CN1157699C - 识别物品真伪的辨认系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于识别物品真伪的辨认系统，是由预先设定或选定在被防伪物品上某处的防伪点、激发源产生器、X射线探测器、计算机数据采集和处理器4部分构成，由于本发明系统中的防伪点特征性质复杂和时效性好、激发源产生器和X射线探测器属高新科技仪器设备，难以通过市售获得，因而被仿制的难度极大，保证了识别物品真伪的可靠性，又由于采用了先进的计算机技术，使识别的结果快速、准确、直观、可靠，本发明系统适用于大多数需要防伪识别的物品。
Description
所属技术领域
本发明要求保护的技术方案涉及一种物品上防伪标记的辨认装置。
背景技术
识别物品真伪的辨认系统通常由防伪点及其检测识别装置两部分构成。现有的识别物品真伪的辨认系统通常存在以下一些缺点中的一种或几种：防伪标记的核心部分(以下简称防伪点)特征性质比较简单，容易仿制。如紫外荧光防伪点(CN1073698，CN1073699，US5135569)或热敏防伪点(JP03231394)是用紫外荧光颜料或热敏变色颜料印制而成，其识别内容是观察在紫外光作用下是否显示荧光或在温度变化下是否有颜色变化。由于这些变化只有定性概念，没有明确的定量概念，加上具有紫外荧光或热致变色特征的物质种类较多，也容易获得，因而这类防伪点的仿制难度较小；防伪点时效性差，也即其防伪作用的寿命较短。如紫外荧光防伪点、热敏变色防伪点、光致变色防伪点或磁性防伪点，随着时间的流逝，它们的显色或变色或磁作用效果会逐渐衰减，最终失去防伪的作用；制造防伪点的设备很普遍，如缩微印刷防伪(徐德钧.印刷品防伪技术概述。印刷技术，1990(6)，39-40)和激光全息防伪(张华良等。激光全息防伪商标的应用与制造。包装工程，1994(5)3，134-136)中用来制作缩微防伪标记或激光全息防伪标记的缩微印刷机和激光全息印刷机现今已是到处可以通过市售购得。有了这些机械，仿制特征性质比较简单的缩微图案或全息彩虹图案就易如反掌，因而市场上屡屡出现这类假冒的“防伪”商标；检测识别设备过于昂贵，复旦学报(自然科学版)，1998，37(1)中报道了一种真、假钞的X荧光鉴别法。该法要在加速器实验室完成，所用激发源发生器为串列加速器2SDL9，X射线探测器为Si(Li)探测器。这些设备的造价过高，不利于普遍推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种由具有复杂的特征性质和时效性好的防伪点、不可能从市售得到的激发源产生器和高灵敏度高分辨率高探测效率的X射线探测器、以及技术先进的数据采集和处理器构成的识别物品真伪的辨认系统。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：本发明识别物品真伪的辨认系统是由预先设定或选定在被防伪物品上某处的防伪点、激发源产生器、X射线探测器、计算机数据采集和处理器4部分构成，其中防伪点是由一种或多种能在激发源照射时产生对人体无害的特征X射线的定量的特征元素形成，将含有定量的一种或多种特征元素的防伪点载体用物理和/或化学方法附着在被防伪物品上，或选定一拟被防伪物品上某处已存在的含有定量的一种或多种特征元素的防伪点，依据防伪点中所含特征元素的种类来选定辐射类型、辐射能量和强度的激发源产生器，用该激发源产生器所产生的激发源，即粒子束或射线来照射上述防伪点，激活防伪点中的特征元素而产生特征X射线，同时用检测特征元素的含量可低达ppm数量级的X射线探测器进行检测，所获得的X射线谱用计算机数据采集和处理器进行数据处理与分析，并与事先存储的标准数据或谱模对比，从而判断出被防伪物品的真伪。
本发明系统中的防伪点的组成元素为Zn、Cd、Ti、Mo、Al、Si、P、S、Ga中的一种或多种，在防伪点中特征元素的定量含量在一般在10-6~10-3克/厘米2(面密度)之间。
本发明系统中的防伪点载体附着于被防伪物品上所用的物理和/或化学方法包括印刷、盖印、印染、书写、绘画。
本发明系统中的激发源产生器可以是由放射性同位素配合其准直导向装置所组成的放射源型激发源产生器，或由X光管及其滤光系统组成的单色性的X光管型激发源产生器，其中产生的激发源可以是α粒子束或X射线。
本发明系统中的X射线探测器可选用正比计数管、多丝正比计数管、Si-PIN自冷却半导体探测器或NaI(Tl)闪烁计数器等探测器。
本发明系统中的计算机数据采集和处理器可以选用ADC(模数变换器)或MCA(多道分析器)采集数据，PC机处理并显示输出数据和结果；或用多路甄别器采集数据，单片机处理并显示输出数据和结果。
本发明识别物品真伪的辨认系统可用于有价证券、印鉴、证件、票据、包装、商标、字画、特种纸、瓷器、首饰等的防伪与识别。
本发明的有益效果是：防伪点的特征性质复杂。本发明系统中的防伪点的特征性质的复杂性在于它有复杂的特征元素成分及其相对含量。想要破译防伪点所含有的特征元素的成分和相对含量，必须进行十分精密的元素定性和定量分析。防伪点所含特征元素的种类越多，分析也越困难，因此仿制的难度极大；防伪点的时效性好。由于本发明系统中的防伪点是由特征元素形成，其存在的有效寿命是无限长的，也不会因时间流逝而发生任何变化，甚至当被防伪物品主体被完全损坏，其防伪点中的特征元素依然存在，相对含量也不会改变，因此仍然可以用本发明系统来辨认真伪；检测灵敏度高。由于本发明系统中采用的X射线探测器对特征X射线有高的灵敏度和好的信号一噪声比，并具有很高的可靠性，因此检测特征元素的含量可低达ppm数量级；本发明系统中的激发源产生器和X射线探测器均是当今的高新科技设备，只有从事原子核物理和高能物理的机构才能设计、制造。辐射源的使用必须经过当地公安局和卫生防疫部门审核批准，不可能在市场上销售；数据处理和结果显示输出技术先进。本发明系统中采用计算机采集和处理数据，如用ADC或MCA采集数据，PC机处理数据并显示输出结果，用模糊技术识别真伪，因此鉴别结果快速、准确、直观、可靠；本发明系统适用于大多数需要防伪识别的物品。本发明系统的检测设备体积小、重量轻、便于携带。
本发明系统的防伪辨认装置的设计解决了以下难题：在激发源的照射下和X射线探测器的检测过程中不会破坏防伪点；由于被检测的特征元素的含量是痕微量的，加之激发源激发特征元素产生的特征X射线的能量很低(通常只有几个kev)，因此精心选择了分辨率高、灵敏度高和可靠性好的X射线探测器；为了确保操作人员的安全，以利于防护，并且又要保证有最佳的稳定性，因此激发源必须选择合适的辐射类型、辐射能量和强度，与防伪点中的特征元素形成最佳匹配，激发源产生器的体积小并有良好的耐湿性能；识别物品真伪必须快速和准确，并可用于多种物品的防伪识别，这就要求本发明系统各个部分都具有先进技术水平并能有机地配合操作，本发明系统正具备了这些性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1经计算机处理的被防伪物品为真品的X射线谱图。
图2未经计算机处理的被防伪物品为伪品的X射线谱图。
图3经计算机处理的被防伪物品中真品与伪品相比较的X射线谱图。
具体实施方式
实施例1
在被防伪的证件上设定一防伪点(防伪标记)，该防伪点是用含特征元素Zn、Cd各0.5％(W)的油墨印刷制成的隐形防伪标记。用40-60mci低能光源Pu-238组装的激发源产生器照射上述防伪点，用铍窗正比计数管检测由此而产生的特征X射线，用ADC采集，用PC机处理检测到的数据，输出检测到的数据(见附图1，2)和与标准数据的对比结果(见附图3)，从而判断出该证件的真伪。
实施例2
在一名人字画上预定(或设定)一防伪点。该防伪点是画家用含特征元素Zn、Cd各0.5％(W)的墨汁画在该字画某处的。用装有60mci的Am-241放射源型激发源产生器照射该防伪点，用NaI(Tl)闪烁计数器检测由此而产生的特征X射线，用ADC采集、用PC机处理检测到的数据，并输出检测到的数据与标准数据的对比结果(见附图1，2，3)，从而判断出该证件的真伪。
实施例3
用含特征元素Ti和Mo各0.1％(W)的染液印染100旦~150旦的机织长丝线，制成防伪标识线。将该防伪标识线设置在名牌服装的商标中。用4~6个50mci的Am-241放射源组装的带有滤光片的环型激发源产生器照射上述商标，用自冷却Si-PIN半导体探测器检测由此而产生的特征X射线，再用MCA采集数据与实施例1相同的方法处理结果，从而判断该名牌服装的真伪。
实施例4
选用含2％(W)的Al或Si或P或S的油墨在有价证券上印制一防伪点，用10~20mic的Cm-244α源照射，取透射法，用正比计数管检测防伪点产生的特征X射线，用同实施例1的方法处理数据，显示出真伪结果。
实施例5
用含Ga2％(W)的油墨印制一特定图案的防伪点，用200mci的Am-241组装成线激发源照射该防伪点，采用多丝正比计数管检测防伪点产生的特征X射线，通过扫描方式读出防伪点内的图案信息，由PC机再现其图案，并与标准图案对比结果，从而鉴别真伪。
实施例6
用含Cd2％(W)的油墨在有价证券上印制一个防伪点，用X光管及其滤光系统组成的X光管型激发源照射该防伪点，采用Si-PIN半导体探测器检测防伪点产生的特征X射线，通过扫描方式读出防伪点内的图案信息，由PC机再现其图案，并与标准图案对比结果，从而鉴别真伪。
Claims (6)
1.一种识别物品真伪的辨认系统，其特征在于：它是由预先设定或选定在被防伪物品上某处的防伪点、激发源产生器、X射线探测器、计算机数据采集和处理器4部分构成，其中防伪点是由一种或多种能在激发源照射时产生对人体无害的特征X射线的定量的特征元素形成，将含有定量的一种或多种特征元素的防伪点载体用物理和/或化学方法附着在被防伪物品上，或选定一拟被防伪物品上某处已存在的含有定量的一种或多种特征元素的防伪点，依据防伪点中所含特征元素的种类来选定辐射类型、辐射能量和强度的激发源产生器，用该激发源产生器所产生的激发源，即粒子束或射线来照射上述防伪点，激活防伪点中的特征元素而产生特征X射线，同时用检测特征元素的含量可低达ppm数量级的X射线探测器进行检测，所获得的X射线谱用计算机数据采集和处理器进行数据处理与分析，并与事先存储的标准数据或谱模对比，从而判断出被防伪物品的真伪。
2.根据权利要求1所述的一种识别物品真伪的辨认系统，其特征在于：该系统中的防伪点中的特征元素的定量含量在10-6～10-3克/厘米2(面密度)之间。
3.根据权利要求1所述的一种识别物品真伪的辨认系统，其特征在于：本发明系统中的防伪点附着于被防伪物品上所用的物理和/或化学方法包括印刷、盖印、印染、书写、绘画。
4.根据权利要求1所述的一种识别物品真伪的辨认系统，其特征在于：该系统中的辐射源产生器是由放射性同位素配其准直转向装置所组成的放射源型激发源产生器或由X光管及其滤光系统组成的单色性的X光管型激发源产生器。
5.根据权利要求1所述的一种识别物品真伪的辨认系统，其特征在于：该系统中的X射线探测器是正比计数管、多丝正比计数管、Si-PIN自冷却半导体探测器、或NaI(Tl)闪烁计数器。
6.根据权利要求1所述的一种识别物品真伪的辨认系统，其特征在于，该系统中的计算机数据采集和处理器是用ADC或MCA采集数据，PC机处理并显示输出数据和结果。
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