合成ダイヤモンド

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ラボで製造されたダイヤモンドとは?

合成ダイヤモンドは、ラボラトリー グロウン、ラボで生成された、ラボで製造された、人工ダイヤモンドなど、様々な名前で呼ばれています。これらの名称はすべて、合成ダイヤモンドがラボラトリーや工場で作られたものであって、自然の中で生成されて地中から採掘されたものではないという事実を示しています。合成ダイヤモンドのラボラトリーには、高度な技術を駆使して、天然のダイヤモンドが地中で形成される時の条件を模倣しているところもあります。この発生に関する事実こそが、合成ダイヤモンドと天然ダイヤモンドとを区別する主な要因です。合成ダイヤモンドと天然ダイヤモンドとでは、基本的に化学特性、光学特性、物理特性、そして結晶構造が全く同じだからです。

合成ダイヤモンド史年表

  • 1950年代:合成ダイヤモンドは当初、工業目的で高温高圧(HPHT)法を用いて製造され、テレコミュニケーション、レーザー光学、研磨剤など様々な用途に使用された。
  • 1970年代:General Electric(ゼネラル エレクトリック)社の研究者が、宝石品質の合成ダイヤモンドを初めて製造した。これらはジュエリー用の宝石として使用するのに十分なクラリティ グレードと大きさであった。
  • 1980年代半ば:製造業者による、宝石品質の合成ダイヤモンド結晶の商業的生産が行われた。これらのラボ製造ダイヤモンドは、最初はほとんどが小粒で黄色または茶色がかったものであったが、その後数十年間で品質が改良された。
  • 2000年代:ダイヤモンドは、HPHT法よりも低い圧力と温度を要する化学蒸着法(CVD)を使用して製造されるようになった。
  • 2010年代半ば:ジュエリー市場では、無色のラボ製造ダイヤモンドが商業規模で入手可能となった。HPHT法とCVD法はいずれも、依然として合成ダイヤモンドの製造に多く使用されている。
CVD、HPHTおよび天然のダイヤモンド結晶

CVD(左)、HPHT(中央)、天然(右)のダイヤモンド結晶。CVDダイヤモンドは、成長過程で生じた炭素で縁どられている。

合成ダイヤモンドはラボでどのように作られるか?

ラボでのダイヤモンドの製造には、主に二つの方法があります:

1. 高温高圧法(HPHT)

この方法では、天然のダイヤモンドが地中で形成される高圧高温条件を模倣したラボラトリーで合成ダイヤモンドが製造されます。HPHTダイヤモンドは、5~6GPaの圧力(旅客機を人の指先に乗せたと仮定した場合に受ける圧力にほぼ相当)と1300~1600°Cの温度下で成長します。

天然か合成かに関わらず、品質の低いダイヤモンドも、HPHT処理を通してカラーやクラリティを向上させることができます。このプロセスは、ダイヤモンドを無色に近づけることのほかに、ダイヤモンドの色をピンク、ブルーまたはイエローに変える目的でも使用されます。その場合、ダイヤモンドは「処理済み」ダイヤモンドと呼ばれます。

2. 化学蒸着法(CVD)

このより新しい技術により、科学者は適度な温度(700°C~1300°C)とより低い圧力を用いて合成ダイヤモンドを成長させることができます。真空チャンバー内に炭素を含むガスを注入してダイヤモンドの種結晶に付着させ、合成ダイヤモンドとして結晶化させます。ダイヤモンドの最終的なサイズは、成長に費やした時間によって決まります。

ラボで製造されたダイヤモンドを見分ける方法は?

合成ダイヤモンド(左)と天然ダイヤモンド(右)は肉眼では同じように見える。

合成ダイヤモンド(左)と天然ダイヤモンド(右)は肉眼では同じように見える。

ラボで製造されたダイヤモンドは、肉眼では天然ダイヤモンドと全く同じように見えます。特殊な機器を使用する宝石ラボラトリーでなければ、識別することはできません。こうした機器によって微量元素や結晶の成長のわずかな違いを検出し、ダイヤモンドが合成か天然かを判定します。

ラボで製造されたダイヤモンドのグレーディング方法

天然ダイヤモンドのGIAダイヤモンド グレーディング レポート

天然ダイヤモンド用のGIAダイヤモンドグレーディングレポート

GIAでは、合成ダイヤモンドは天然ダイヤモンドのグレーディング プロセスと同様の厳格なプロセスを経ます。グレーディング用の宝石をお預かりする際、GIAではどのような石かの判定と同時に、施された可能性のある処理の検出のために、検査を行います。分析方法には、インクルージョンおよび、蛍光やリン光の反応の観察も含まれます。ダイヤモンドがラボで製造されたものだと判明した場合、GIAはラボラトリー グロウン ダイヤモンド レポートを発行します。消費者保護のための追加の警戒措置として、GIAでは、ダイヤモンドのガードルにレポート番号と、ダイヤモンドがラボで製造されたものであることを示す文字のレーザー刻印も行います。

ラボで製造されたダイヤモンドは、ダイヤモンドの代わりとして人気を集めています。採鉱されたダイヤモンドと同じ美しさや特性を持ち、しかも多くの場合ダイヤモンドよりも価格が手頃であるためです。検討しているダイヤモンドがラボで製造されたものか天然のものかに関わらず、GIAダイヤモンド レポート付きの石を購入し、石の由来や品質について知っておきましょう。