寻找合适的仪器

全球主要的宝石检测实验室都采用类似的流程来检测钻石，虽然每个实验室可能会使用不同的方法和机器来确定它们是否是天然的、合成的、仿钻石或经人工处理的钻石。

钻石类型

 检测仪器首先测试样品是否为Ia型，因为目前的合成方式，不管是高压高温合成法（HPHT）还是化学气相沉积法（CVD）都无法合成出Ia型钻石。天然钻石有可能是所有类型Ia和Ib，IIa和IIb中的任何一种，但HPHT钻石只可能是Ib，IIa或者IIb型，CVD合成钻石仅可能是IIa和IIb。 I型钻石含氮，II型钻石不含氮。
      正如前面提到的，绝大部分的天然白钻都是Ia型，也有少许天然白色钻石是IIa型，虽然这是极为罕见的。同样，化学气象沉淀法合成钻石，这种方法合成的钻石通常不含氮元素。 
      CGL-GRS瑞士和加拿大宝石实验室的总裁和首席宝石学家Branko Deljanin说，在不远的将来，合成钻石生产商会随着合成技术进步和产量的增加，将获得更大的钻石话语权，及影响合成钻石的类型，这将导致大量通过筛选钻石类型来区分合成钻石的仪器不能使用。但是他也不能确定这种事情何时会发生。

可用的设备

市售多种设备供实验室用来分析和观测合成钻石，这些设备从简单的手持式到复杂的能自动筛选分装再做进一步分析的专业设备一应俱全。能够分析是天然钻石还是需要做进一步确认的设备有如下几种：

1、DiamondSure，来自戴比尔斯，通过紫外线吸收的原理，能快速的筛选无色或接近无色的钻石，重量从0.10克拉到10克拉，无论镶嵌或者裸钻，都可以分辨出钻石是天然还是处理过亦或是仿制品，测量每个钻石需要数秒钟。

2、DiamondPlus，来自戴比尔斯，主要是为了检测高温高压处理的钻石，当然它也能够检测化学气相沉积法合成钻石，通过激光激发光致发光成像分析方法。能够检测从0.05克拉到10克拉的样品，钻石样品必须浸没在液氮中。

3、统包货自动筛选仪（AMS），来自戴比尔斯，通过紫外线吸收的原理能够快速筛选出合成钻石和仿钻石，重量从0.01克拉到20克拉，该仪器支持一次高达500克拉的钻石样品，每小时能检测大概360粒样品。

4、DiamondCheck，来自GIA，用红外光谱来快速筛选0.01克拉至10克拉钻石样品。别的设备都只能检测无色或者接近无色的钻石，但 DiamondCheck可以筛选粉色钻石， DiamondCheck还可以筛选高温高压处理过的钻石或者仿钻石。

5、D-Screen，来自安特卫普的HRD，使用紫外吸收光谱来分辨钻石是否为天然，还是高温高压处理钻石或是合成钻石。D-Screen不能筛选出仿钻石，仅用于筛选颜色从D到J的钻石。

6、M-Screen,来自安特卫普HRD，使用紫外吸收光谱来筛选颜色从D到J，重量从0.01ct到0.20ct的统包货，可以区分出天然钻石，合成钻石，仿钻石和人工处理钻石。HRD表示：该设备可以每小时筛选7200-10800粒钻石。

7、GV5000，宽频诱导发光测试仪，来自中国的国家珠宝玉石质量监督检验中心（NGTC），采用紫外线透射光宽频诱导发光成像分析法筛选裸钻或者镶嵌钻石，重量从0.002克拉到8克拉（钻石直径从1mm-25mm都可以）。

该设备除了能筛选别的设备都筛选不了的小钻石之外，GV5000还可以筛选各类荧光的钻石或者是镶嵌钻石。该设备能筛选大小为0.01ct的钻石大约每小时12000粒。

      这些没有通过筛选的样品是否为天然钻石需要由宝石学家来最终认定，市售用于最终测试的设备包括：

1、DiamondView，来自戴比尔斯，通过观察样品在短波紫外线照射下产生的宽频诱导发光图像来检测。该设备能检测重量从0.05克拉到10克拉的钻石，以及重量从0.01ct到0.20ct的统包货。该设备主要用于裸钻，但某些镶嵌钻石如果符合要求也可以检测。

2、阿尔法钻石分析器，来自安特卫普HRD，使用红外光谱来分析钻石类型 – 比如I型和II型。该设备还能测试的钻石是否为合成钻石，处理钻石或仿钻石。

分级的不同

肉眼及放大镜观察

高温高压合成钻石

VS

化学气象沉淀法合成钻石

为了准确的检测一个被标记需要做进一步检测的样品到底是天然钻石还是合成钻石，是哪种方法合成的钻石，这需要大量的设备去检测样品的方方面面。一台机器通常设计为专注于检测钻石某一个方面的特性。“没有一种神奇的机器，一次可以做的一切。” Deljanin写到。

HPHT合成钻石和CVD合成钻石有以下几点不同：

1、晶体结构：HPHT合成钻石是按照立方八面体结构生长，特种照明下呈现“沙漏”状，而CVD合成钻石是层状生长，特种照明下能观察到条纹。天然钻石是按照三角形环状生长，也被称为“三角形纹理”。当钻石在高强度的紫外线下会发出荧光，或者吸收辐射之后发光，这种光下能观测到钻石的生长方式。“沙漏”结构被认为是HPHT合成钻石的鉴定特征，但是在2013年，GIA展示了一种极其罕见的天然钻石也呈现出这种立方八面体结构。

2、 除了观测生长类型之外，还可以通过交叉偏振镜观察，去检测一些晶体扭曲特征。这些晶体扭曲导致出现光的双折射。 HPHT钻石通常没有晶体扭曲或者非常小。天然钻石通常会显示出其形成过程中产生的“榻榻米”状，或斑驳图案。但是，CVD金刚石还可以显示类似于天然钻石扭曲特征。

3、发光特征：绝大部分天然白色和接近白色的钻石能发出蓝色荧光而没有磷光. 极少部分钻石的颜色这些天然钻石也可以发出绿色到黄色的荧光。白色和接近白色的HPHT钻石倾向于显示蓝绿色荧光，并且在紫外光源关掉之后的三秒到一分钟都能显出强烈的蓝绿色磷光。据NGTC深圳珠宝研究所所长蓝延的介绍，他的研究所看到的所有白色和接近白色的HPHT合成钻石都能够发荧光，同时有磷光。 CVD合成钻石可以发绿蓝色，绿色，红色，橙色等荧光。

4、包裹体：在显微镜下，HPHT合成钻石可见棒状金属包裹体，也可能是板状或者不规则形状。这些包裹体通常是在生长过程中所使用的金属溶剂的副产物。 CVD合成钻石因为能更好的控制生长环境所以经常没有包裹体，但在生长面上可能会有黑色碳质包裹体。 GIA曾经报道过CVD合成钻石的包裹体，有时像天然钻石的包裹体。

合成钻石的未来