CN111643695B

CN111643695B - 基于横波的有价证券微波处理装置

Info

Publication number: CN111643695B
Application number: CN202010780400.4A
Authority: CN
Inventors: 廖俊宁; 王刚; 孙志锋; 鞠健; 杜良缘
Original assignee: Zhong Chao Great Wall Financial Equipment Holding Co ltd
Current assignee: Zhong Chao Great Wall Financial Equipment Holding Co ltd
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2040-08-06
Also published as: CN111643695A

Abstract

本发明公开了一种基于横波的有价证券微波处理装置，包括：微波发生器模块和微波工作腔；微波工作腔包括一个或多个容纳区，容纳区用于放置有价证券；容纳区包括承载面，承载面用于以与有价证券票面大致平行的状态承载有价证券，承载面与有价证券的厚度方向垂直；微波发生器模块用于产生微波，并使微波从微波工作腔的一侧或多侧进入微波工作腔；微波在容纳区以非混合模式的横波传播，并且，微波在与承载面垂直的方向上无磁场分量。使用上述基于横波的有价证券微波处理装置，可以实现有价证券的微波消毒灭菌，且不会损伤有价证券的票面印刷特征和机读防伪性能。

Description

基于横波的有价证券微波处理装置

技术领域

本发明涉及一种有价证券微波处理装置，用于对附着在有价证券表面的病毒、细菌等进行消毒灭菌。

背景技术

有价证券流通于社会，是千百万人都要接触到的，与人民的生活息息相关，密不可分。经过流通的有价证券，在有价证券上附着有大量的细菌、病毒以及寄生虫，这些细菌、病毒和寄生虫一旦在人体内传播、感染或是寄生后，对人体健康的影响是非常大的，因此，对有价证券进行消毒、杀菌是非常有必要的。尤其对于一些传染性极强以及对身体损害极大的病毒，通过消毒灭菌装置阻止病毒、细菌的传播具有积极的意义。

目前，用来对有价证券进行消毒灭菌的方式主要有以下三种：一、通过紫外线方式进行消毒；二、通过加热的方式进行消毒；三、通过微波方式进行消毒。其中，微波消毒灭菌以其穿透力强，对附着在有价证券上的病毒及细菌均具有较好的杀毒灭菌效果。

然而，微波是一种电磁波，金属导体在微波中，会产生电磁感应，电荷会在金属导体表面重新分布，从而产生电势差。如果电势差足够大，可能会击穿空气使空气电离产生尖端放电、火花甚至电弧。有价证券为加强其防伪性能，会加入光学特征材料、磁性特征材料和电学特征材料等。直接采用微波技术对这些有价证券进行消毒灭菌会损伤其票面印刷特征和机读防伪性能，严重时会导致有价证券碳化或烧毁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于横波的有价证券微波处理装置。

为了实现上述技术目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于横波的有价证券微波处理装置，包括：微波发生器模块和微波工作腔；

所述微波工作腔包括一个或多个容纳区，所述容纳区用于放置有价证券；所述容纳区包括承载面，所述承载面用于以与所述有价证券票面平行的状态承载所述有价证券，所述承载面与所述有价证券的厚度方向垂直；

所述微波发生器模块用于产生微波，并使微波从微波工作腔的一侧或多侧进入微波工作腔；

所述微波在容纳区以非混合模式的横波传播，并且，所述微波在与所述承载面垂直的方向上无磁场分量。

其中较优地，当微波是横电磁波时，所述电磁波的传播方向与所述容纳区承载面垂直。

其中较优地，当微波是横磁波时，所述微波的传播方向与所述容纳区承载面垂直。

其中较优地，当微波是横电波时，所述微波的传播方向与所述容纳区承载面平行。

其中较优地，所述微波的磁场分量与所述容纳区承载面平行，所述微波的电场分量与所述容纳区承载面垂直。

其中较优地，所述微波的电场分量和磁场分量均与所述容纳区承载面平行。

其中较优地，所述微波发生器模块，利用波束形成技术将微波发生器发出的微波调整成平面电磁波，再利用微波非穿透材料制成的装置消除其电场和/或磁场的纵向分量，形成横电磁波、横电波或横磁波。

其中较优地，所述承载面水平设置，所述承载面用于水平承载有价证券，或者，所述承载面竖直设置，所述承载面用于竖直承载有价证券。

本发明所提供的基于横波的有价证券微波处理装置，通过使微波在容纳区以非混合模式的横波传播，并且，使微波在与承载面垂直的方向上无磁场分量，即，使有价证券厚度方向上无磁场分量的存在，有价证券中的光学特征材料、磁性特征材料和电学特征材料等不切割磁感线，从而避免在有价证券上产生感应电动势，即可避免光学特征材料、磁性特征材料和电学特征材料等在微波环境中产生尖端放电、发热甚至引发火情。上述基于横波的有价证券微波处理装置，可以实现有价证券的微波消毒灭菌，且不会损伤有价证券的票面印刷特征和机读防伪性能。

附图说明

图1是本发明所提供的基于横波的有价证券微波处理装置的结构示意图；

图2A至图2H是微波为TEM模时，微波的传播方向示意；

图3A至图3D是微波为TM模时，微波的传播方向示意；

图4A至图4D是微波为TE模时，微波的传播方向示意。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步地详细描述。

如图1所示，本发明所提供的基于横波的有价证券微波处理装置，包括微波工作腔1和至少一个微波发生器模块。

微波工作腔1包括一个或多个容纳区10，容纳区10用于放置有价证券2。容纳区10包括承载面15，承载面15用于以与有价证券2票面平行（可以是大致平行）的状态承载单张或多张有价证券2，承载面15与有价证券2的厚度方向（如图2和图3所示的a向）垂直。当承载面15水平设置时，承载面15用于水平（可以是大致水平）承载有价证券2，有价证券2水平放置在承载面上；或者，当承载面15竖直设置时，承载面15用于竖直（可以是大致竖直）承载有价证券2，有价证券2倾斜倚靠在承载面15上。承载面15与有价证券2的票面大致平行，可以存在小范围倾角。

微波发生器模块包括微波发生器30、电源31和波导管32，电源31给微波发生器30供电，微波发生器31用于产生微波，微波经波导管32传导后从微波工作腔1的一侧或多侧进入微波工作腔1内部。例如，微波可以从微波工作腔1的左侧进入微波工作腔1内部，当然，微波也可以从微波工作腔1的其他方向（如，顶面、底面、右侧、前方、后方中的任一方向）或同时从多个方向进入微波工作腔1。

为了避免有价证券2的光学特征材料、磁性特征材料和电学特征材料等产生电动势，在本发明所提供的基于横波的有价证券微波处理装置中，微波在容纳区10以非混合模式（如横电磁波、横电波或横磁波）传播，并且，微波在与承载面15垂直的方向上无磁场分量，也即，使有价证券厚度方向上（a向）无磁场分量的存在。此时，有价证券中的光学特征材料、磁性特征材料和电学特征材料等不切割磁感线，从而避免在有价证券上产生感应电动势，即可彻底避免光学特征材料、磁性特征材料和电学特征材料等在微波环境中产生尖端放电、发热甚至引发火情。上述基于横波的有价证券微波处理装置，可以实现有价证券的微波消毒灭菌，且不会损伤其票面印刷特征和机读防伪性能。

在图2A至图4D中，以有价证券2水平放置为例，建立了三维直角坐标系，对非混合模式的横波（包括横电磁波、横电波和横磁波）的传输方向及电场分量E和磁场分量H的分布进行图示。其中，以有价证券2的长度方向和宽度方向分别为X轴和Y轴，以有价证券2的厚度方向为Z轴。

具体来说，如图2A至图2H所示，当微波是横电磁波（TEM模）时，微波的传播方向与Z轴平行，可以是正向，也可以是负向；此时，微波的传播方向与容纳区10的承载面15垂直，即，微波的传播方向与有价证券厚度方向（a向）平行。从图2A至图2H可以看出，当微波的传播方向与有价证券厚度方向（a向）平行时，电场分量E和磁场分量H分布在与有价证券的票面平行的平面内，电场分量E和磁场分量H均与容纳区承载面15平行。当然，电场分量E和磁场分量H的方向不限于图2A至图2H中所示的方向，图中仅以典型的磁场分量和电场分量的方向为例进行了图示。在图2A至图2H中，以TEM模的微波的传播方向为Z轴正向为例，对TEM模的微波的电场分量和磁场分量进行了图示；当TEM模的微波的传播方向为Z轴负向时，电场分量和磁场分量的情况与之类似，在此不再赘述。

如图3A至图3D所示，当微波是横磁波（TM模、E波）时，微波的传播方向与Z轴平行，可以是正向，也可以是负向；此时，微波的传播方向与容纳区10的承载面15垂直，即，微波的传播方向与有价证券厚度方向（a向）平行。从图3A至图3D可以看出，当微波的传播方向与有价证券厚度方向（a向）平行时，电场分量E与有价证券的厚度方向平行（即电场分量E与容纳区承载面15垂直），磁场分量H分布在与有价证券的票面平行的平面内（即磁场分量H与容纳区承载面15平行）；磁场分量H的方向不限于图中所示的方向，图中仅以典型的磁场分量的方向为例进行了图示。在图3A至图3D中，以TM模的微波的传播方向为Z轴正向为例，对TM模的微波的电场分量和磁场分量进行了图示；当TM模的微波的传播方向为Z轴负向时，电场分量和磁场分量的情况与之类似，在此不再赘述。

如图4A至图4D所示，当微波是横电波（TE模、H波）时，微波的传播方向与X向或Y向平行；此时，微波的传播方向与容纳区10的承载面15平行，即，微波的传播方向与有价证券厚度方向（a向）垂直。从图4A至图4D可以看出，当微波的传播方向与X轴平行（包括正向和负向）时，电场分量E与有价证券的厚度方向平行（即，电场分量E与容纳区承载面15垂直），磁场分量H与有价证券的票面平行（即，磁场分量H与容纳区承载面15平行）。在图4A至图4D中，以TE模的微波的传播方向为X轴正向为例，对TE模的微波的电场分量和磁场分量进行了图示；当TE模的微波的传播方向为X轴负向、Y轴正向和Y轴负向时，电场分量和磁场分量的情况与之类似，在此不再赘述。

在图2A至图4D中，以承载面15水平设置，有价证券2水平放置在承载面15上为例，建立了三维直角坐标系，对非混合模式的横波（包括横电磁波、横电波和横磁波）的传输方向及电场分量E和磁场分量H进行说明。当承载面15竖直设置时，有价证券竖直倚靠在承载面15上，此时只需对整个三维直角坐标系进行旋转即可；在有价证券竖直放置时，每种横波的传播方向及电场分量E和磁场分量H与承载面15之间的关系与有价证券水平放置时彼此之间的关系相同，在此不再赘述。

为了产生非混合模式的微波，微波发生器模块，利用波束形成技术将微波发生器31发出的微波调整成平面电磁波，再利用微波非穿透材料制成的装置（波导管32）消除其电场和/或磁场的纵向（即电磁波传播方向）分量，形成横电磁波（TEM模）、横电波（TE模、H波）或横磁波（TM模、E波）。然后，直接将非混合模式的微波送入微波工作腔1。

此外，还可以通过在容纳区10外部增加改变微波的材料，使得容纳区10内的微波变为非混合模式的微波。例如，通过在容纳区10两侧分别设置与承载面15平行的第一挡板4和第二挡板5，并控制两侧挡板4和5的距离使其不大于微波半波长（较优地，小于0.3倍微波波长），改变容纳区10内的微波，获得非混合模式的微波。

综上所述，本发明所提供的基于横波的有价证券微波处理装置，通过使微波在容纳区以非混合模式传播，并且，使微波在与承载面垂直的方向上无磁场分量，即，使有价证券厚度方向上无磁场分量的存在，有价证券中的光学特征材料、磁性特征材料和电学特征材料等不切割磁感线，可以避免有价证券中的光学特征材料、磁性特征材料和电学特征材料等在微波中产生电动势，从而彻底避免产生尖端放电现象，防止有价证券的碳化和烧毁。使用上述基于横波的有价证券微波处理装置，可以实现有价证券的微波消毒灭菌，且不会损伤其票面印刷特征和机读防伪性能。

以上对本发明所提供的一种基于横波的有价证券微波处理装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims

1.一种基于横波的有价证券微波处理装置，包括微波发生器模块和微波工作腔；其特征在于：

所述微波工作腔包括一个或多个容纳区，所述容纳区用于放置有价证券；所述容纳区包括承载面，承载面用于以与所述有价证券票面平行的状态承载所述有价证券，所述承载面与所述有价证券的厚度方向垂直；

所述微波发生器模块，用于产生微波，并利用波束形成技术将微波调整成平面电磁波，再利用微波非穿透材料制成的装置消除其电场和/或磁场的纵向分量，形成非混合模式的横波；然后，所述微波从一侧或多侧进入所述微波工作腔后传播，并且，所述微波在与所述承载面垂直的方向上无磁场分量。

2.如权利要求1所述的基于横波的有价证券微波处理装置，其特征在于：

当微波是横电磁波时，所述微波的传播方向与所述容纳区承载面垂直。

3.如权利要求1所述的基于横波的有价证券微波处理装置，其特征在于：

当微波是横磁波时，所述微波的传播方向与所述容纳区承载面垂直。

4.如权利要求1所述的基于横波的有价证券微波处理装置，其特征在于：

当微波是横电波时，所述微波的传播方向与所述容纳区承载面平行。

5.如权利要求1所述的基于横波的有价证券微波处理装置，其特征在于：

所述微波的磁场分量与所述容纳区承载面平行，所述微波的电场分量与所述容纳区承载面垂直。

6.如权利要求1所述的基于横波的有价证券微波处理装置，其特征在于：

所述微波的电场分量和磁场分量均与所述容纳区承载面平行。

7.如权利要求1所述的基于横波的有价证券微波处理装置，其特征在于：

所述承载面水平设置，所述承载面用于水平承载有价证券，或者，所述承载面竖直设置，所述承载面用于竖直承载有价证券。