und Phosphoreszenz
Diamanten, die den Typfilter als Typ II passieren, werden unter ultraviolettem Licht untersucht – sowohl langwelliges UV (LWUV, 365 nm) als auch kurzwelliges UV (SWUV, 254 nm).
Wichtige diagnostische Beobachtungen:
- Phosphoreszenz – ein Nachglühen, nachdem die UV-Quelle entfernt wurde. Dies ist bei HPHT-gezogenen Diamanten häufig und bei natürlichen Diamanten sehr selten (außer bei natürlichen Typ IIb, die selbst extrem selten sind). Eine Phosphoreszenz, die mehrere Sekunden oder länger anhält, ist ein starker Indikator für einen HPHT-Ursprung.
- SWUV- vs. LWUV-Reaktion – viele im Labor gezüchtete Diamanten fluoreszieren unter kurzwelligem UV stärker als unter langwelligem UV, was das Gegenteil des typischen Verhaltens natürlicher Diamanten ist.
- Fluoreszenzfarbe – CVD-Diamanten können eine orange oder grüne Fluoreszenz zeigen, anstatt des Blaus, das bei natürlichen Diamanten dominiert.
Vollständige Details finden Sie unter UV-Fluoreszenz & Phosphoreszenz.
Schritt 3: Kreuzpolarisierte Filter und Mikroskopie
Wenn die UV-Prüfung Verdachtsmomente aufwirft, aber keine definitiven Ergebnisse liefert, wird der Stein unter kreuzpolarisiertem Licht und Standardmikroskopie untersucht.
Kreuzpolarisiertes Licht offenbart interne Spannungsbilder. Natürliche Diamanten, die Milliarden von Jahren im Erdmantel unter tektonischem Stress verbracht haben, zeigen charakteristische „Tatami“- oder Kreuzschraffur-Spannungsbilder, die von plastischer Deformation herrühren. Im Labor gezüchtete Diamanten zeigen typischerweise keine Spannung (CVD) oder andere Spannungsmuster (HPHT). Siehe Kreuzpolarisierte Filter.
Die Mikroskopie kann Folgendes aufdecken:
- Metallische Flussmittel-Einschlüsse in HPHT-Diamanten
- Wachstumsstreifen in CVD-Diamanten
- Das Fehlen natürlicher Mineraleinschlüsse (Granat, Olivin, Chromit)
Siehe Mikroskopische Indikatoren.
Schritt 4: Spektroskopie
Für Steine, bei denen die Beweislage noch nicht eindeutig ist – oder um vorläufige Befunde zu bestätigen – liefert die fortgeschrittene Spektroskopie wachstumsmethodenspezifische Defektsignaturen.
Die Photolumineszenz (PL)-Spektroskopie detektiert spezifische Defektzentren:
- SiV⁻ bei 736 nm – diagnostisch für CVD-Ursprung (Siliziumkontamination aus der Kammer)
- Ni-bezogene Defekte bei 882/884 nm – diagnostisch für HPHT-Ursprung
- N3-Zentrum bei 415 nm – deutet auf natürliche Stickstoffaggregation über geologische Zeiträume hin
Die UV-Vis-Absorptionsspektroskopie kartiert die farbverursachenden Defekte und unterscheidet zwischen natürlichen und behandelten Farburspüngen.
Siehe Spektroskopie-Übersicht.
Schritt 5: DiamondView Fluoreszenz-Bildgebung
Das visuell definitivste Identifizierungswerkzeug. Das DiamondView-Instrument verwendet tiefes UV-Licht (unter 225 nm), um Fluoreszenz aus der internen Wachstumsstruktur des Diamanten anzuregen. Das resultierende Bild offenbart das Wachstumsmuster:
- Natürliche Diamanten: Unregelmäßige oktaedrische Wachstumsmuster
- HPHT-Diamanten: Kreuzförmige oder kubooktaedrische Wachstumssektormuster
- CVD-Diamanten: Parallele Bänderung oder Streifen, die eine schichtweise Abscheidung widerspiegeln
Diese Muster gehören zu den zuverlässigsten und intuitivsten verfügbaren Identifizierungsmethoden. Siehe Fluoreszenz-Bildgebung.
Automatisierte Screening-Instrumente
Der oben beschriebene vollständige Arbeitsablauf wird von gemmologischen Laboren durchgeführt. Für den Handel und den Einzelhandel komprimieren automatisierte Instrumente den Prozess:
GIA iD100 – eine Tischsonde, die einzelne Steine (einschließlich gefasster Steine bis zu 0,9 mm Größe) screenen kann und „bestanden“- oder „weiterleiten“-Ergebnisse in etwa 2 Sekunden liefert. Es kombiniert Typprüfung und spektroskopische Analyse in einem schnellen automatisierten Arbeitsablauf.
De Beers AMS2 – ein automatisierter Batch-Screener für lose Melee-Diamanten, der bis zu 3.600 Steine pro Stunde im Bereich von 0,003–0,20 ct verarbeitet. Unerlässlich für das Screening von Melee-Partien vor dem Fassen.
Yehuda Sherlock Holmes – ein tragbarer UV-Fluoreszenz- und Phosphoreszenz-Analysator, der mehrere gefasste und lose Diamanten gleichzeitig screenen kann, ohne eine Sonde zu benötigen. Unabhängig verifiziert durch das UL ASSURE Testing Program.
Gemetrix – eine Reihe kompakter, tragbarer UV-Screening-Instrumente (PL-Inspector, Jewellery Inspector, Melee Inspector), die UV-Strahlung mit zwei Wellenlängen bei 254 nm und 365 nm nutzen, mit Smartphone-Integration zur Erfassung und zum Vergleich der Ergebnisse.
Diese und andere Diamanten-Screening-Geräte sind bei Fachhändlern erhältlich. Detaillierte Spezifikationen finden Sie unter Screening von gefassten und Melee-Diamanten.
Häufig gestellte Fragen
Wie lange dauert der vollständige Screening-Arbeitsablauf?
Das automatisierte Schreibtisch-Screening dauert 2–5 Sekunden pro Stein. Der vollständige Labor-Arbeitsablauf – von der Typprüfung bis zur DiamondView-Bildgebung – dauert mehrere Minuten pro Stein, je nachdem, wie viele Schritte erforderlich sind.
Kann ein einziger Test einen im Labor gezüchteten Diamanten definitiv identifizieren?
Die DiamondView-Bildgebung kommt einer Einzeltest-Antwort am nächsten, da die Wachstumsmuster sehr charakteristisch sind. Die bewährte Praxis kombiniert jedoch mehrere Methoden, um Sicherheit zu gewährleisten. Die Typprüfung allein eliminiert die meisten natürlichen Diamanten; die Spektroskopie bestätigt wachstumsmethodenspezifische Defekte.
Was bedeutet „weiterleiten“ bei einem Screening-Ergebnis?
„Weiterleiten“ bedeutet, dass der Stein einer weiteren Untersuchung bedarf. Es bedeutet nicht, dass der Diamant im Labor gezüchtet ist – nur, dass er nach den Kriterien des Screening-Instruments nicht als natürlich bestätigt werden kann. Seltene natürliche Diamanten des Typs IIa erhalten ebenfalls „weiterleiten“-Ergebnisse.
Haben alle Juweliere Screening-Geräte?
Noch nicht, aber die Akzeptanz wächst schnell. Das GIA iD100 und ähnliche Geräte sind für den Einsatz auf der Werkbank konzipiert. Große Diamantenhandelszentren und verantwortungsbewusste Einzelhändler screenen zunehmend alle eingehenden Bestände.
Zusammenfassung
Der Screening-Arbeitsablauf bewegt sich von breit zu spezifisch: Die Typprüfung (FTIR) eliminiert die meisten natürlichen Diamanten als Typ Ia, die UV-Analyse kennzeichnet verdächtiges Fluoreszenz- und Phosphoreszenzverhalten, kreuzpolarisiertes Licht und Mikroskopie offenbaren Spannungsmuster und Einschlusstypen, die Spektroskopie detektiert wachstumsmethodenspezifische Defektzentren, und die DiamondView-Bildgebung erfasst die definitiven Wachstumsmuster. Automatisierte Instrumente komprimieren diese Sequenz für den Handelsgebrauch auf Sekunden. Das Ziel ist nicht ein einziger entscheidender Test, sondern eine strukturierte Sammlung von Beweisen, die zu einer zuverlässigen Schlussfolgerung führt.