Danas je nabavljen uređaj za detekciju dijamanata naziva Diamant-Detector (model DT-3), njemačkog proizvođača Helmut Klein GmbH Elektronische Zeitmesstechnik iz 1980-tih godina.
Tvrtka Elektronische Zeitmesstechnik Helmut Klein GmbH iz Pforzheima, Njemačka, osnovana je 1979. godine, a tijekom 1990-tih godina preuzela ju je švicarska kompanija Greiner Vibrograf AG. Specijalizirana je za proizvodnju mjernih instrumenata i opreme za urarske radionice i servise.
Diamant-Detector je uređaj koji pomaže razlikovati pravi prirodni dijamant od umjetno proizvedenog kubičnog cirkonija koji može jako sličiti dijamantu. Kubični cirkonij je sintetički materijal koji se može dobiti u različitim bojama i obrađivati u različitim oblicima te se često koristi kao jeftina zamjena za dijamante i drugo drago te poludrago kamenje. Naziva se sintetički simulant ili imitator dijamanta te je tako i označen na našem detektoru.
Ovaj naš detektor, kao i svi drugi slični mali ručni detektori, mogu razlikovati dva minerala na osnovu razlika u nekim njihovim lako mjerljivim svojstvima, a to su najčešće toplinska i električna vodljivost. Kod našeg testera se mjeri toplinska vodljivost.
Pravi dijamant ima izuzetno dobru toplinsku vodljivost (veću od bilo kojeg drugog elementa) dok su kubični cirkonij, staklo i slični materijali koji mogu sličiti dijamantu loši toplinski vodiči. To se iskorištava kod našeg detektora i on zapravo mjeri brzinu kojom se toplina prenosi na testirani materijal te na osnovu toga detektira da li se radi o pravom dijamantu ili ne. U tu svrhu se kao detektor koristi mali ispitni šiljak sa električnim grijačem preko kojeg se prenosi toplina na ispitivani materijal. Rasipanjem (prijenosom) topline grijač se hladi čime mu se smanjuje električni otpor. Kod pravog dijamanta koji odlično vodi toplinu hlađenje će biti puno brže nego kod umjetnih dijamanata i stakla sa puno manjom toplinskom vodljivošću.
Detektor poput našeg koji radi na osnovu toplinske vodljivosti može vrlo dobro razlikovati pravi dijamant od umjetnog kubičnog cirkonija, međutim na tržište je ušao još jedan simulant dijamanata naziva moissanit (silicijev karbid). Moissanit je također dobar toplinski vodič te ga detektori na principu toplinske vodljivosti uglavnom ne mogu razlikovati od pravog dijamanta. Stoga su razvijeni testeri na principu mjerenja električne vodljivosti jer je dijamant za razliku od moissanita puno manje električki vodljiv, odnosno praktično je izolator. Za ispitivanje se koristi visoki (probojni) napon te se mjeri mala struja koja probija kroz kamen.
Kad smo već kod toga, spomenimo da postoji vrlo rijetka vrsta dijamanta (dijamant tipa II) sa tragovima elementa bora koji ga čini električno vodljivim. U tom slučaju bi tester na principu električne vodljivosti prepoznao moissanit umjesto dijamanta tipa II. Stoga su razvijeni specijalizirani optički testeri koji prepoznaju različite indekse loma svjetlosti kroz ova dva kamena. Neki testeri imaju ugrađeno malo UV svjetlo za osvjetljavanje ispitivanog uzorka. Ovo je iz razloga što neki dijamanti (njih oko 30 %) pokazuju svojstva fluorescencije pod UV svjetlom te svijetle obično u plavim nijansama. Također i neki simulanti dijamanata imaju svoja specifična fluorescentna svojstva. Potrebno je biti dobro uvježban za prepoznavanje tih svojstava.
Nacrtali smo shemu našeg testera dijamanata, međutim nemamo sondu za uređaj pa ne znamo ulazne parametre za detekciju. Metalna pločica INSTRUMENT TEST je podloga za odvođenje topline. Na njoj se može testirati sonda, a također i ispitivati dragulj. Toplina se iz sonde brže ili sporije proširi, odnosno pređe na volumen ispitivane tvari i to je u principu dovoljno za detekciju, no i metalna pločica pomaže odvođenju topline ako se koristi kao podloga. Nismo našli nikakve podatke za ovaj naš tester tako da nismo sigurni da li kalibriran za rad samo na metalnoj podlozi ili se može mjeriti i u zraku, npr. kad je kamen već ugrađen u neki nakit. Također, sigurno postoji neko vrijeme zagrijavanja sonde (nakon uključenja uređaja i nakon svakog mjerenja) koje signalizira zelena LED sa oznakom SENSOR READY.
Uređaj bi svakako trebao mjeriti promjenu pada napona na otporniku 510 Ω u krugu napajanja grijača sonde. Taj napon ima dinamičku karakteristiku proporcionalnu vremenu hlađenja grijača. Ako je hlađenje (promjena napona) brzo, uključuje se LED detekcija DIAMANT i zvučna indikacija koju čini krug audio oscilatora sa NOR logičkim vratima (IC2 pinovi 8-13) i piezo zvučnikom. Ako je hlađenje (promjena napona) sporo, uključuje se LED indikacija IMITATION/SIMULANT. Može se dogoditi da vrlo mali komadići kubičnog cirkonija (ispod 3 mm) zbog malog volumena pokažu kratko vrijeme hlađenja koje ulazi u zonu dijamanta pa je stoga ugrađena sklopka MINI/NORMAL kojom se to kompenzira.
Razumijevanje elektroničke sheme bi uvelike olakšalo mjerenje i snimanje oblika signala na ulazima i izlazima operacijskih pojačala, te kasnije na logičkim vratima. Detektorski krug je proračunat za karakteristični otpor grijača sonde, a kasniji sklopovi sadrže proračunate RC konstante s obzirom na temperaturnu karakteristiku sonde te je bez iste teško napraviti točnu dinamičku simulaciju otpora na ulazu kako bi napravili ta mjerenja. Također, tu je i krug detekcije zagrijanosti sonde (spremnosti za rad) koji se također bazira na mjerenju pada napona kod postignute određene temperature, odnosno otpora grijača sonde.
Operacijska pojačala su spojena kao diferencijator (IC3) i komparator (IC4) te ako uzmemo da je ulazni signal strmina (rampa) porasta i pada napona (trokutasti napon) onda na izlazu svakako dobivamo pravokutne signale koji su određeni vremenom trajanja rampe napona kod diferencijatora i pragom okidanja kod komparatora kojem se na jedan ulaz dovodi referentni napon iz emiterskog slijedila sa tranzistorom BC547B. Ovi signali se uspoređuju u logičkim krugovima. Mjerni ciklus traje nešto manje od 2 sekunde i u tom vremenu će zasvijetliti jedna od LED, crvena za imitaciju dijamanta ili žuta za pravi dijamant pri čemu se paralelno uključuje i zvučna indikacija.
Diamant-Detector Helmut Klein (DT-3) spada u rane generacije elektroničkih detektora koji mogu prepoznati razliku između pravog dijamanta (izuzev dijamant tipa II) i kubičnog cirkonija samo na osnovu mjerenja toplinske vodljivosti. Pogreška u mjerenju ovdje može nastati zbog same veličine ispitivanog materijala jer će se toplina puno lakše probiti kroz manji volumen materijala. Stoga takvi detektori imaju kalibrirane mjerne opsege s obzirom na veličinu materijala. U našem slučaju to su dva opsega (ispod veličine 3 mm i iznad veličine 3 mm) no današnji bolji detektori imaju više tih mjernih opsega.
Pravi dijamant ima vrlo veliku toplinsku i vrlo malu električnu vodljivost te je detekcija sa obje metode svakako točnija od samo jedne metode. Osim električnih primjenjuju se i optičke metode detekcije dijamanata pomoću refraktometara koji mjeri indeks loma dragog kamena. Svaki dragulj ima karakterističan raspon indeksa loma, a dijamanti imaju posebno velik indeks loma. U konačnici tu je i mikroskopsko promatranje kojim vješti zlatari mogu prepoznati specifične značajke prirodnih dijamanata ili simulanata.
Svakako su najbolji oni testeri koji kombiniraju više metoda mjerenja te na osnovu dobivenih mjerenja izračunavaju vjerojatnost o kojem se kamenu radi. Međutim, za potpuno sigurno prepoznavanje pravih dijamanata osim mjerenja toplinske i električne vodljivosti potrebno je koristiti i druge metode poput optičkih mjerenja, mikroskopskih promatranja i mehaničkih testova.