RU140221U1

RU140221U1 - DEVICE FOR IDENTIFICATION OF LUMINESISING MICRO-OBJECTS

Info

Publication number: RU140221U1
Application number: RU2012157003/28U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Елохин; Валерий Николаевич Соколов; Владимир Абович Готлиб; Валерий Иванович Николаев; Фёдор Львович Владимиров; Игорь Иванович Белков; Андрей Владимирович Квасов; Владимир Сергеевич Богатырев; Виктор Петрович Галкин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научные приборы" (ЗАО "Научные приборы")
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2014-05-10

Abstract

1. Устройство для идентификации люминесцирующих микрообъектов, включающее корпус, лазерный источник ИК света, фотоприемник, световой индикатор, подключенный к фотоприемнику, отличающееся тем, что оно снабжено автономным источником питания, платой управления включением лазерного источника ИК света, оснащенной контроллером, а также платой преобразования принимаемого оптического излучения в электрический сигнал и звуковым индикатором, при этом корпус устройства выполнен в виде рукоятки с кнопочным выключателем, а автономный источник питания размещен в изолированной камере, выполненной в виде легкосъемного модуля с обеспечением присоединения к корпусу устройства в его нижней части и электрической связи с кнопочным выключателем, контроллером и световым и звуковым индикаторами.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угол между оптической осью фотоприемника и оптической осью излучателя составляет 32°.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фотоприемник снабжен светофильтром.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фотоприемник подключен к плате преобразования принимаемого оптического излучения в электрический сигнал.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что световой индикатор размещен на корпусе.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что звуковой индикатор размещен в корпусе.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве звукового индикатора выбран пьезоакустический преобразователь.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве автономного источника питания выбрана аккумуляторная батарея.1. A device for the identification of luminescent microobjects, including a housing, a laser source of infrared light, a photodetector, a light indicator connected to a photodetector, characterized in that it is equipped with an autonomous power source, a control board for turning on the laser source of infrared light, equipped with a controller, as well as a conversion board the received optical radiation into an electrical signal and an audible indicator, while the device is made in the form of a handle with a push button switch, and an autonomous source of The power supply is placed in an isolated chamber made in the form of an easily removable module with the connection to the device housing in its lower part and electrical connection with a push-button switch, controller and light and sound indicators. 2. The device according to claim 1, characterized in that the angle between the optical axis of the photodetector and the optical axis of the emitter is 32 °. 3. The device according to claim 1, characterized in that the photodetector is equipped with a light filter. The device according to claim 1, characterized in that the photodetector is connected to a board for converting the received optical radiation into an electrical signal. The device according to claim 1, characterized in that the light indicator is placed on the housing. The device according to claim 1, characterized in that the sound indicator is placed in the housing. The device according to claim 1, characterized in that a piezoelectric transducer is selected as a sound indicator. The device according to claim 1, characterized in that the battery is selected as an autonomous power source.

Description

Полезная модель относится к переносным осветительным устройствам, предназначенным для идентификации микрообъектов, содержащих в своем составе люминофоры излучающие в инфракрасной области спектра, путем регистрации невидимого ИК антистоксового излучения под действием возбуждающего ИК излучения.The utility model relates to portable lighting devices designed to identify micro-objects containing phosphors emitting in the infrared region of the spectrum by recording invisible IR anti-Stokes radiation under the influence of exciting IR radiation.

Метки с антистоксовой люминесценцией основаны на использовании специальных красок, содержащих антистоксовские люминофоры. Антистоксовые люминофоры представляют собой порошковые материалы, активированные соединениями на основе оксидов, фторидов, оксисульфидов и оксихлоридов иттрия и некоторых других элементов и предназначены для преобразования длинноволнового ИК-излучения (1,5-1,6 мкм) в коротковолновое (0,8-1,02 мкм) и ИК-диапазона 0,9-1,07 мкм в видимый свет различных цветов. Эти люминофоры могут эффективно использоваться для маркировки микрообъектов.Labels with anti-Stokes luminescence are based on the use of special paints containing anti-Stokes phosphors. Anti-Stokes phosphors are powder materials activated by compounds based on oxides, fluorides, oxysulfides and oxychlorides of yttrium and some other elements and are designed to convert long-wave infrared radiation (1.5-1.6 μm) into short-wave (0.8-1, 02 μm) and an IR range of 0.9-1.07 μm into visible light of various colors. These phosphors can be effectively used for marking microobjects.

Обычно для обнаружения ИК антистоксовой люминесценции используются ИК видеокамеры либо визуализаторы ИК излучения и соответствующий осветитель. При этом обнаружение производится путем визуального наблюдения излучения люминесценции на экране (RU 2379194, RU 2010142292, RU 21453, RU 55140).Typically, IR cameras or IR visualizers and an appropriate illuminator are used to detect IR anti-Stokes luminescence. In this case, detection is made by visual observation of luminescence radiation on the screen (RU 2379194, RU 2010142292, RU 21453, RU 55140).

Известно устройство и способ визуализации защитного элемента на документах («Защищенный от подделки ценный документ с защитным элементом (варианты), способ защиты от подделки ценного документа (варианты), устройство визуализации и защитный элемент (варианты)». Патент РФ 2379194, публ. 20.01.2010.) содержащее расположенные под углом относительно защитного элемента излучатели (полупроводниковые светодиоды), конденсоры и светофильтры, а также элемент, препятствующий попаданию на контролируемый документ внешней засветки и видеокамеру, передающую сигнал на устройство отображения. Принцип функционирования устройства основан на регистрации человеческим глазом динамически изменяющегося визуального эффекта, создаваемого на дисплее устройства за счет разницы в коэффициенте диффузного отражения пигмента при различном спектральном составе освещения в видимом и/или ближнем ИК-диапазоне оптического спектра, и за счет люминесценции в видимом диапазоне спектра и/или люминесценции в ближнем ИК диапазоне спектра, при этом спектр диффузного отражения красителя и спектр возбуждения люминофора согласованы для обеспечения проявления свойств обоих веществ. Недостатком данного устройства является сложность соотнесения отклика устройства с рисунком на поверхности банкноты, так как оператору необходимо переводить взгляд с документа на монитор устройства, чтобы визуально сопоставить документ с его изображением.A device and method for visualizing a security element on documents is known (“A valuable document protected with counterfeit with a security element (options), a method of protecting against forgery of a valuable document (options), a visualization device and a security element (options)”. RF patent 2379194, publ. 20.01 .2010.) Containing emitters (semiconductor LEDs) located at an angle relative to the protective element, capacitors and filters, as well as an element that prevents external illumination from entering the controlled document and a video camera transmitting with I drove on a display device. The principle of the device’s functioning is based on the registration by the human eye of a dynamically changing visual effect created on the device’s display due to the difference in the diffuse reflectance of the pigment with different spectral composition of illumination in the visible and / or near infrared optical spectrum, and due to luminescence in the visible spectrum and / or luminescence in the near infrared region of the spectrum, while the diffuse reflection spectrum of the dye and the excitation spectrum of the phosphor are matched to ensure displays properties of both substances. The disadvantage of this device is the difficulty of correlating the response of the device with the pattern on the surface of the banknote, since the operator needs to look from the document to the device monitor in order to visually compare the document with its image.

Известно устройство для детектирования люминесцирующих микрообъектов, а именно, устройство для визуализации защитных меток на документе («Устройство для визуализации защитных меток на документе», Патент РФ 2444064, публ. 27.02.2012), содержащее корпус, в котором размещены два источника излучения, первый из которых - мощный лазер, предназначенный для возбуждения антистоксовской люминесценции, а второй источник (светодиод или маломощный полупроводниковый лазер видимого диапазона) формирует видимый образ на поверхности документа, при этом он может включаться в заданной периодической последовательности, характеризующей вид обнаруженной метки, а также менять цвет свечения, а также фотоприемник и подключенный к нему световой индикатор люминесценции. Излучение, исходящее из облученной зоны документа, регистрируется при помощи фотоприемника. Изобретение ориентировано на визуализацию инфракрасных меток и меток с антистоксовой люминесценцией в видимой области спектра, однако оно может быть использовано для визуализации меток инфракрасной антистоксовой люминесценции. Известное устройство обладает широкими диагностическими возможностями, является достаточно сложным, однако оно обладает спецификой ограниченного использования, т.к. предназначено исключительно для исследования плоских объектов с участием оператора, что ограничивает эксплуатационные характеристики и возможности исследования иных объектов.A device for detecting luminescent micro-objects, namely, a device for visualizing security labels on a document ("Device for visualizing security labels on a document", RF Patent 2444064, publ. 02/27/2012), containing a housing in which two radiation sources are placed, the first of which - a powerful laser designed to excite anti-Stokes luminescence, and the second source (LED or low-power semiconductor laser of the visible range) forms a visible image on the surface of the document, while it can t turn on in a predetermined periodic sequence characterizing the appearance of the detected mark, and also change the color of the glow, as well as the photodetector and the luminescence light indicator connected to it. The radiation emanating from the irradiated area of the document is recorded using a photodetector. The invention is focused on the visualization of infrared and anti-Stokes luminescence labels in the visible region of the spectrum, but it can be used to visualize infrared anti-Stokes luminescence marks. The known device has wide diagnostic capabilities, is quite complex, but it has the specifics of limited use, because It is intended exclusively for the study of flat objects with the participation of the operator, which limits the operational characteristics and possibilities of researching other objects.

Известное устройство для визуализации защитных меток на документе, содержащее корпус, источник лазерного инфракрасного света, фотоприемник, световой индикатор люминесценции, подключенный к фотоприемнику, выбрано в качестве ближайшего аналога к заявляемой полезной модели.A known device for visualizing security labels on a document, comprising a housing, a laser infrared light source, a photodetector, a luminescence light indicator connected to a photodetector, is selected as the closest analogue to the claimed utility model.

Задача полезной модели состоит в улучшении эксплуатационных характеристик прибора за счет выполнения его автономным, т.е. выделяющим микрообъекты по их люминесценции без участия оператора, и портативным.The objective of the utility model is to improve the operational characteristics of the device by making it autonomous, i.e. emitting microobjects by their luminescence without the participation of the operator, and portable.

Задача решена тем, что устройство для идентификации люминесцирующих микрообъектов, включающее корпус, лазерный источник ИК света, фотоприемник, световой индикатор, подключенный к фотоприемнику, в соответствии с полезной моделью, снабжено автономным источником питания, платой управления включением лазерного источника ИК света, оснащенной контроллером, платой преобразования принимаемого оптического излучения в электрический сигнал, звуковым индикатором, при этом корпус устройства выполнен в виде рукоятки с кнопочным выключателем, а автономный источник питания размещен в изолированной камере, выполненной в виде легкосъемного модуля с обеспечением присоединения к корпусу устройства в его нижней части и электрической связи с кнопочным выключателем, контроллером и световым и звуковым индикаторами.The problem is solved in that the device for identifying luminescent microobjects, including a housing, a laser IR light source, a photodetector, a light indicator connected to the photodetector, in accordance with the utility model, is equipped with an autonomous power source, a control board for turning on the laser source of IR light equipped with a controller, a board for converting the received optical radiation into an electrical signal, an audio indicator, while the device is made in the form of a handle with a push button switch, and tonomny power source placed in an isolated chamber formed in the form of easily removable module providing connection to the body of the device in its lower part and the electrical connection with the push-button switch, the controller and the sound and light indicators.

Кроме того, угол между оптической осью фотоприемника и оптической осью излучателя составляет 32°.In addition, the angle between the optical axis of the photodetector and the optical axis of the emitter is 32 °.

Кроме того, фотоприемник снабжен светофильтром.In addition, the photodetector is equipped with a light filter.

Кроме того, фотоприемник подключен к плате преобразования принимаемого оптического излучения в электрический сигнал.In addition, the photodetector is connected to a board for converting the received optical radiation into an electrical signal.

Кроме того, световой индикатор размещен на корпусе.In addition, a light indicator is located on the housing.

Кроме того, звуковой индикатор размещен в корпусе.In addition, an audio indicator is located in the housing.

Кроме того, в качестве звукового индикатора выбран пьезоакустический преобразователь.In addition, a piezo-acoustic transducer is selected as an audio indicator.

Кроме того, в качестве автономного источника питания выбрана аккумуляторная батарея.In addition, a rechargeable battery is selected as an autonomous power source.

Технический результат полезной модели заключается в обеспечении световой и звуковой сигнализации об обнаружении микрообъектов, имеющих в составе антистоксовые люминофоры, излучающие в невидимой области оптического спектра.The technical result of the utility model is to provide light and sound signaling about the detection of microobjects having anti-Stokes phosphors that emit in the invisible region of the optical spectrum.

Сущность полезной модели иллюстрируют фиг.1, на которой представлен внешний вид устройства, фиг.2 и фиг.3 на которой представлен оптоэлектронный блок устройства, фиг.4, на которой представлена принципиальная схема устройства.The essence of the utility model is illustrated in figure 1, which shows the appearance of the device, figure 2 and figure 3 which shows the optoelectronic unit of the device, figure 4, which shows a schematic diagram of the device.

Устройство (фиг.1) содержит профилированный корпус 1 с рукояткой 2 и размещенной на рукоятке кнопочным выключателем 3, оптоэлектронный блок 4, присоединяемый к корпусу, съемный модуль с аккумуляторной батареей, как автономным источником питания 5, для которого зарядное устройство является внешним, и выделено в отдельный блок (на фиг.1 не показан).The device (Fig. 1) comprises a profiled housing 1 with a handle 2 and a push-button switch 3 placed on the handle, an optoelectronic unit 4 connected to the housing, a removable module with a battery as an autonomous power source 5, for which the charger is external, and is highlighted in a separate block (not shown in figure 1).

Оптоэлектронный блок 4, содержит (фиг.2, фиг.3) источник ИК излучения (излучатель) - лазер 7, приемник излучения (фотоприемник) 8, плату управления 9 включением лазерного источника ПК света, оснащенную контроллером (микроконтроллером) 10 (на фиг.2, фиг.3 не показан), и плату преобразования 11 принимаемого оптического излучения в электрический сигнал, закрепленных винтами на основании 12. Платы 9, 11 размещены параллельно. Оптическая ось фотоприемника 8 ориентирована под углом 32° к оптической оси излучателя 7, совпадающей (в работе) с нормалью к исследуемой поверхности, что обеспечивает максимальную эффективность обнаружения люминесценции, т.к. при этом корпус фотоприемника 8 смещен относительно оси излучателя 7 для исключения затенения объекта. Оптоэлектронный блок 4 выполнен съемным, фиксируется внутри рукоятки 2 с помощью крепежных элементов. Светофильтр 6 закреплен в корпусе прибора 1 перед фотоприемником 8, в качестве которого использован фотодиод. Светофильтр 6 служит для выделения люминесцентного излучения с длиной волны 1-3 мкм.The optoelectronic unit 4 contains (Fig. 2, Fig. 3) a source of infrared radiation (emitter) - a laser 7, a radiation receiver (photodetector) 8, a control board 9 for turning on the laser light source PC light, equipped with a controller (microcontroller) 10 (in FIG. 2, FIG. 3 is not shown), and the conversion board 11 of the received optical radiation into an electrical signal, fixed with screws on the base 12. The boards 9, 11 are placed in parallel. The optical axis of the photodetector 8 is oriented at an angle of 32 ° to the optical axis of the emitter 7, which coincides (in work) with the normal to the surface under study, which ensures maximum luminescence detection efficiency, since while the housing of the photodetector 8 is offset relative to the axis of the emitter 7 to prevent shading of the object. The optoelectronic unit 4 is removable, fixed inside the handle 2 using fasteners. The filter 6 is fixed in the housing of the device 1 in front of the photodetector 8, which is used as a photodiode. The light filter 6 serves to highlight luminescent radiation with a wavelength of 1-3 microns.

Плата управления включением лазерного источника ИК света 9 (фиг 4.), оснащенная контроллером 10 и усилителем мощности 13, обеспечивает включение / выключение лазерного источника ИК света 7 при нажатии кнопочного выключателя 3, измерение напряжения на аккумуляторной батарее и индикацию разряда аккумуляторов с последующим выключением устройства при полном их разряде, измерение температуры внутри устройства и индикацию перегрева с последующим выключением устройства при достижении максимально допустимой температуры 45°С, питание лазерного источника ИК света 7 рабочим током с заданной частотой, подачу световой и звуковой сигнализации при обнаружении излучения люминесценции. Плата преобразования принимаемого оптического излучения в электрический сигнал 11 (фиг.4) содержит усилитель сигнала фото приемника 14, синхронный детектор 15 и фильтр низких частот 16. Плата преобразования 11 обеспечивает преобразование принимаемого оптического люминесцентного излучения микрообъектов в электрический сигнал, передаваемый на плату управления 9 с целью последующего анализа и выделения излучения люминесценции микрообъектов.The control board for turning on the laser IR light source 9 (Fig. 4), equipped with a controller 10 and power amplifier 13, enables / disables the laser IR light source 7 when the push-button switch 3 is pressed, measures the voltage on the battery and indicates the discharge of the batteries, followed by turning off the device when fully discharged, measuring the temperature inside the device and indicating overheating, followed by turning off the device when the maximum permissible temperature of 45 ° C is reached, laser power supply IR light point 7 with a working current with a given frequency, the supply of light and sound alarms when luminescence radiation is detected. The card for converting the received optical radiation into an electric signal 11 (Fig. 4) contains a signal amplifier for the photo of the receiver 14, a synchronous detector 15 and a low-pass filter 16. The converter card 11 converts the received optical luminescent radiation of micro-objects into an electric signal transmitted to the control board for 9 s the purpose of the subsequent analysis and emission of luminescence radiation of micro-objects.

Принцип работы устройства идентификации люминесцентных микрообъектов поясняет фиг.4.The principle of operation of the device for identifying luminescent microobjects is illustrated in Fig.4.

При нажатии кнопки выключателя 3 питание от автономного источника питания, размещенного в камере 5 (аккумуляторная батарея), поступает на управляющий контроллер 10, размещенный на плате управления 9 в рукоятке 2 корпуса 1. О начале работы устройства сигнализирует световой индикатор 17, размещенный на рукоятке 2 со стороны оператора (на фиг.1 не показан), при этом контроллер 10 начинает генерировать два прямоугольных сигнала одинаковой частоты (около 30 Гц), но сдвинутых относительно друг друга по фазе. Первый сигнал используется для управления лазерным источником ИК излучения 7. Второй сигнал, задержанный по фазе, подается на синхронный детектор 15 и используется как опорный. Сдвиг по фазе между управляющим и опорным сигналами обусловлен тем, что существует задержка между началом импульса накачки, который генерирует лазерный источник ИК излучения 7, и началом свечения облучаемого люминофора. Оператор сканирует место предполагаемой локализации микрообьектов на минимальном расстоянии от входного окна устройства до исследуемой поверхности, ориентируя ось источника излучения 7 по нормали к исследуемой поверхности. Излучение от освещаемой области проходит через светофильтр 6 и попадает на фотоприемник 8. При отсутствии люминесценции в зоне обнаружения фотоприемника 8 с выхода усилителя сигнала 14 на вход синхронного детектора 15 поступает сигнал, состоящий из собственных шумов фотоприемника 8 и усилителя сигнала 14, а также внешние наводки. Этот сигнал при перемножении с опорным сигналом дает на выходе синхронного детектора 15 сигнал переменного напряжения, симметричный относительно нуля. Проходя через фильтр низких частот 16, этот сигнал ослабляется до уровня нескольких милливольт. При появлении в зоне обнаружения фотоприемника 8 люминесценции с частотой возбуждения, на выходе усилителя сигнала 14 помимо шумового сигнала также будет присутствовать полезный сигнал. Теперь при перемножении с опорным сигналом на выходе синхронного детектора 15 будет присутствовать сигнал переменного напряжения с постоянной составляющей, тем большей, чем больше уровень люминесценции. Постоянная составляющая проходит через фильтр низких частот 16 практически без ослабления и подается на вход контроллера 10, который измеряет ее уровень и сравнивает с порогом обнаружения. При превышении порога обнаружения контроллер 10 выдает сигналы для световой (световой индикатор 17 мигает) и звуковой сигнализации (звуковой индикатор 18). В качестве звукового индикатора может быть выбран пьезоэлектрический преобразователь, например, пьезокерамический звонок сакустической камерой, выполненный в виде полого цилиндра, одно основание которого является пьезоблоком, а другое - крышка с отверстием, причем акустический резонанс внутренней полости цилиндра и механический резонанс пьезоблока близки по частоте. В качестве звукового индикатора такого типа может быть использован промышленно выпускаемый звонок типа ЗП-31 с резонансной частотой 4,5 кГц, создающий звуковое давление 80 дБ и имеющий габариты - диаметр 17 мм, высота 5 мм. Кроме того, контроллер 10 контролирует уровень разрядки аккумулятора, который питает все устройство идентификации, и температуру лазерного источника ИК излучения 7, не допуская его перегрева, в противном случае контроллер 10 выдает соответствующие сигналы световой и звуковой сигнализации и отключает устройство идентификации. Отключение устройства производиться при нажатии на кнопку выключателя 3.When the button of the switch 3 is pressed, the power from an autonomous power source located in the camera 5 (battery) is supplied to the control controller 10 located on the control board 9 in the handle 2 of the housing 1. The indicator light 17, located on the handle 2, signals the start of the device from the operator’s side (not shown in FIG. 1), while the controller 10 starts to generate two rectangular signals of the same frequency (about 30 Hz), but phase shifted relative to each other. The first signal is used to control the laser source of infrared radiation 7. The second signal, delayed in phase, is supplied to the synchronous detector 15 and is used as a reference. The phase shift between the control and reference signals is due to the fact that there is a delay between the beginning of the pump pulse that the laser source of IR radiation 7 generates and the beginning of the glow of the irradiated phosphor. The operator scans the location of the alleged localization of microobjects at a minimum distance from the input window of the device to the surface under investigation, orienting the axis of the radiation source 7 along the normal to the surface under study. The radiation from the illuminated region passes through the filter 6 and enters the photodetector 8. In the absence of luminescence in the detection zone of the photodetector 8, a signal consisting of the intrinsic noise of the photodetector 8 and signal amplifier 14, as well as external pickups, are received from the output of the signal amplifier 14 . This signal when multiplied with a reference signal gives the output of the synchronous detector 15 signal of alternating voltage, symmetrical with respect to zero. Passing through a low-pass filter 16, this signal is attenuated to a few millivolts. When luminescence with an excitation frequency appears in the detection zone of the photodetector 8, at the output of the signal amplifier 14, in addition to the noise signal, a useful signal will also be present. Now, when multiplying with a reference signal, an alternating voltage signal with a constant component will be present at the output of the synchronous detector 15, the greater the greater the level of luminescence. The constant component passes through the low-pass filter 16 with virtually no attenuation and is fed to the input of the controller 10, which measures its level and compares it with the detection threshold. When the detection threshold is exceeded, the controller 10 provides signals for the light (indicator light 17 blinks) and an audible alarm (sound indicator 18). As a sound indicator, a piezoelectric transducer can be chosen, for example, a piezoceramic bell with a sakustichesky chamber made in the form of a hollow cylinder, one base of which is a piezoblock, and the other is a lid with a hole, and the acoustic resonance of the inner cavity of the cylinder and the mechanical resonance of the piezoblock are close in frequency. As a sound indicator of this type, an industrially produced ZP-31 type bell with a resonant frequency of 4.5 kHz can be used, creating a sound pressure of 80 dB and having dimensions of 17 mm in diameter and 5 mm in height. In addition, the controller 10 controls the level of discharge of the battery, which powers the entire identification device, and the temperature of the laser source of infrared radiation 7, preventing it from overheating, otherwise the controller 10 gives the appropriate light and sound signals and turns off the identification device. Switching off the device is carried out by pressing the switch button 3.

Профилированный (антропометрический, эргономичный) корпус рукоятки 2 с единственной кнопкой выключателя 3 позволяет удобно удерживать устройство в руке в течение продолжительного времени, повышая производительность труда.The profiled (anthropometric, ergonomic) handle housing 2 with a single button of the switch 3 allows you to conveniently hold the device in your hand for a long time, increasing labor productivity.

Устройство для идентификации люминесцирующих микрообъектов, выполненное по заявляемой конструкции, использовали для идентификации микрообъектов с нанесенным инфракрасным антистоксовым люминофором - ФАМ - 810/1000-1. Особенностью этого люминофора является ИК люминесценция в спектральной области 800-900 нм под действием ИК излучения с длиной волны 1550 нм. Введение небольшого количества этого люминофора позволяет эффективно идентифицировать микрообъект по невидимому глазом ИК излучению. Микрообъекты наносили на маркируемый объект. После включения устройства, производили сканирование исследуемой поверхности на минимальном расстоянии от входного окна устройства до исследуемой поверхности. При превышении порогового уровня излучения на выходе фотоприемника поступал сигнал на световой и звуковой индикаторы. В примере выполнения в качестве лазерного источника ИК-излучения использовали полупроводниковый лазер LFO-525, длина волны излучения - 1550±30 нм, мощность излучения 250 мВт. В качестве фотоприемника использовали кремниевый фотодиод КДФ117А5 со следующими характеристиками:A device for identifying luminescent microobjects, made according to the claimed design, was used to identify microobjects coated with an infrared anti-Stokes phosphor - FAM - 810 / 1000-1. A feature of this phosphor is IR luminescence in the spectral region of 800-900 nm under the influence of IR radiation with a wavelength of 1550 nm. The introduction of a small amount of this phosphor makes it possible to efficiently identify a micro-object by infrared radiation invisible to the eye. Microobjects were applied to the marked object. After the device was turned on, the test surface was scanned at a minimum distance from the input window of the device to the test surface. When the threshold level of radiation was exceeded, a signal was received at the output of the photodetector at the light and sound indicators. In the exemplary embodiment, the LFO-525 semiconductor laser was used as a laser source of infrared radiation, the radiation wavelength was 1550 ± 30 nm, and the radiation power was 250 mW. As the photodetector, a KDF117A5 silicon photodiode with the following characteristics was used:

- Эффективная фоточувствительная площадь- Effective photosensitive area - 40,0 мм²;- 40.0 mm ² ; - Спектральный диапазон- Spectral range - 700-1000 нм;- 700-1000 nm; - Длина волны максимума чувствительности- Wavelength of maximum sensitivity - 890 нм;- 890 nm;

- Удельная обнаружительная способность при Т=25 С, λ=870 нм, U=10 мВ-2,6*1013 см·Гц¹/₂/Вт;- specific detectivity at T = 25 C, λ = 870 nm, U = 10 mV * 2.6 · 1013 cm Hz ^_1/2 / W;

В качестве автономного источника питания использовали аккумуляторную Li-Po (литий-полимерную) батарею HP-LG325-1600-2S фирмы Hyperion третьего поколения (G3). Аккумуляторы данного типа специально разработаны для эксплуатации в сложном портативном оборудовании.As a stand-alone power source used rechargeable Li-Po (lithium-polymer) battery HP-LG325-1600-2S from Hyperion of the third generation (G3). This type of battery is specifically designed for use in sophisticated portable equipment.

Расстояние обнаружения микрообъектов с инфракрасным антистоксовым люминофором при использовании указанных элементов составляло: 10-30 мм.The detection distance of microobjects with an infrared anti-Stokes phosphor using these elements was 10-30 mm.

Конструкция устройства позволила создать облегченное переносное устройство идентификации люминесцентных микрообъектов массой около 1,0 кг, включая аккумуляторный модуль, и габаритами не более 220×70×70 мм, что обеспечивает удобство и эргономичность в работе оператора, вариабельность методик исследования, высокую ремонтопригодность, за счет чего может быть достигнута высокая экономическая эффективность при инспекционных исследованиях в различных условиях.The design of the device made it possible to create a lightweight portable device for identifying luminescent microobjects weighing about 1.0 kg, including the battery module, and with dimensions of not more than 220 × 70 × 70 mm, which provides convenience and ergonomics in the operator’s work, variability of research methods, and high maintainability, due to which can be achieved by high economic efficiency in inspection studies in various conditions.

Claims

1. A device for the identification of luminescent microobjects, including a housing, a laser source of infrared light, a photodetector, a light indicator connected to a photodetector, characterized in that it is equipped with an autonomous power source, a control board for turning on the laser source of infrared light, equipped with a controller, as well as a conversion board the received optical radiation into an electrical signal and an audible indicator, while the device is made in the form of a handle with a push button switch, and an autonomous source of The battery is placed in an insulated chamber made in the form of an easily removable module with the connection to the device’s body in its lower part and electrical connection with a push-button switch, controller and light and sound indicators.

2. The device according to claim 1, characterized in that the angle between the optical axis of the photodetector and the optical axis of the emitter is 32 °.

3. The device according to claim 1, characterized in that the photodetector is equipped with a light filter.

4. The device according to claim 1, characterized in that the photodetector is connected to a conversion board of the received optical radiation into an electrical signal.

5. The device according to claim 1, characterized in that the light indicator is placed on the housing.

6. The device according to claim 1, characterized in that the sound indicator is placed in the housing.

7. The device according to claim 1, characterized in that the piezoelectric transducer is selected as the sound indicator.

8. The device according to claim 1, characterized in that the battery is selected as an autonomous power source.