CZ32585U1 - An identifier for marking and identification of paper documents using X-ray fluorescence - Google Patents

An identifier for marking and identification of paper documents using X-ray fluorescence Download PDF

Info

Publication number
CZ32585U1
CZ32585U1 CZ2018-35585U CZ201835585U CZ32585U1 CZ 32585 U1 CZ32585 U1 CZ 32585U1 CZ 201835585 U CZ201835585 U CZ 201835585U CZ 32585 U1 CZ32585 U1 CZ 32585U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
marking
identifier
paper
coding
ray fluorescence
Prior art date
Application number
CZ2018-35585U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Michal Veselý
Petr Dzik
Petr Klusoň
Pavel Krystyník
Lubomír KUBÁČ
Jiří Akrman
Michal Ďurovič
Klára Drábková
Barbora Benetková
Jan Krejčí
Kateřina Hricková
Benjamin Bartl
Štěpán Urbánek
Hana Paulusová
Original Assignee
Vysoké Učení Technické V Brně
Ústav Chemických Procesů Av Čr, V. V. I.
Centrum organické chemie s.r.o.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Česká republika - Národní archiv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké Učení Technické V Brně, Ústav Chemických Procesů Av Čr, V. V. I., Centrum organické chemie s.r.o., Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Česká republika - Národní archiv filed Critical Vysoké Učení Technické V Brně
Priority to CZ2018-35585U priority Critical patent/CZ32585U1/en
Publication of CZ32585U1 publication Critical patent/CZ32585U1/en

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká identifikátoru pro značení a identifikaci archivních papírových dokumentů pomocí rentgenové fluorescence.The technical solution relates to an identifier for marking and identifying archival paper documents by means of X-ray fluorescence.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosavadní běžnou praxí v archivech a podobných institucích je, že dokumenty jsou při zařazení do archivních fondů značeny pomocí otisku klasického kovového nebo samobarvícího razítka s definovanými údaji, např. název instituce, název archivního fondu apod. Tímto způsobem bývají značeny vybrané dokumenty v konkrétním fondu, ale toto značení nebývá aplikované na všechny listy. Zjevnou a praxí prověřenou výhodou tohoto postupu je jeho celková jednoduchost a časová, technologická i investiční nenáročnost. Na druhé straně ale tento zavedený postup má své významné nevýhody, kterými jsou především vizuální dominance takového značení často vedoucí ke snížení estetické hodnoty dokumentu. Běžně užívané razítkové barvy lze poměrně snadno odstranit, což opět může být hodnoceno jako výhoda např. při restaurování hodnotných nešetrně označených archiválií, ale i nevýhoda při snadném odstranění otisku v případě krádeže cenného dokumentu.The current practice in archives and similar institutions is that documents are marked with the use of a classic metal or self-inking stamp with defined data, such as the name of the institution, the name of the archives, etc. but this marking is not usually applied to all leaves. The obvious and proven advantage of this procedure is its overall simplicity and time, technological and investment demands. On the other hand, this established procedure has its significant disadvantages, namely the visual dominance of such marking, often leading to a decrease in the aesthetic value of the document. Commonly used stamp inks are relatively easy to remove, which again can be evaluated as an advantage, for example, in the restoration of valuable carelessly marked archival materials, but also the disadvantage of easy removal of the imprint in case of theft of a valuable document.

S rozšířením digitálních technologií se stále častěji objevují identifikační prvky s elektronickým čtením, jako jsou čárové a šachovnicové QR kódy anebo čistě elektronické identifikační prvky, jako jsou RFID prvky a různé jiné čipy s bezkontaktním čtením. Zřejmě nejrozšířenější jsou systémy založené na čárových nebo QR kódech s optickým čtením. Tyto systémy jsou dnes masivně rozšířeny v celé řadě oborů. V archivní praxi je čárový kód dostatečný pro přesný popis typu dokumentu a jeho zařazení. Technické vybavení pro čtení a tisk kódů není investičně náročné, ale nevýhodou daného systému je opět viditelnost značky a její snadná kopírovatelnost. Velice jednoduchým způsobem lze okopírovat daný identifikační kód a znovu vytisknout. Kódy tak nemají prakticky žádnou ochrannou roli. RF tágy představují technologickou evoluci čárových kódů v podobě bezkontaktního čtení. Jsou také méně rušivé po vizuální stránce, běžná je forma bílé nálepky řádově centimetrových rozměrů.With the advancement of digital technologies, electronic reading elements such as bar and checkerboard QR codes or purely electronic identification elements such as RFID elements and various other chips with contactless reading appear more and more frequently. Probably the most widespread are systems based on barcodes or QR codes with optical reading. These systems are now widely distributed in a wide range of fields. In archive practice, a barcode is sufficient to accurately describe the type of document and its classification. Technical equipment for reading and printing codes is not capital intensive, but the disadvantage of the system is again the visibility of the brand and its easy copying. The identification code can be copied and printed again in a very simple way. Codes thus have virtually no protective role. RF tags represent the technological evolution of barcodes in the form of contactless reading. They are also less disturbing in visual terms, a common form of white sticker of the order of centimeters.

Všechny výše popsané systémy však nejsou primárně určeny pro ztotožnění archiválií v případě nálezu po ztrátě či záchytu zcizeného dokumentu, ale pro prosté řazení a identifikaci řady dokumentů seskupených např. v archivních krabicích. Pokud je archivní dokument předmětem zájmu nepoctivého jednání, je odstranění výše popisovaných značek pro pachatele triviální a následné určení původního vlastníka obtížné.However, not all of the above-described systems are primarily intended for identifying archival records in the event of a stolen document being lost or captured, but for simple sequencing and identification of a number of documents grouped together, for example, in archive boxes. If the archival document is of interest to dishonest conduct, it is difficult for the perpetrators to remove the marks described above trivially and subsequently identify the original owner.

Obecným řešením tohoto problému je postup, kdy se archivovaný předmět označí způsobem, který není při běžném prohlížení zjevný a unikne tak pozornosti pachatele krádeže, ale při případném záchytu umožní přečtení kódu a prokázání původního vlastníka. Situace je do jisté míry podobná situaci při ochraně cenin a zboží proti padělání. Avšak v případě archivních materiálů není požadováno pouze rozlišení originál od padělku, ale značka na archivním dokumentu by měla nést alespoň krátkou informaci jednoznačně identifikující vlastníka.The general solution to this problem is to mark the archived item in a way that is not apparent during normal viewing and thus escapes the attention of the perpetrator of the theft, but in case of capture it will allow reading the code and proving the original owner. The situation is to some extent similar to that of the protection of valuables and goods against counterfeiting. However, in the case of archive material, not only the distinction between original and counterfeit is required, but the mark on the archive document should carry at least a brief piece of information unambiguously identifying the owner.

Za tímto účelem bylo popsáno mnoho řešení pro tvorbu a čtení krátkých skrytých kódů založených na velmi široké škále technologických principů. Zdaleka nejpopulámějším principem je využití fluorescence. Například dokumenty US 9836634 B2, US 8408468 B2 a US 6203069 B1 popisují různé modifikace konvenčních čárových kódů, které však jsou neviditelné při pozorování za běžných podmínek a zviditelní se fluorescencí při ozáření UV neboFor this purpose, many solutions for creating and reading short hidden codes based on a very wide range of technology principles have been described. By far the most popular principle is the use of fluorescence. For example, US 9836634 B2, US 8408468 B2 and US 6203069 B1 disclose various modifications of conventional barcodes but which are invisible when viewed under normal conditions and visualized by fluorescence under UV irradiation or

- 1 CZ 32585 U1- 1 GB 32585 U1

IR zdrojem. US 8895072 B2 popisuje sofistikovanější postup založený na tvorbě krátkých kódů pomocí kvantových teček s vrstevnatou strukturou tvořenou různě fluorescenčně se projevujícími materiály, přičemž vlastní kód se projevuje různými průběhy emisních fluorescenčních spekter.IR source. US 8895072 B2 discloses a more sophisticated procedure based on the creation of short codes using quantum dots with a layered structure made up of differently fluorescent materials, the actual code being manifested by different emission fluorescence spectra.

Pro popisovaný účel mohou být využity také mikrotečky, jak je tomu v dokumentu US 4243734 A, jejichž umístění na archiváliích může být celoplošné, anebo lokální. V případě lokální aplikace je potom nutné systém označení doplnit o informaci vedoucí k nalezení mikrotečky. Principiálně podobný systém založený na směsích různě velkých a různě barevných mikrokuliček pak popisuje US 4767205 A.Microdots as in US 4243734 A may also be used for the purpose described, and their location on the archives may be nationwide or local. In case of local application, the marking system must be supplemented with information leading to finding a microdot. A principle similar system based on mixtures of differently sized and differently colored microspheres is described in US 4767205 A.

US 5760394 A dále popisuje tvorbu krátkých kódů použitelných pro identifikaci lyzických objektů pomocí prvkových izotopů s dlouhou dobou života. Kódování informačního obsahu se provádí nastavením specifických poměrů vybraných isotopů, čtení probíhá s využitím hmotnostní spektrometrie, která ovšem většinou vyžaduje destruktivní přípravu vzorku pro analýzu a nehodí se proto pro archivní dokumenty.US 5760394 A further describes the production of short codes useful for identifying lysic objects using long life element isotopes. Information content coding is done by setting specific proportions of selected isotopes, reading is performed using mass spectrometry, which, however, usually requires destructive sample preparation for analysis and is therefore not suitable for archival documents.

Ze zjevných důvodů jsou pro popisovanou aplikaci použitelné pouze metody s nedestruktivním čtením. US 20030178561 AI potom popisuje systém analogický k předchozímu, kde však nepřirozené poměry izotopů lehkých prvků slouží k pozměnění FTIR vibračních spekter chemických látek tvořících značku a těmito změnami je zakódována informace.For obvious reasons, only non-destructive reading methods are applicable to the described application. US 20030178561 A1 then describes a system analogous to the previous one, however, where the unnatural ratios of the light element isotopes serve to alter the FTIR vibration spectra of the label forming chemicals and encode the information with these changes.

Pro bezkontaktní čtení kódů založených na prvkovém složení značky se velmi perspektivní jeví rentgenová fluorescence neboli XRF. Touto metodou sice nelze odlišovat izotopy prvků, ale pouze různé prvky, přesto může poskytnout dostatečnou kapacitu pro tvorbu krátkých kódů a jejich pohodlné nedestruktivní přečtení. Obecný postup pro vytvoření vztahu mezi XRF spektrem a kódovou hodnotou popisuje publikace „Digital Equivalent Data Systém for XRF Labeling of Objects“ (NASA). Publikace však je velmi obecná a nezahrnuje žádný popis skutečné realizace. Podrobnější realizace je popsaná např. v US 6477227 Bl, popisující systém pro identifikaci a prokazování původu fyzických předmětů pomocí značky se specifickým prvkovým složením, které je identifikováno pomocí XRF analyzátoru. Identifikační značka neboli označovací element se specifickým prvkovým složením je rovnoměrně rozptýlena v celém objemu finálního výrobku, je tedy zapotřebí použití velkého množství identifikační značky do jeho celkového objemu. Pomocí prvkového složení a relativní četnosti zastoupení je potom vytvořen, resp. přečten kód. Nevýhoda uvedeného patentu spočívá v tom, že neřeší kompatibilitu značky s označovaným předmětem. Je tedy evidentní, že nelze tento systém použít pro všechny typy materiálů, neboť nezohledňuje možné interakce mezi značkou a označovaným předmětem, a to zejména z důvodu, že patent neřeší chemickou formu značky. Podobný princip s drobnými technickými odlišnostmi využívá celá řada dalších řešení popsaných např. vWO 2016014895 AI, WO 2016157185 AI, CA2617843 AI atd. Nevýhody těchto řešení spočívají zejména vtom, že zcela ignorují kvantitativně nelineární jevy doprovázející XRF měření.X-ray fluorescence or XRF appears to be very promising for the non-contact reading of codes based on the elemental composition of the label. While this method cannot distinguish isotopes of elements, but only different elements, it can still provide sufficient capacity for creating short codes and comfortable non-destructive reading. The general procedure for establishing the relationship between the XRF spectrum and the code value is described in the "Digital Equivalent Data System for XRF Labeling of Objects" (NASA). However, the publication is very general and does not include any description of the actual implementation. A more detailed implementation is described, for example, in US 6477227 B1, describing a system for identifying and demonstrating the origin of physical objects by means of a tag having a specific element composition that is identified by an XRF analyzer. The identification mark or marking element with a specific element composition is evenly dispersed throughout the volume of the final product, so it is necessary to use a large amount of the identification mark to its total volume. By means of the elemental composition and the relative frequency of representation is then created, respectively. code read. A disadvantage of said patent is that it does not address the compatibility of the brand with the article being marked. It is therefore evident that this system cannot be applied to all types of materials since it does not take into account the possible interactions between the mark and the article to be labeled, in particular because the patent does not address the chemical form of the mark. A similar principle with minor technical differences is used by a number of other solutions described for example in WO 2016014895 A1, WO 2016157185 A1, CA2617843 A1, etc. The disadvantages of these solutions lie in particular in that they completely ignore the quantitatively nonlinear phenomena accompanying XRF measurements.

Praktickému nasazení XRF kódů ale dosud bránily četné problémy způsobené různými fyzikálními jevy uplatňujícími se při XRF měření, které následně omezují reprodukovatelnost naměřených spekter a zvyšují chybovost čtení kódů, resp. omezují počet spolehlivě realizovatelných kódů. Samotnou intenzitu rentgenového záření lze změřit velmi přesně a při rutinní práci lze bez většího úsilí obdržet chyby pod 1 %, avšak srovnatelnou správnost při kvantitativní analýze lze dosáhnout pouze s využitím nelineárních kalibračních funkcí. Negativní roli snižující správnost kvantitativní analýzy hrají např. meziprvkové interakce (DOI: 10.1021/ac60337a027), sekundární fluorescence (DOI: 10.1002/xrs.848), reabsorbce a rozptyl (DOI: 10.1118/1.598612), nehomogenita vzorku (DOI: 10.1002/xrs.1300070406) či jeho částicová povaha (DOI: 10.1002/xrs.534). Zatímco vědecká literatura, především ta s analytickým zaměřením, věnuje těmto problémům patřičnou pozornost, patentové zdroje přinejmenším ty zaměřené na využití XRF kódování - jsou z pochopitelných důvodů optimističtější a problém vesměs ignorují.However, the practical implementation of XRF codes has been hindered by numerous problems caused by various physical phenomena involved in XRF measurements, which in turn limit the reproducibility of the measured spectra and increase the error rate of reading the codes, respectively. limit the number of reliably executable codes. X-ray intensity alone can be measured very accurately, and routine work can produce errors of less than 1% without much effort, but comparable accuracy in quantitative analysis can only be achieved using non-linear calibration functions. Negative roles decreasing the accuracy of quantitative analysis include eg inter-element interactions (DOI: 10.1021 / ac60337a027), secondary fluorescence (DOI: 10.1002 / xrs.848), reabsorption and scattering (DOI: 10.1118 / 1.598612), sample inhomogeneity (DOI: 10.1002 / xrs 1300070406) or its particulate nature (DOI: 10.1002 / xrs.534). While scientific literature, especially those with an analytical focus, pays due attention to these problems, patent resources at least those aimed at using XRF coding - are, of course, more optimistic and generally ignore the problem.

-2CZ 32585 U1-2GB 32585 U1

Úkolem technického řešení je vytvoření takového identifikátoru pro identifikaci papírových dokumentů pomocí rentgenové fluorescence, který by napomáhal prokázat původ papírových dokumentů zejména při jejich odcizení, jejichž označení by vizuálně nezasahovalo do archivních dokumentů, nedocházelo by tedy k znehodnocení dokumentů, a které by bylo ve viditelné oblasti spektra nepostřehnutelné, kde by nehrozila interference mezi signálem identifikátoru se signálem pozadí papírového dokumentu.The object of the invention is to create an identifier for the identification of paper documents by means of X-ray fluorescence, which would help to prove the origin of paper documents, especially when stolen, whose marking would not visually interfere with archival documents. spectra imperceptible where there would be no interference between the identifier signal and the background signal of the paper document.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Vytyčený úkol je vyřešen díky identifikátoru pro značení a identifikaci papírových dokumentů pomocí rentgenové fluorescence zahrnující označovací element se specifickým prvkovým složením se specifickou četností zastoupení jednotlivých prvků tvořící identifikační kód.The task is solved by an identifier for marking and identifying paper documents by X-ray fluorescence comprising a marking element with a specific element composition with a specific frequency of representation of the individual elements constituting the identification code.

Vlastní kódování je založeno na proměnlivé relativní četnosti zastoupení několika vybraných chemických prvků, které nejsou přítomné v archiváliích a nehrozí tak interference s přirozeným pozadím označovaného papírového dokumentu. Čtení kódu potom probíhá pomocí XRF spektrometrie. V XRF spektru má každý kód, resp. označovací element unikátní projev kvalitativní, tedy značící přítomnost jednotlivých prvků projevující se přítomností signálu v charakteristické pozici, a kvantitativní, tedy značící četnost relativního zastoupení prvku projevující se intenzitou signálu.The actual coding is based on the variable relative frequency of representation of several selected chemical elements, which are not present in the archives and there is no danger of interference with the natural background of the paper document. The code is then read by XRF spectrometry. In the XRF spectrum, each code, respectively. marking element a unique qualitative expression, ie indicating the presence of individual elements manifested by the presence of the signal in a characteristic position, and quantitative, ie indicating the frequency of the relative representation of the element manifested by the signal intensity.

Pro tvorbu kódů tedy označovacích elementů je nejprve nutné připravit kódovací směs ve formě koloidní disperze, pro jejíž přípravu se přednostně používají vzácné prvky běžně se nevyskytující v archivních papírových dokumentech, např. lanthanoidy a aktinoidy. Přednostně se používají stabilní sloučeniny, zejména oxidy, případně uhličitany, sírany, hlinitany či křemičitany vhodných prvků. Tyto stabilní sloučeniny jsou bílé nebo nevýrazné barvy, tedy nažloutlé, narůžovělé či světle modré. Kódovací směsi jsou přednostně upraveny do podoby koloidních disperzí, čímž se dále potlačí jejich barevný projev. Připravené koloidní disperze jednotlivých sloučenin se smíchají v určených poměrech, čímž vznikne surová kódovací směs nesoucí jednu určitou kódovou hodnotu z mnoha možných kombinací, vyjádřenou poměrem výšky píků v XRF spektru. Vzhledem k vysoké koncentraci kódující směsi je však XRF spektrum v této surové kódovací směsi odlišné od spektra budoucího označovacího elementu s pomocí této kódovací směsi vytvořeného. Dále se pro kódovací směs mohou využít i přechodné kovy.Thus, in order to generate the codes of the marking elements, it is first necessary to prepare the coding mixture in the form of a colloidal dispersion, for which precious elements not commonly found in archival paper documents, such as lanthanides and actinoids, are preferably used. Preferably, stable compounds are used, in particular oxides or carbonates, sulphates, aluminates or silicates of suitable elements. These stable compounds are white or faint colors, ie yellowish, pinkish or light blue. The coding mixtures are preferably formulated as colloidal dispersions, further suppressing their color appearance. The prepared colloidal dispersions of the individual compounds are mixed in specified ratios to form a crude coding mixture bearing one particular code value from many possible combinations, expressed as the ratio of peak heights in the XRF spectrum. However, due to the high concentration of the coding mixture, the XRF spectrum in this raw coding mixture is different from the spectrum of the future labeling element created by the coding mixture. In addition, transition metals may be used for the coding mixture.

Ze surové kódovací směsi se připraví vhodná aplikační formulace přizpůsobená konkrétní depoziční technice. Obvyklým postupem je vnesení surové kódovací směsi do bezbarvého základu tiskové barvy na bázi polyakrylátů, nitrátů celulózy, polyurethanů, polyesterů či alkydových pryskyřic nebo do jiné vhodné matrice v koncentraci 1 až 10 % hmotn. Vhodnými tiskovými technikami mohou být tampónový tisk, sítotisk, flexotisk nebo inkoustový tisk. Použité matrice musí samozřejmě splňovat vyšší nároky na archivní stabilitu a musí být kompatibilní s použitou kódovací směsí. Zejména musí být zabráněno separaci složek z kódovací směsi v průběhu skladování nebo aplikace, čímž by docházelo k „rozladění“ nastavené hodnoty kódu. Disperze proto musí být dobře stabilizované. Tenké nánosy o tloušťce jednotek mikrometrů zhotovené takovýmito formulacemi jsou téměř bezbarvé a semitransparentní. Při nanesení na běžné papírové dokumenty nejsou vizuálně patrné. Jisté riziko zviditelnění přináší odlišný lesk potištěné plošky, který lze ale korigovat přídavkem běžných zmatňujících prostředků, jako je např. amorfní silika.A suitable application formulation adapted to the particular deposition technique is prepared from the raw coding mixture. A conventional method is to introduce the raw coding mixture into a colorless base of printing inks based on polyacrylates, cellulose nitrates, polyurethanes, polyesters or alkyd resins or into another suitable matrix at a concentration of 1 to 10% by weight. Suitable printing techniques may be pad printing, screen printing, flexographic printing or inkjet printing. The matrices used must, of course, meet higher requirements for archival stability and be compatible with the coding mixture used. In particular, separation of the components from the coding mixture during storage or application must be prevented, thereby "tuning" the set value of the code. The dispersions must therefore be well stabilized. Thin deposits of micrometer thickness produced by such formulations are almost colorless and semitransparent. They are not visually visible when applied to ordinary paper documents. A certain risk of visibility is due to the different gloss of the printed pad, but this can be corrected by the addition of conventional matting agents such as amorphous silica.

Při použití tiskových technik může být použitý i sofistikovanější postup nanášení, kdy je připraveno několik tiskových formulací obsahující jen jednu složku kódu a výsledný označovací element se sestaví opakovaným přetiskem několika jednosložkových formulací. Kromě tiskových technik je ale také možná zcela jednoduchá přístrojově nenáročná manuální aplikace přenosemWhen using printing techniques, a more sophisticated deposition procedure may also be used, in which several printing formulations containing only one component of the code are prepared and the resulting marking element is assembled by reprinting several single component formulations. In addition to printing techniques, however, it is also possible to use simple manual application by transmission

-3 CZ 32585 U1 prefabrikovaného označovacího elementu tlakem z nosné podložky. Zvláštní možnosti aplikace přináší zejména inkjetová metoda tisku označovacích elementů, která v kombinaci s přístrojovým rozpoznáním předlohy umožňuje celou řadu sofistikovanějších postupů pro umístění označovacích elementů a umožňující v některých případech eliminovat lokační element. Například lze aplikovat malý koncentrovaný označovací element na selektivně vybraná místa předlohy, tzn. přetisknout první písmeno na stránce označovacím elementem apod. Inkjet dále umožňuje pokrýt celý papírový dokument maticí malých bodů obsahující dostatečné množství kódovací směsi, takže celý papírový dokument se stává jedním velkým označovacím elementem.U1 of the prefabricated marking element by pressure from the support washer. In particular, the inkjet printing method of marking elements, which, in combination with the instrument recognition of the original, enables a number of more sophisticated methods for positioning the marking elements and allows, in some cases, the elimination of the location element, is a particular application possibility. For example, a small, concentrated marker element can be applied to selectively selected locations of the original, i.e., a " overprinting the first letter on the page with a marking element, etc. Inkjet further allows the entire paper document to be covered with a small dot matrix containing a sufficient amount of coding mixture so that the entire paper document becomes one large marking element.

Aplikovaný označovací element je vizuálně nepostřehnutelný. Je proto vhodné ho doplnit o pomocný element s lokační funkcí, který umožní nalezení označovacího elementu. Lokační element může mít formu jednoduchého vhodně tvarovaného geometrického obrazce, jako je např. šipka, orámování, záměrný kříž apod. poskytujícího informaci o poloze označovacího elementu. Lokační element je vytvořen opět tiskem na povrch papírového dokumentu. Lokační element je také vizuálně nepostřehnutelný a zviditelní se fluorescenční emisí po excitaci. S výhodou se zde využívá tzv. up-konverzní fluorescence vyvolaná excitací infračerveným laserem. Up-konverzní pigment je chemická sloučenina, která po ozáření infračerveným zářením vysoké intenzity generuje fluorescenci ve viditelné oblasti spektra. Jedná se tedy o fotoluminiscenci generovanou zářením o nižší energii, než má záření generované. Kladem tohoto uspořádání je to, že lokační element není identifikovatelný v UV ozáření, které je běžně pro zviditelnění fluorescenčních ochranných prvků používáno. Označovací element a lokační element dohromady tvoří identifikátor, který je rovněž předmětem tohoto vynálezu.The applied marking element is visually imperceptible. It is therefore advisable to add an auxiliary element with a locating function to enable the identification element to be found. The location element may take the form of a simple, suitably shaped geometric pattern, such as an arrow, a border, a deliberate cross, and the like, providing information about the position of the marking element. The location element is again created by printing onto the surface of the paper document. The location element is also visually imperceptible and visualized by fluorescence emission after excitation. Preferably, the so-called up-conversion fluorescence induced by excitation with an infrared laser is used. Up-conversion pigment is a chemical compound that, when irradiated with high-intensity infrared radiation, generates fluorescence in the visible region of the spectrum. It is therefore photoluminescence generated by radiation of lower energy than the radiation generated. The advantage of this arrangement is that the location element is not identifiable in the UV irradiation commonly used to make the fluorescent security elements visible. Together, the labeling element and the location element form an identifier, which is also an object of the present invention.

Předmětem technického řešení je tedy komplexní identifikátor pro označení papírových archivovaných dokumentů vizuálně nepostřehnutelnými značkami nesoucími krátké několikabitové kódy. Identifikátor umožňuje snadno a efektivně umístit na papírový dokument či archiválii identifikační kód, konkrétně označovací element, který není vizuálně patrný pod viditelným nebo UV či IR zářením. Tento označovací element je semitransparentní, takže je možno ho umístit do kteréhokoliv místa papírového dokumentu, jeho pozice není jednoduše rozpoznatelná a neruší pozorování původního grafického obsahu. Lokalizace označovacího elementu pro účely změření a dekódování je pak vyřešena tzv. lokalizačním elementem umístěným v bezprostřední blízkosti označovacího elementu takovým způsobem, že po zviditelnění lokačního elementu fluorescenční emisí lze určit polohu označovacího elementu a ten je možno snadno změřit a následně interpretovat uložený kód. Po ozáření papírového dokumentu NIR zdrojem, tedy blízkou infračervenou oblastí je lokační element díky upkonverzním pigmentům lokalizován a následně je možno přiložit do určeného místa měřicí aperturu XRF spektrometru a změřit XRF spektrum.The object of the technical solution is therefore a complex identifier for marking paper archived documents with visually imperceptible marks carrying short multi-bit codes. The identifier makes it possible to easily and efficiently place an identification code on a paper document or archive material, namely a marking element that is not visually visible under visible or UV or IR radiation. This marking element is semi-transparent, so it can be placed anywhere in the paper document, its position is not easily recognizable and does not interfere with the viewing of the original graphic content. The location of the marking element for measurement and decoding purposes is then solved by a so-called localization element located in the immediate vicinity of the marking element in such a way that once the fluorescent emission location element is visible, the position of the marking element can be determined and readily interpreted. After irradiating the paper document with the NIR source, ie the near infrared region, the location element is localized by the upconversion pigments and subsequently the measuring aperture of the XRF spectrometer can be applied and the XRF spectrum measured.

Označovací element je založen na kombinaci minimálně dvou prvků ze skupiny lanthanoidů a/nebo aktinoidů a/nebo přechodných kovů. Jedná se např. niob, cer, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, gadolinium, therbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, yterbium, lutecium, lanthan, aktinium, thorium, ruthenium. Tyto prvky je možno přesně identifikovat a jejich obsah s jistými omezeními kvantifikovat pomocí rentgenové fluorescence neboli XRF. Jsou voleny takové prvky, u kterých je zajištěna přirozená absence v chráněném papírovém dokumentu, ať již daná nepřítomností v papírové hmotě, tak nepřítomností v inkoustu, barvách použitých v iluminacích atd. nebo případně v materiálech použitých pro povrchovou úpravu archivního papírového dokumentu. Použité prvky a jejich sloučeniny nejsou v koncentracích, ve kterých jsou aplikovány na dokument patrné vizuálním pozorováním, a to ani pod UV či IR ozářením. Kromě toho nemají v těchto nízkých množstvích žádný negativní vliv na samotný chráněný dokument.The labeling element is based on a combination of at least two elements from the group of lanthanides and / or actinoids and / or transition metals. These include, for example, niobium, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, therbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, yterbium, lutecium, lanthanum, actinium, thorium, ruthenium. These elements can be accurately identified and their content quantified with certain limitations by X-ray fluorescence or XRF. Elements are selected which ensure a natural absence in the protected paper document, whether due to the absence of paper material, the absence of ink, the colors used in the illuminations, etc., or optionally in the materials used to finish the archive paper document. The elements used and their compounds are not visible at the concentrations at which they are applied to the document by visual observation, even under UV or IR irradiation. Moreover, in these low amounts, they have no negative effect on the protected document itself.

Kódování je založeno na různých poměrech četnosti výskytu vybraných prvků v kódovacích směsích a jejich identifikaci jak kvalitativní, tak kvantitativní. Např. mějme pět různých prvků poskytující individuální nepřekrývající se emisní píky v XRF spektru. Prvky označíme A, B, C, D, E a tvoří jednotlivé proměnné popisovaného kódu, tedy pět proměnných. MnožstvíCoding is based on different ratios of the frequency of occurrence of selected elements in coding mixtures and their identification, both qualitative and quantitative. E.g. let us have five different elements providing individual non-overlapping emission peaks in the XRF spectrum. The elements are labeled A, B, C, D, E and they form the individual variables of the described code, ie five variables. Amount

-4CZ 32585 U1 naneseného materiálu v označovacím elementu limituje počet signálových úrovní, které může každá proměnná nabývat. Dolní limit je šum doprovázející měření, resp. minimální signálová hodnota bezpečně rozlišitelná nad šumem. V souladu s obecně akceptovanými zvyklostmi předpokládáme trojnásobek intenzity šumu. Horní limit se odvíjí od optických vlastností označovacího elementu, neboť označovací element obsahující příliš velké množství kódovací směsi bude viditelný, a také od rozsahu lineární odezvy XRF na koncentraci, kde příliš velké množství kódovací směsi se začne navzájem ovlivňovat a signál nebude úměrný koncentraci. Níže uvedené příklady provedení jsou vizuálně nepostřehnutelné a poskytují dostatečný odstup signálu od šumu a dostatečný lineární rozsah závislosti intenzity signálu na koncentraci na to, aby byly spolehlivě rozlišeny až čtyři signálové úrovně. V takovém případě tedy máme k dispozici kód s pěti proměnnými nabývajícími čtyř hodnot, tedy 54 = 625 kombinací.32585 U1 of the deposited material in the marking element limits the number of signal levels each variable can acquire. The lower limit is the noise accompanying the measurement, respectively. minimum signal value safely distinguishable above noise. In accordance with generally accepted practices, we assume three times the noise intensity. The upper limit depends on the optical properties of the labeling element, since the labeling element containing too much coding mixture will be visible, as well as the extent of the linear XRF concentration response, where too much coding mixture will interfere with each other and the signal will not be proportional to concentration. The examples below are visually unnoticeable and provide a sufficient signal-to-noise ratio and a sufficient linear range of signal intensity-concentration dependence to reliably differentiate up to four signal levels. In this case, we have a code with five variables taking four values, ie 5 4 = 625 combinations.

Aby bylo možné od sebe odlišit tzv. ekvisignální kombinace neboli kombinace se stejnou relativní výškou jednotlivých píků, např. kód (A=l, B=l, C=l, D=l, E=l) od kódu (A=2, B=2, C=2, D=2, E=2), je nutné do systému zabudovat vnitřní standard, vůči kterému budou ostatní signálové hodnoty porovnávány. Pro výše popsaný kód to znamená, že jednu z pozic použijeme výhradně pro vnitřní standard, zbývá nám tedy 44 = 256 kombinací. Výslednou kódovou hodnotu lze pak přesně přiřadit pracovišti či archivu, které dané papírové dokumenty takto označuje, aniž by toto bylo pro nepoučeného uživatele patrné. Tímto způsobem lze papírové dokumenty značit s cílem jejich následné identifikace, například po případném zcizení a při prokazování jejich původu při zachycení, aniž by jakýmkoliv způsobem byla narušena vizuální integrita papírového dokumentu. Papírový dokument není tedy poškozen z estetického hlediska, a především případný pachatel nemůže určit, zda a kde je tento označovací element, tedy identifikační kód umístěn.In order to distinguish the so-called equisignal combinations or combinations with the same relative height of individual peaks, eg code (A = 1, B = 1, C = 1, D = 1, E = 1) from code (A = 2, B = 2, C = 2, D = 2, E = 2), an internal standard must be built into the system against which the other signal values will be compared. For the code described above, this means that one of the positions is used exclusively for the internal standard, so we have 4 4 = 256 combinations left. The resulting code value can then be accurately assigned to the site or archive, which indicates the paper documents in this way, without this being apparent to the uninformed user. In this way, paper documents can be tagged with a view to their subsequent identification, for example after possible theft and proof of their origin on capture, without in any way impairing the visual integrity of the paper document. Thus, the paper document is not damaged from an aesthetic point of view, and in particular, any offender cannot determine whether and where the marking element, i.e. the identification code, is located.

Potlačení nežádoucích kvantitativně nelineárních jevů při XRF měření je klíčovou vlastností a výhodou tohoto vynálezu a je ho dosaženo několika způsoby. Klíčovou roli hraje zejména depozice označovacích elementů technikami materiálového tisku, které zaručí nejenom vlastní nanesení kódovací směsi v předepsaném poměru, ale také precizně odměří jejich celkové množství a zajistí předepsanou plošnou koncentraci, což jsou základní předpoklady pro zajištění stabilní a reprodukovatelné XRF odezvy. Dále jsou to především textumí vlastnosti, zejména velikost částic v kódovací směsi a agregace kódujících sloučenin, které jsou nastaveny ve fázi výroby surových kódovacích směsí semletím na požadovanou velikost technikami tzv. perlového mletí na velmi úzkou distribuci velikosti částic a stabilizací vzniklých disperzí vhodnými dispergátory. Při návrzích kapalných tiskových formulací pro různé tiskové techniky se pečlivě volí takové koncentrace, které poskytnou optimální plošnou i objemovou koncentraci kódující směsi v zaschlém označovacím elementu tak, aby byly dodrženy zamýšlené hodnoty kódových proměnných a aby označovací element obsahoval optimální množství kódující směsi, které poskytne dostatečný odstup signálu od šumu, ale neovlivní intenzitu signálu výše popsanými koncentračně-nelineámími jevy.Suppression of undesirable quantitatively nonlinear phenomena in XRF measurements is a key feature and advantage of the present invention and is achieved in several ways. In particular, the deposition of marking elements by material printing techniques plays a key role, which not only ensures the actual application of the coding mixture in a prescribed ratio, but also accurately measures their total quantity and ensures the prescribed area concentration, which are essential to ensure a stable and reproducible XRF response. Furthermore, it is primarily the textural properties, in particular the particle size in the coding mixture and the aggregation of the coding compounds, which are set at the stage of production of the raw coding mixtures by grinding to desired size by so-called pearl milling techniques. When designing liquid printing formulations for various printing techniques, concentrations are carefully selected to provide an optimum area and volume concentration of the coding mixture in the dried marking element so that the intended values of the coding variables are maintained and that the marking element contains an optimal amount of coding mixture that provides the signal to noise ratio, but does not affect the signal intensity by the concentration-nonlinear phenomena described above.

Výhody způsobu značení papírových dokumentů a jejich identifikace pomocí rentgenové fluorescence podle tohoto vynálezu spočívají v tom, že napomáhá prokázat původ papírových dokumentů zejména při jejich odcizení, jejich označení vizuálně nezasahuje do archivních dokumentů, takže nedochází k jejich znehodnocení. Díky vlastnostem identifikátoru podle tohoto vynálezu nehrozí interference mezi signálem identifikátoru se signálem pozadí papírového dokumentu.Advantages of the method of marking and identifying paper documents by X-ray fluorescence according to the present invention are that it helps to prove the origin of paper documents, especially when stolen, their marking does not visually interfere with archival documents, so that they are not destroyed. Due to the characteristics of the identifier of the present invention, there is no risk of interference between the identifier signal and the background signal of the paper document.

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of technical solution implementation

Příklad 1 - příprava výchozí kódovací směsiExample 1 - Preparation of the starting coding mixture

Pro vytvoření výchozí kódovací směsi se použijí následující oxidy lanthanoidů a přechodných kovů - La2C>3, S1112O3, Cid2()3, Dy2O3 a NbTK Hmotnostní poměr navážek je následující 38,22 % hmotn. oxidu lanthanitého, 23,54 % hmotn. oxidu samaritého, 17,29 % hmotn. oxiduTo form the initial coding, the following mixtures of oxides of the lanthanides and transition metals - La2C> 3 S1112O3 CID 2 () 3, Dy 2 O 3 and the weight ratio of the backfill nbtk following is 38.22 wt%. % lanthanum oxide, 23.54 wt. % Samarium oxide, 17.29 wt. oxide

-5 CZ 32585 U1 gadolinitého, 16,42 % hmotn. oxidu dysprositého a 4,53 % hmotn. oxidu niobičného. Následně je třeba suchou směs dostatečně zhomogenizovat. Tato směs je tzv. „ekvisignální“, to znamená, že hlavní píky všech přítomných kovů mají stejnou (+/- 2 %) výšku. Snížením obsahu oxidů La, Sm Gd a Dy při zachování množství Nb lze potom připravit další kódy, které budou mít nižší píky v porovnání s Nb vystupujícím v roli vnitřního standardu.% Gadolinium, 16.42 wt. % dysprosium oxide and 4.53 wt. niobium pentoxide. Subsequently, the dry mixture should be sufficiently homogenized. This mixture is so-called "equisignal", meaning that the main peaks of all metals present have the same (+/- 2%) height. By reducing the content of oxides La, Sm Gd and Dy while maintaining the amount of Nb, additional codes can then be prepared which will have lower peaks compared to Nb acting as an internal standard.

V kádince se předloží 60 g rozpouštědla Dowanol PM (2-methoxypropanol) a za míchání se vnese 40 g výchozí kódovací směsi oxidů lanthanoidů, a přidají se 4 g dispergátoru Disperbyk 103, což je 50% roztok polymeru bez iontových skupin v 2-methoxypropyl acetátu. Potom se do kádinky přidá 30 g skleněné balotiny s průměrem 0,6 až 0,8 mm. Plochým skleněným míchadlem o průměru 5 cm se při rychlosti nejméně 2000 ot/min suspenze umele na stabilní disperzi. Skleněná balotina se odfiltruje přes polypropylenovou filtrační plachetku. Průměrná velikost částic je 190 až 200 nm a připravená disperze je stabilní pro použití jako kódovací směs.60 g of Dowanol PM (2-methoxypropanol) are introduced into the beaker and 40 g of the starting lanthanide oxide coding mixture are added with stirring, and 4 g of Dispperbyk 103, a 50% solution of ion-free polymer in 2-methoxypropyl acetate, are added. . Then 30 g of glass ballotin with a diameter of 0.6 to 0.8 mm are added to the beaker. With a flat glass stirrer of 5 cm diameter, the suspension is ground to a stable dispersion at a speed of at least 2000 rpm. Filter the glass ballot through a polypropylene filter cloth. The average particle size is 190 to 200 nm and the prepared dispersion is stable for use as a coding mixture.

Příklad 2 - nanášení označovacího elementu sítotiskemExample 2 - Screen printing of the marking element

V 10 g čirého základu pro sítotiskový lak na polyakrylátové bázi se rozptýlí 3 g zásobní kódovací směsi oxidů kovů tvořící identifikační kód označovacího elementu dle příkladu 1. Výsledná formulace se důkladně zhomogenizuje a nanáší se sítotiskem na papírové dokumenty archiválií určené k označení. Tištěný obrazec označovacího elementu má tvar kruhu o průměru 8 mm a po odpaření rozpouštědel není vizuálně postřehnutélný. Toto množství postačuje k označení minimálně 500 listů, přičemž XRF spektra všech výtisků naměřená přístrojem ručním ED-XRF spektrometrem DELTA Professional vykazují vysokou míru shody - celkový integrál plochy pod spektry kolísá nejvýše ± 10 % od střední hodnoty a relativní odchylky výšky jednotlivých píků nepřesahují 5 %, což umožňuje spolehlivé rozlišení čtyř úrovní signálu v každé proměnné takto vytištěného kódu.3 g of a stock coding mixture of metal oxides forming the identification code of the marking element according to Example 1 are dispersed in 10 g of a clear base for a polyacrylate-based screen printing lacquer. The resulting formulation is thoroughly homogenized and screen-printed onto paper documents for marking. The printed pattern of the marking element has a circle shape of 8 mm diameter and is not visually perceptible after the solvents have evaporated. This quantity is sufficient to label a minimum of 500 sheets, with the XRF spectra of all printouts measured with the DELTA Professional ED-XRF handheld spectrometer showing a high degree of compliance - the total integral of the area under the spectra varies within ± 10% of mean. , which allows reliable resolution of the four signal levels in each variable of the code printed.

Příklad 3 - nanášení lokačního elementu sítotiskem a tvorba identifikátoru g 4% hmotn. polyvinylbutyralu v ethanolu se smísí se 300 mg up-konverzního fluorescenčního pigmentu, tedy libovolného pigmentu s IR excitací 950 až 1000 nm a střední velikostí částic v rozsahu 20 až 200 mikrometrů. Výsledná formulace se důkladně zhomogenizuje a nanáší se sítotiskem na papírové dokumenty archiválií dříve označené označovacím elementem takovým způsobem, že lokační element má tvar mezikruží šířky 2 mm obklopující dříve deponovaný označovací element a vzájemně tvoří identifikátor. Lokační element se zviditelní emisí zeleného světla po excitaci výkonným zdrojem emitujícím blízké IR záření, typicky laser 980 nm, 500 mW, a slouží k přesnému zacílení měřicí apertury XRF analyzátoru.Example 3 - application of the location element by screen printing and formation of the identifier g by 4 wt. of polyvinyl butyral in ethanol is mixed with 300 mg of an upconversion fluorescent pigment, i.e. any pigment with an IR excitation of 950 to 1000 nm and a mean particle size in the range of 20 to 200 microns. The resulting formulation is thoroughly homogenized and screen-printed onto paper documents of the archival documents previously labeled with the tagging element in such a way that the location element has a 2 mm annulus shape surrounding the previously deposited tagging element and forms an identifier with each other. The locating element with visible green light emission upon excitation by a powerful near-IR emitting source, typically a 980 nm laser, 500 mW, serves to accurately target the XRF analyzer's measurement aperture.

Příklad 4 - nanášení označovacího elementu tampónovým tiskemExample 4 - application of the marking element by pad printing

V 10 g čirého základu pro tampónový lak na polyakrylátové bázi se rozptýlí 3 g zásobní kódovací směsi oxidů kovů tvořící identifikační kód označovacího elementu dle příkladu 1. Výsledná formulace se důkladně zhomogenizuje a nanáší se tampónovým tiskem na papírové dokumenty archiválií určené k označení. Tištěný obrazec označovacího elementu má tvar kruhu o průměru 8 mm a po odpaření rozpouštědel není vizuálně postřehnutelný. Toto množství postačuje k označení minimálně 1000 listů, přičemž XRF spektra všech výtisků vykazují vysokou míru shody - celkový integrál spekter kolísá nejvýše ± 10 % od střední hodnoty a relativní odchylky výšky jednotlivých píků nepřesahují 5 %, což umožňuje spolehlivé rozlišení čtyř úrovní signálu v každé proměnné takto vytištěného kódu.3 g of the stock coding mixture of metal oxides forming the identification code of the marking element according to Example 1 are dispersed in 10 g of clear polyacrylate-based tampon lacquer base. The resulting formulation is thoroughly homogenized and applied by pad printing onto paper documents of the archival documents to be marked. The printed pattern of the marking element has a circle shape of 8 mm diameter and is not visually perceptible after the solvents have evaporated. This quantity is sufficient to label a minimum of 1000 sheets, with the XRF spectra of all prints showing a high match - the total integral of the spectra varies by no more than ± 10% from the mean and the relative peak height deviations do not exceed 5%. code printed this way.

Příklad 5 - kombinované nanášení označovacího elementu a lokačního elementu tampónovým tiskemExample 5 - Combined application of the marker element and the location element by pad printing

V 10 g čirého základu pro tampónový lak na polyakrylátové se rozptýlí 3 g zásobní kódovací směsi oxidů kovů tvořící identifikační kód označovacího elementu dle příkladu 1. Dále se3 g of the stock coding mixture of metal oxides forming the identification code of the marking element according to Example 1 are dispersed in 10 g of a clear base for a tampon lacquer on polyacrylate.

-6CZ 32585 U1 připraví suspenze up-konverzního fluorescenčního pigmentu, tedy libovolného pigmentu s IR excitací 950 až 1000 nm a střední velikostí částic v rozsahu 20 až 200 mikrometrů v množství 300 mg v 10 g stejného lakového bezbarvého základu tiskové barvy. Obě směsi se nanáší technikou tampónového tisku na papírový dokument. S výhodou je možné použít dvoubarvový stroj pro přímý tisk obou komponent. Označovací element má tvar kruhu s průměrem 8 mm, lokační element má tvar mezikruží šířky 2 mm obklopující označovací element. Lokační element se zviditelní emisí zeleného světla po excitaci výkonným zdrojem emitujícím blízké IR záření, typicky laser 980 nm, 500 mW. Po zviditelnění lokačního elementu je možno přiložit ruční XRF přístroj a změřit odezvu označovacího elementu umístěného uvnitř lokačního elementu. Kvantitativní i kvalitativní parametry označovacího elementu jsou shodné s předchozím případem.32585 U1 prepares suspensions of an upconversion fluorescent pigment, i.e. any pigment with an IR excitation of 950 to 1000 nm and a mean particle size in the range of 20 to 200 microns in an amount of 300 mg in 10 g of the same lacquer colorless ink base. Both mixtures are applied by a pad printing technique on a paper document. Preferably, a two-color machine can be used for direct printing of both components. The marking element has a circle shape with a diameter of 8 mm, the location element has a shape of a 2 mm annulus surrounding the marking element. Locating element with visible green light emission after excitation by a powerful near-IR emitting source, typically a 980 nm laser, 500 mW. After the location element is visible, it is possible to attach a handheld XRF device and measure the response of the marker element located inside the location element. The quantitative and qualitative parameters of the marking element are identical to the previous case.

Příklad 6 - nanášení označovacího elementu inkjetemExample 6 - inkjet marking element application

Tisková formulace se připraví smísením 4 mL zásobního roztoku polysiloxanové pryskyřice v xylenu o koncentraci 50 % hmotn. s 4 mL zásobní kódovací směsi oxidů kovů tvořící identifikační kód označovacího elementu připravené dle příkladu 1 a 2 mL alfa-terpineolu. Tisk se provádí piezoelektrickou tiskovou hlavou a kapky o objemu 10 pL se umisťují v pravidelném čtvercovém rastru s roztečí 100 mikrometrů, vytištěný obrazec má tvar čtverce o straně 1 cm. Při nánosu jedné takové vrstvy jsou v XRF spektru právě rozlišitelné emisní píky označovacího elementu proto tři vrstvy poskytnou nejnižší bezpečně odlišitelnou úroveň signálu. Pro kód pracující se čtyřmi signálovými úrovněmi se tedy aplikuje dvanáct přetisků, případně více, a tím lze navýšit počet rozlišitelných signálových úrovní. XRF spektra všech výtisků vykazují velmi vysokou míru shody - celkový integrál plochy pod spektry kolísá nejvýše ± 5 % od střední hodnoty a relativní odchylky výšky jednotlivých píků nepřesahují 2 %, což umožňuje využití až dvacet úrovní signálu v každé proměnné takto vytištěného kódu, aniž by množství naneseného materiálu kódovací směsi bylo příliš velké a viditelné, a aniž by byly pozorovány odchylky XRF signálu od linearity.A printing formulation is prepared by mixing 4 mL of a 50% by weight stock solution of polysiloxane resin in xylene. with 4 mL of the metal oxide storage coding mixture forming the identification code of the labeling element prepared according to Example 1 and 2 mL of alpha-terpineol. Printing is performed with a piezoelectric print head and 10 µL droplets are placed in a regular 100-micrometer square grid, the printed pattern having a 1 cm square shape. When one such layer is deposited in the XRF spectrum, the emission peaks of the marking element are just discernible, therefore the three layers provide the lowest safely distinguishable signal level. Thus, for a code working with four signal levels, twelve overprints, or more, are applied, thereby increasing the number of distinguishable signal levels. The XRF spectra of all prints show a very high degree of match - the total integral of the area under the spectra varies by no more than ± 5% from the mean and the relative height deviations of each peak do not exceed 2%, allowing up to twenty signal levels The deposited coding material material was too large and visible, and without deviations of the XRF signal from linearity were observed.

Příklad 7 - transferová fólieExample 7 - transfer film

Označovací element se připraví vnesením 3 g zásobní kódovací směsi oxidů kovů tvořící identifikační kód označovacího elementu dle příkladu 1 do média tvořeného 5 g mikrokrystalického vosku a 15 mL směsi alifatických uhlovodíků o bodu varu 178 až 191 °C. Na nepřilnavý papír, např. neporézní hlazený papír nebo silikonizovaný papír, je metodou sítotisku nanesen označovací element kruhovitého tvaru o průměru 8 mm a vysušen odpařením rozpouštědel. K transferu vytištěného motivu na označovaný materiál dochází lokálním vyvinutím tlaku na přiloženou fólii, například pomocí kovového hladítka nebo knihařské kostky.The label element is prepared by introducing 3 g of the metal coding stock mixture forming the label element identification code of Example 1 into a medium consisting of 5 g of microcrystalline wax and 15 mL of a mixture of aliphatic hydrocarbons boiling at 178-191 ° C. A non-stick paper, such as non-porous glazed paper or siliconized paper, is subjected to screen printing using a round-shaped marking element of 8 mm diameter and dried by evaporating the solvents. The printed motif is transferred to the material to be marked by locally applying pressure to the foil, for example by means of a metal trowel or a book cube.

XRF spektra všech přenesených označovacích elementů naměřená ručním ED-XRF spektrometrem DELTA Professional vykazují vysokou míru shody - celkový integrál plochy pod spektry kolísá nejvýše +- 10 % od střední hodnoty a relativní odchylky výšky jednotlivých píků nepřesahují 5 %, což umožňuje spolehlivé rozlišení čtyř úrovní signálu v každé proměnné takto vytištěného kódu.The XRF spectra of all transferred marking elements measured by the DELTA Professional ED-XRF spectrometer show a high level of compliance - the total integral of the area under the spectra varies by + - 10% from the mean value and relative peak height deviations do not exceed 5%. in each variable of the code printed this way.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Identifikátor pro značení a identifikaci papírových dokumentů pomocí rentgenové fluorescence podle tohoto technického řešení lze využít zejména pro neviditelné a nedestruktivní označení archivních papírových dokumentů využitelných zejména při odcizení.An identifier for marking and identifying paper documents by means of X-ray fluorescence according to this invention can be used in particular for invisible and non-destructive marking of archival paper documents useful especially in the case of theft.

Claims (3)

1. Identifikátor pro značení a identifikaci papírových dokumentů pomocí rentgenové fluorescence zahrnující označovací element se specifickým prvkovým složením se specifickou četností zastoupení jednotlivých prvků tvořící identifikační kód, vyznačující se tím, že označovací element je tvořen kódovací směsí ve formě koloidní disperze alespoň dvou chemicky inertních sloučenin lanthanoidů a/nebo aktinoidů a/nebo přechodných kovů nevyskytujících se v papírových dokumentech a bezbarvým základem tiskové barvy na polyakrylátové bázi obsažené v poměru 1 až 10 % hmotn., po nanesení na papírový dokument je označovací element bezbarvý, semitransparentní a identifikovatelný rentgenovou fluorescencí, a identifikátor dále zahrnuje lokační element, uspořádaný vedle označovacího elementu, který je tvořen pigmentem generujícím fluorescenci po ozáření infračerveným zářením nebo laserem o vlnové délce 800 až 1000 m.An identifier for marking and identifying paper documents by X-ray fluorescence comprising a label element having a specific element composition with a specific frequency of individual elements constituting an identification code, characterized in that the label element is a coding mixture in the form of a colloidal dispersion of at least two chemically inert lanthanide compounds and / or non-paper actinides and / or transition metals and a colorless polyacrylate-based ink composition comprised of 1 to 10% by weight, when applied to the paper document, the marking element is colorless, semitransparent and identifiable by X-ray fluorescence, and an identifier it further comprises a locating element arranged adjacent to the marking element which is constituted by a fluorescent-generating pigment after irradiation with infrared radiation or a laser having a wavelength of 800 to 10 00 m. 2. Identifikátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že sloučeniny lanthanoidů a/nebo aktinoidů a/nebo přechodných kovů jsou oxidy a/nebo uhličitany a/nebo sírany a/nebo hlinitany a/nebo křemičitany.Identifier according to claim 1, characterized in that the lanthanide and / or actinoid and / or transition metal compounds are oxides and / or carbonates and / or sulphates and / or aluminates and / or silicates. 3. Identifikátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že lanthanoidy jsou vybrány ze skupiny: lanthan, cer, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, yterbium, lutecium, aktinoidy jsou vybrány ze skupiny: aktinium, thorium a přechodné kovy jsou vybrány ze skupiny: niob a ruthenium.Identifier according to claim 1 or 2, characterized in that the lanthanides are selected from the group of: lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, yterbium, lutecium, the actinoids are selected from: actinium, thorium and transition metals are selected from: niobium and ruthenium.
CZ2018-35585U 2018-11-08 2018-11-08 An identifier for marking and identification of paper documents using X-ray fluorescence CZ32585U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-35585U CZ32585U1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 An identifier for marking and identification of paper documents using X-ray fluorescence

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-35585U CZ32585U1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 An identifier for marking and identification of paper documents using X-ray fluorescence

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ32585U1 true CZ32585U1 (en) 2019-02-19

Family

ID=65438141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2018-35585U CZ32585U1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 An identifier for marking and identification of paper documents using X-ray fluorescence

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ32585U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2219823T5 (en) USE OF INORGANIC PARTICLES AND METHOD TO MARK AND IDENTIFY A SUBSTRATE OR ARTICLE.
DE69718826T2 (en) SECURITY DOCUMENT AND METHOD WHICH INVISIBLE CODED MARKINGS USES
CN107710075B (en) The manufacturing method of optical effect layer
US6138913A (en) Security document and method using invisible coded markings
US5718754A (en) Pigment compositions
US6861012B2 (en) Latent inkjet formulation and method
CZ298132B6 (en) Inorganic sheet provided with symbols for producing pigments
JP5665865B2 (en) Security elements for marking or identifying objects and organisms
SE458531B (en) SAFETY PAPERS WITH CAMOFLAG MATERIALS TO PROTECT ITS AUTHENTIC LABEL AND PROCEDURE BEFORE PREPARING THEREOF
US6813011B2 (en) Process for blending of ink used in counterfeit detection systems
US6483576B1 (en) Counterfeit detection system
GB2232119A (en) Security marking
CN110049876A (en) Low energy curability lithographic printing ink and letterpress ink and printing process
SA521430912B1 (en) Security inks and machine readable security features
CZ32585U1 (en) An identifier for marking and identification of paper documents using X-ray fluorescence
CZ308087B6 (en) Method of marking paper documents and identifying them by X-ray fluorescence and an identifier for the method
RU2379757C1 (en) Method for protection from counterfeiting and checking authenticity of objects
EP1736914A2 (en) Optical coding and method for its manufacture
RU2527757C2 (en) Security element with computer-readable code
AT14547U1 (en) Safety thermal carrier
WO1992020748A1 (en) Invisible ink composition, invisible printed matter, and invisible printing application system
WO2024110769A1 (en) Security document with security elements active in infrared light
JP2006205420A (en) Printed matter with scratchingly hiding layer adopted with antifalsifying measure
JPS5828865Y2 (en) Tamper-proof card
EP4282925A1 (en) Post-treated titanium dioxide pigment with at least one security feature

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20190219

MK1K Utility model expired

Effective date: 20221108