DE10103378A1 - Vorrichtungen und Verfahren zur Untersuchung von magnetischen Eigenschaften von Objekten - Google Patents
Vorrichtungen und Verfahren zur Untersuchung von magnetischen Eigenschaften von ObjektenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen sowie ein entsprechendes Verfahren zur Untersuchung magnetischer Eigenschaften von Objekten, insbesondere Blattgut, wie z. B. Banknoten (20). Die Vorrichtungen umfassen eine magnetooptische Schicht (10), deren optische Eigenschaften von den magnetischen Eigenschaften des Blattguts (20) beeinflußbar sind, eine Lichtquelle (11) zur Erzeugung von Licht, welches in die magnetooptische Schicht (10) eingekoppelt wird, und einen Detektor (13) zur Detektion von Licht, welches von der magnetooptischen Schicht (10) transmittiert und/oder reflektiert wird. DOLLAR A Zur zuverlässigen Untersuchtung der magnetischen Eigenschaften von Blattgut ist vorgesehen, daß die Ausbreitungsvorrichtung des eingekoppelten Lichts parallel zu einer Grundfläche (9) der magnetooptischen Schicht (10) verläuft. DOLLAR A Mit Hilfe der Erfindung lassen sich die magnetischen Eigenschaften insbesondere von Blattgut mit Bereichen, von welchen nur sehr schwache Magnetfelder ausgehen, mit sehr hoher Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit untersuchen.
Description
Die Erindung betrifft Vorrichtungen und ein Verfahren zur Untersuchung magne
tischer Eigenschaften von Objekten, insbesondere Blattgut, wie z. B. Banknoten.
Die Vorrichtungen umfassen eine magnetooptische Schicht, deren optische Eigen
schaften von den magnetischen Eigenschaften des Objekts beeinflußbar sind, eine
Lichtquelle zur Erzeugung von Licht, welches in die magnetooptische Schicht ein
gekoppelt wird, und einen Detektor zur Detektion von Licht, welches von der ma
gnetooptischen Schicht transmittiert und/oder reflektiert wird.
Zur Gewährleistung einer hohen Fälschungssicherheit werden Banknoten unter
anderem mit magnetischen Merkmalen versehen. Bei der automatisierten Bankno
tenprüfung in Banknotenbearbeitungsmaschinen werden daher Banknoten auch auf
ihre magnetischen Eigenschaften hin untersucht, um gefälschte oder fälschungsver
dächtige von echten Banknoten zu unterscheiden.
Die Untersuchung der magnetischen Eigenschaften von Banknoten erfolgt hierbei
meist unter Verwendung von induktiven Meßköpfen, Hall-Elementen oder magne
toresistiven Elementen, wie beispielsweise Feldplatten oder dünnen Permalloy-
Schichten.
Darüber hinaus ist bekannt, die magnetischen Eigenschaften von Banknoten unter
Verwendung von magnetooptischen Schichten zu untersuchen. Eine geeignete Vor
richtung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 18 122
A1 bekannt. Eine magnetooptische Reflektorschicht mit hohem magnetischen Kerr-
Effekt wird hierin mitpolarisiertem Licht beleuchtet und das reflektierte Licht
nach Durchlaufen eines Polarisationsfilters detektiert. Wird eine zu untersuchende
Banknote dicht hinter die Reflektorschicht gebracht, so beeinflussen die magneti
schen Streuflüsse der magnetischen Bereiche der Banknote das optische Verhalten
der Reflektorschicht, wobei die Polarisationsrichtung des detektierten Lichts ver
ändert wird. Aus der gemessenen Veränderung der Polarisation kann dann auf die
magnetischen Eigenschaften des Blattguts geschlossen werden.
Gegenüber anderen Meßverfahren und -anordnungen, z. B. induktiven Meßköpfen,
hat die Verwendung von magnetooptischen Schichten den Vorteil, daß diese eine
hohe Ortsauflösung erlauben und die Messung der magnetischen Flüsse unabhän
gig von der Geschwindigkeit der Banknote relativ zum Meßsystem ist.
Bei der maschinellen Untersuchung der magnetischen Eigenschaften von Bankno
ten tritt insbesondere das Problem auf, daß sehr kleine Magnetflußdichten nachge
wiesen werden müssen, um eine ausreichend genaue und zuverlässige Überprüfung
der Echtheit gewährleisten zu können. Dies ist dadurch bedingt, daß zum einen die
von den einzelnen magnetischen Bereichen der Banknoten verursachten Streuflüsse
sehr klein sind, und zum anderen die typischen Abstände zwischen Banknote und
magnetooptischer Schicht aufgrund der bei Banknotenbearbeitungsmaschinen ge
forderten hohen Transportgeschwindigkeit nicht beliebig klein sein können, weil
dies sonst zu einem erhöhten Verschleiß der zu überprüfenden Banknoten sowie
einzelner Sensorkomponenten führen würde und darüber hinaus eine erhöhte Stau
gefahr zur Folge hätte.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen sowie ein Verfahren
anzugeben, welche eine genauere und zuverlässigere Untersuchung magnetischer
Eigenschaften von Blattgut erlauben.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 oder 9 sowie
durch das Verfahren gemäß dem Anspruch 17 gelöst.
Den Lösungen der Aufgabenstellung durch die Vorrichtungen gemäß den Ansprü
chen 1 bzw. 9 liegt der gemeinsame erfinderische Gedanke zugrunde, die Verände
rung, d. h. Drehung, der Polarisationsrichtung des in die magnetooptische Schicht
eingekoppelten Lichts zu vergrößern. Hierdurch wird die Empfindlichkeit der
Meßvorrichtung erhöht, so daß selbst sehr kleine Magnetfelder mit einer ausrei
chend hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit untersucht werden können. Die Dre
hung der Polarisationsrichtung wird bei der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 da
durch vergrößert, daß die optische Weglänge des die magnetooptische Schicht
durchlaufenden Lichts erhöht wird. Bei der Vorrichtung gemäß Anspruch 9 wird
dies durch einen geeigneten Aufbau des aus magnetooptischer Schicht und Substrat
bestehenden Systems erreicht.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, daß die Lichtquelle und die magnetooptische
Schicht so angeordnet sind, daß die Ausbreitungsrichtung des in die Schicht einge
koppelten Lichts im wesentlichen parallel zu einer Grundfläche der magnetoopti
schen Schicht verläuft. Parallel zur Grundfläche der Schicht verlaufen im Sinne der
Erfindung auch solche Lichtstrahlen, welche geringfügig, d. h. bis zu einem Win
kel von einigen Grad, gegenüber der Grundfläche der Schicht geneigt sind.
Bekanntlich ist der Winkel der Polarisationsdrehung beim magnetooptischen Fara
day-Effekt proportional zur optischen Weglänge des das magnetooptische Material
durchlaufenden Lichts. Durch die erfindungsgemäße Einkopplung des Lichts im
wesentlichen parallel zur Schicht erhöht sich der optische Weg des Lichts gegen
über der aus dem Stand der Technik bekannten Einkopplung im wesentlichen senk
recht zur Grundfläche um mehrere Größenordnungen. Dementsprechend vergrö
ßert sich der Winkel der Polarisationsdrehung, so daß eine deutliche Empfindlich
keitssteigerung erreicht wird.
Gemäß Anspruch 9 ist vorgesehen, daß die magnetooptische Schicht zumindest
teilweise aus Eisen-Granaten besteht und auf einem Substrat aufgebracht ist, wel
ches zumindest teilweise aus Gallium-Granaten besteht, wobei in den Gallium-
Granaten des Substrats Sauerstoff zumindest teilweise durch Schwefel substituiert
ist. Eisen-Granate werden durch Verbindungen auf der Basis von Eisen-Granat
(RE3Fe5O12) gebildet, wobei RE3 drei Seltenerdmetall-Elemente umfaßt und Eisen
(Fe) und/oder Sauerstoff (O) zumindest teilweise durch jeweils ein oder mehrere
andere Elemente substituiert werden können. Bei Gallium-Granaten handelt es sich
um Verbindungen auf der Basis von Gallium-Granat (RE3Ga5O12), wobei RE3 drei
Seltenerdmetall-Elemente umfaßt und Gallium (Ga) und/oder Sauerstoff (O) zu
mindest teilweise durch jeweils ein oder mehrere andere Elemente substituiert
werden können.
Durch die zumindest teilweise Substitution von Sauerstoff im Substrat durch
Schwefel wird die Gitterkonstante des Substrats vergrößert, was wiederum eine
Substitution von Seltenerdmetallen, z. B. Yttrium, in der magnetooptischen Schicht
durch empfindlichkeitssteigernde Elemente, insbesondere Wismut, mit größerem
Atom- und/oder Ionenradius ermöglicht. Auf diese Weise kann der Winkel der
Polarisationsdrehung, welcher beim magnetooptischen Faraday-Effekt proportional
zu einer von der Zusammensetzung des magnetooptischen Materials beeinflußten
Materialkonstante ist, deutlich vergrößert werden.
Insgesamt läßt sich mit den Vorrichtungen gemäß Anspruch 1 bzw. 9 eine genaue
re und zuverlässigere Untersuchung selbst sehr kleiner Magnetfelder, insbesondere
auf Banknoten, durchführen. Gleichzeitig ist aufgrund der hohen Empfindlichkeit
der erfindungsgemäßen Vorrichtungen ein relativ großer Abstand zwischen Bank
note und magnetooptischer Schicht möglich, wodurch hohe Transportgeschwindig
keiten der zu untersuchenden Banknoten bei geringerem Verschleiß und deutlich
reduzierter Staugefahr erreicht werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren dargestellten Ausfüh
rungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit parallel zur Grundfläche der ma
gnetooptischen Schicht verlaufendem Licht;
Fig. 2 ein Beispiel für eine im wesentlichen parallel zur Grundfläche der Schicht
verlaufende Lichtausbreitung bei seitlicher Einkopplung;
Fig. 3 ein weiteres Beispiel für eine im wesentlichen parallel zur Grundfläche der
Schicht verlaufende Lichtausbreitung bei Einkopplung über eine Grundflä
che der Schicht; und
Fig. 4 eine Vorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Aufbau des Substrat-
Schicht-Systems.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit parallel zu einer Grundfläche 9 der ma
gnetooptischen Schicht 10 verlaufendem Licht. Eine Banknote 20 mit einem ma
gnetischen Bereich 21 wird mittels eines - nur andeutungsweise dargestellten -
Transportsystems 30 in die Nähe der magnetooptischen Schicht 10 transportiert.
Die Lichtquelle 11, bevorzugterweise ein Laser oder eine Laserdiode, die magneti
sche Schicht 10 sowie der Detektor 13, vorzugsweise eine Photodiode, sind hierbei
so angeordnet, daß die Ausbreitungsrichtung des in die Schicht 10 eingekoppelten
Lichts im wesentlichen parallel zur Grundfläche 9 der Schicht 10 verläuft und das
aus der Schicht 10 austretende Licht vom Detektor 13 detektiert werden kann. Im
Sinne der Erfindung ist unter einer im wesentlichen parallelen Ausbreitung auch zu
verstehen, daß die magnetooptische Schicht 10 geringfügig, d. h. wenige Winkel
grade, gegenüber dem eingekoppelten Lichtstrahl 16 geneigt sein kann, um einen
möglichst großen optischen Weg des eingekoppelten Lichts durch die Schicht 10 zu
erreichen. Zwischen magnetooptischer Schicht 10 und Lichtquelle 11 bzw. Detek
tor 13 ist jeweils ein Polarisationsfilter 14 bzw. 15 angeordnet. Das von dem Pola
risationsfilter 14 durchgelassene Licht hat vor dem Eintritt in die magnetooptische
Schicht 10 eine definierte Polarisation 1. Je nach Verlauf und Stärke des vom ma
gnetischen Bereich 21 der Banknote 20 herrührenden magnetischen Streufeldes
werden die optischen Eigenschaften der magnetooptischen Schicht 10 beeinflußt
und infolgedessen die Polarisationsdrehung des die Schicht durchlaufenden Lichts
verändert (Faraday-Effekt). Nach dem Durchlaufen der Schicht weist das Licht
eine Polarisation 2 auf, welche i. a. gegenüber der Polarisation 1 des eintretenden
Lichts 16 um einen Polarisationswinkel θ gedreht ist. Je nach Größe des Polarisa
tionswinkels θ und Stellung des Polarisationsfilters 15 variiert die mit dem Detek
tor 13 detektierte Intensität, aus welcher dann auf die magnetischen Eigenschaften
der untersuchten Banknote 20 geschlossen werden kann.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für eine im wesentlichen parallel zur Grundfläche 9 der
Schicht 10 verlaufende Ausbreitungsrichtung des eingekoppelten Lichts. Das ein
zukoppelnde Licht 16 trifft im Bereich einer Seitenfläche 7 auf die magnetoopti
sche Schicht 10 und schließt mit dem parallel zur Grundfläche 9 verlaufenden Lot
5 einen flachen Winkel α ein, welcher typischerweise im Bereich zwischen etwa 0
und 12 Grad liegt. Auf das in dieser Weise eingekoppelte Licht wirkt die Schicht
10 dann wie ein Wellenleiter, an dessen Grenzflächen, d. h. Grundflächen 9, das
schräg einfallende Licht mit vernachlässigbaren Verlusten reflektiert wird und sich
dabei im wesentlichen parallel zur Grundfläche 9 der Schicht 10 ausbreitet. Die
Reflexion erfolgt im dargestellten Beispiel an der Grenzfläche zwischen der
Schicht 10 und der Umgebung bzw. dem Substrat 8.
Wie in Fig. 3 dargestellt, kann das Licht alternativ auch im Bereich einer Grund
fläche 9 der Schicht 10 eingekoppelt werden. In diesem Beispiel ist der Winkel β,
den das einzukoppelnde Licht 16 mit der Grundfläche 9 einschließt, entsprechend
klein zu wählen, d. h. kleiner als etwa 10 Grad, um einen möglichst langen opti
schen Weg in der Schicht 10 bei gleichzeitig geringen Verlusten durch Mehr
fachreflexionen zu erreichen. Ist das Substrat 8, auf welchem sich die magnetoopti
sche Schicht 10 befindet, für das einzukoppelnde Licht 16 durchlässig, so kann die
Einkopplung auch über das Substrat 8 erfolgen.
Fig. 4 zeigt die Ausführungsform einer Vorrichtung mit einem aus dem Substrat
8 und der Schicht 10 bestehenden Substrat-Schicht-System, welches die erfin
dungsgemäße Zusammensetzung aus Gallium- bzw. Eisen-Granaten aufweist, wo
bei in den Gallium-Granaten des Substrats 8 Sauerstoff zumindest teilweise durch
Schwefel substituiert ist. Da in dieser Zusammensetzung des Substrat-Schicht-
Systems die Empfindlichkeit der magnetooptischen Schicht deutlich erhöht ist, ins
besondere bei einer Substitution von Seltenerdmetall-Elementen der Schicht 10
durch Wismut, ist bereits ein relativ kurzer optischer Weg des eingekoppelten
Lichts durch die Schicht 10 ausreichend, um eine große Zuverlässigkeit und Ge
nauigkeit bei der Untersuchung kleiner Magnetfelder zu gewährleisten. Daher sind
in diesem Beispiel die Lichtquelle 11 und die magnetooptische Schicht 10 so ange
ordnet, daß das einzukoppelnde Licht 16 in einem steilen Winkel, welcher typi
scherweise zwischen 70 und 90 Grad liegt, zur Grundfläche 9 der Schicht 10 ein
gekoppelt wird. Wie in Fig. 1 ist auch in diesem Ausführungsbeispiel ein Trans
portsystem 30, welches eine Banknote 20 mit einem magnetischen Bereich 21 an
der Schicht 10 vorbeitransportiert, vorgesehen. Darüber hinaus sind ebenfalls zwi
schen der magnetooptischen Schicht 10 und der Lichtquelle 11 bzw dem Detektor
13 Polarisationsfilter 14 bzw. 15 angeordnet, um die durch die Schicht 10 verur
sachte Drehung der Polarisationsrichtung des Lichts analysieren zu können.
Im dargestellten Beispiel der Fig. 4 ist das Substrat 8 für das einzukoppelnde
Licht 16 durchlässig. Die vom Substrat 8 abgewandte Grundfläche 9 der magneto-
optischen Schicht 10 ist außerdem mit einer Verspiegelung 6 versehen. Das einge
koppelte Licht durchläuft zuerst das Substrat 8 und dann die Schicht 10, wird an
schließend an der Verspiegelung 6 reflektiert und kann nach einem weiteren
Durchlauf durch die Schicht 10 und das Substrat 8 vorn Detektor 13 detektiert
werden.
Alternativ kann die Schicht 10 auch auf ein für das eingekoppelte Licht undurch
lässiges Substrat 8 aufgebracht sein (nicht dargestellt). In diesem Fall erfolgt die
Einkopplung direkt in die Schicht 10. Das die Schicht 10 durchlaufende Licht wird
dann an der Grenzfläche zwischen Schicht 10 und Substrat 8 zumindest teilweise
reflektiert und kann nach abermaligem Durchlauf durch die Schicht 10 vom De
tektor 13 detektiert werden.
Die magnetooptische Schicht 10 wird im allgemeinen auf ein kristallines Substrat 8
durch verschiedene chemische oder physikalische Techniken, wie z. B. Flüssigpha
sen-Epitaxie oder PVD-Prozesse wie Sputtern oder Laserablation, aufgebracht und
besteht bevorzugterweise aus Eisen-Granaten. Bei Eisen-Granaten im Sinne der
Erfindung handelt es sich um Verbindungen auf der Basis von Eisen-Granat
(RE3Fe5O12), wobei RE3 drei Seltenerdmetall-Elemente umfaßt, insbesondere Yttri
um (Y), Thulium (Tm) oder Lutetium (Lu), und wobei Eisen (Fe) und/oder Sauer
stoff (O) zumindest teilweise durch jeweils ein oder mehrere andere Elemente sub
stituiert werden können. Bei den drei Seltenerdmetall-Elementen (RE3) kann es
sich um drei identische Seltenerdmetall-Elemente aber auch um eine beliebige
Kombination aus unterschiedlichen Seltenerdmetall-Elementen handeln.
Als Material für das Substrat werden bevorzugterweise Gallium-Granate verwen
det. Im Sinne der Erfindung sind hierunter Verbindungen auf der Basis von Galli
um-Granat (RE3Ga5O12) zu verstehen, wobei RE3 drei Seltenerdmetall-Elemente
umfaßt, insbesondere Scandium (Sc), Samarium (Sm), Gadolinium (Gd), Thulium
(Tm) oder Lutetium (Lu), und wobei Gallium (Ga) und/oder Sauerstoff (O) teil
weise durch jeweils ein oder mehrere andere Elemente substituiert werden können.
Bei den drei Seltenerdmetall-Elementen (RE3) kann es sich um drei identische Sel
tenerdmetall-Elemente aber auch um eine beliebige Kombination aus unterschiedli
chen Seltenerdmetall-Elementen handeln.
Zur Erhöhung der Empfindlichkeit der magnetooptischen Schicht kann mindestens
ein Seltenerdmetall-Element (RE), insbesondere Yttrium (Y), in den Eisen-
Granaten zumindest teilweise durch Wismut (Bi) substituiert werden.
Mit zunehmender Substituierung von Seltenerdmetallen (RE), insbesondere Yttri
um (Y), durch Wismut (Bi) nimmt allerdings die Gitterfehlanpassung von Substrat
und magnetooptischer Sicht zu, was zu Spannungen und Versetzungen in der ma
gnetooptischen Schicht führen kann und der Zunahme der Empfindlichkeit der ma
gnetooptischen Schicht entgegenwirkt. Diese Gitterfehlanpassung kann beispiels
weise dadurch herabgesetzt werden, daß in den Gallium-Granaten des Substrats
Sauerstoff (O) zumindest teilweise durch Schwefel (S) substituiert wird. Alternativ
oder zusätzlich hierzu kann dies auch dadurch erreicht werden, daß in den Galli
um-Granaten des Substrats Gallium (Ga) und/oder zumindest ein Seltenerdmetall-
Element (RE) zumindest teilweise durch Kalzium (Ca) und/oder Magnesium (Mg)
und/ oder Zirkon (Zr) substituiert wird.
Die Gitterfehlanpassung zwischen dem Substrat und einer magnetooptischen
Schicht 10 auf der Basis von Eisen-Granaten kann auch dadurch reduziert werden,
daß Eisen (Fe) in der magnetooptischen Schicht 10 zumindest teilweise durch Gal
lium (Ga) und/oder Al3+-Ionen substituiert wird.
Folgende Tabelle zeigt drei Beispiele (1 bis 3) für Schichtsysteme aus einer ma
gnetooptischen Schicht und einem entsprechend angepaßten Substrat:
In den magnetooptischen Schichten aller Beispiele 1 bis 3 ist das Seltenerdmetall-
Element, Yttrium (Y) bzw. Lutetium (Lu), der Eisen-Granate teilweise durch
Wismut (Bi) substituiert, um eine Vergrößerung der Empfindlichkeit der Schicht
zu erreichen. In den gezeigten Beispielen ist außerdem Eisen (Fe) teilweise durch
Gallium (Ga) ersetzt, in Beispiel 2 ist Eisen (Fe) zusätzlich zum Teil durch Alumi
nium (Al3+) substituiert, um die Gitterfehlanpassung zum Substrat zu reduzieren.
Die angegebenen Größenbereiche der Indizes x, y und z in den Beispielen 2 und 3
erlauben eine Vielzahl realisierbarer Zusammensetzungen der magnetooptischen
Schichten.
Bei den Substraten handelt es sich in allen gezeigten Beispielen um Gadolinium-
Gallium-Granate, in deren Gitter Magnesium (Mg), Zirkon (Zr) und Kalzium (Ca)
eingebaut sind. Prinzipiell können anstelle von Gadolinium (Gd) auch andere Sel
tenerdmetalle, insbesondere Samarium (Sm), eingesetzt werden. Zur verbesserten
Gitteranpassung an die jeweilige magnetooptische Schicht wurde in den Substrat
schichten der Beispiele 1 und 3 Sauerstoff (O) durch Schwefel (S) ersetzt.
Claims (17)
1. Vorrichtung zur Untersuchung magnetischer Eigenschaften von Objekten, ins
besondere Blattgut, wie z. B. Banknoten (20), mit
einer magnetooptischen Schicht (10), deren optische Eigenschaften von den magnetischen Eigenschaften des Objekts beeinflußbar sind,
einer Lichtquelle (11) zur Erzeugung von Licht, welches in die magnetoopti sche Schicht (10) eingekoppelt wird, und
einem Detektor (13) zur Detektion von Licht, welches von der magnetoopti schen Schicht (10) transmittiert und/oder reflektiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (11) und die magnetooptische Schicht (10) so angeordnet sind, daß die Ausbreitungsrichtung des in die magnetooptische Schicht (10) eingekop pelten Lichts im wesentlichen parallel zu einer Grundfläche (9) der magnetoop tischen Schicht (10) verläuft.
einer magnetooptischen Schicht (10), deren optische Eigenschaften von den magnetischen Eigenschaften des Objekts beeinflußbar sind,
einer Lichtquelle (11) zur Erzeugung von Licht, welches in die magnetoopti sche Schicht (10) eingekoppelt wird, und
einem Detektor (13) zur Detektion von Licht, welches von der magnetoopti schen Schicht (10) transmittiert und/oder reflektiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (11) und die magnetooptische Schicht (10) so angeordnet sind, daß die Ausbreitungsrichtung des in die magnetooptische Schicht (10) eingekop pelten Lichts im wesentlichen parallel zu einer Grundfläche (9) der magnetoop tischen Schicht (10) verläuft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle
(11) und die magnetooptische Schicht (10) so angeordnet sind, daß das Licht
im Bereich einer Seitenfläche (7) der magnetooptischen Schicht (10) eingekop
pelt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle
(11) und die magnetooptische Schicht (10) so angeordnet sind, daß das im Be
reich einer Seitenfläche (7) der magnetooptischen Schicht (10) einzukoppelnde
Licht (16) einen flachen Winkel (α) zu einer Grundfläche (9) der magnetoopti
schen Schicht (10) einschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle
(11) und die magnetooptische Schicht (10) so angeordnet sind, daß das Licht
im Bereich einer Grundfläche (9) der magnetooptischen Schicht (10) eingekop
pelt wird, wobei das einzukoppelnde Licht einen flachen Winkel (β) zur
Grundfläche (9) der magnetooptischen Schicht (10) einschließt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Lichtquelle (11) und magnetooptischer Schicht (10) und/oder zwi
schen Detektor (13) und magnetooptischer Schicht (10) jeweils mindestens ein
Polarisationsfilter (14, 15) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
als Detektor (13) eine Photodiode vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
als Lichtquelle (11) ein Laser, insbesondere eine Laserdiode, vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die magnetooptische Schicht (10) auf einem Substrat (8) aufgebracht ist, wel
ches als Träger der magnetooptischen Schicht (10) dient.
9. Vorrichtung zur Untersuchung magnetischer Eigenschaften von Objekten, ins
besondere Blattgut, wie z. B. Banknoten (20), mit
einer magnetooptischen Schicht (10), deren optische Eigenschaften von den magnetischen Eigenschaften des Objekts beeinflußbar sind,
einer Lichtquelle (11) zur Erzeugung von Licht, welches in die magnetoopti sche Schicht (10) eingekoppelt wird, und
einem Detektor (13) zur Detektion von Licht, welches von der magnetoopti schen (10) Schicht transmittiert und/oder reflektiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die magnetooptische Schicht (10) zumindest teilweise aus Eisen-Granaten be steht, wobei
Eisen-Granate durch Verbindungen auf der Basis von Eisen-Granat (RE3Fe5O12) gebildet werden,
RE3 drei Seltenerdmetall-Elemente umfaßt und
Eisen (Fe) und/oder Sauerstoff (O) zumindest teilweise durch jeweils ein oder mehrere andere Elemente substituiert werden können,
die magnetooptische Schicht (10) auf einem Substrat (8) aufgebracht ist, wel ches zumindest teilweise aus Gallium-Granaten besteht, wobei
Gallium-Granate durch Verbindungen auf der Basis von Gallium- Granat (RE3Ga5O12) gebildet werden,
RE3 drei Seltenerdmetall-Elemente umfaßt und
Gallium (Ga) und/oder Sauerstoff (O) zumindest teilweise durch je weils ein oder mehrere andere Elemente substituiert werden können, und
im Substrat (8) Sauerstoff (O) zumindest teilweise durch Schwefel (S) sub stituiert ist.
einer magnetooptischen Schicht (10), deren optische Eigenschaften von den magnetischen Eigenschaften des Objekts beeinflußbar sind,
einer Lichtquelle (11) zur Erzeugung von Licht, welches in die magnetoopti sche Schicht (10) eingekoppelt wird, und
einem Detektor (13) zur Detektion von Licht, welches von der magnetoopti schen (10) Schicht transmittiert und/oder reflektiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die magnetooptische Schicht (10) zumindest teilweise aus Eisen-Granaten be steht, wobei
Eisen-Granate durch Verbindungen auf der Basis von Eisen-Granat (RE3Fe5O12) gebildet werden,
RE3 drei Seltenerdmetall-Elemente umfaßt und
Eisen (Fe) und/oder Sauerstoff (O) zumindest teilweise durch jeweils ein oder mehrere andere Elemente substituiert werden können,
die magnetooptische Schicht (10) auf einem Substrat (8) aufgebracht ist, wel ches zumindest teilweise aus Gallium-Granaten besteht, wobei
Gallium-Granate durch Verbindungen auf der Basis von Gallium- Granat (RE3Ga5O12) gebildet werden,
RE3 drei Seltenerdmetall-Elemente umfaßt und
Gallium (Ga) und/oder Sauerstoff (O) zumindest teilweise durch je weils ein oder mehrere andere Elemente substituiert werden können, und
im Substrat (8) Sauerstoff (O) zumindest teilweise durch Schwefel (S) sub stituiert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der magneto
optischen Schicht (10) mindestens ein Seltenerdmetall-Element (RE) zumindest
teilweise durch Wismut (Bi) substituiert ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
in der magnetooptischen Schicht (10) Eisen (Fe) zumindest teilweise durch
Gallium (Ga) oder Aluminium-Ionen (Al3+) substituiert ist.
12. Vorrichtung nach einem Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in
den Gallium-Granaten des Substrats Gallium (Ga) und/oder mindestens ein
Seltenerdmetall-Element (RE) zumindest teilweise durch Kalzium (Ca)
und/oder Magnesium (Mg) und/oder Zirkon (Zr) substituiert ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtquelle (11) und die magnetooptische Schicht (10) so angeordnet sind,
daß die Ausbreitungsrichtung des in die magnetooptische Schicht (10) einge
koppelten Lichts im wesentlichen parallel zu einer Grundfläche (9) der magne
tooptischen Schicht (10) verläuft.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtquelle (11) und die magnetooptische Schicht (10) so angeordnet sind,
daß das Licht die magnetooptische Schicht (10) im wesentlichen senkrecht zu
einer Grundfläche (9) der magnetooptischen Schicht (10) eingekoppelt wird.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat (8) für das in die magnetooptische Schicht (10) einzukoppelnde
Licht durchlässig ist und die vom Substrat (8) abgewandte Grundfläche (9) der
magnetooptischen Schicht (10) mit einer Verspiegelung (6) zur Reflexion des in
die magnetooptische Schicht (10) eingekoppelten Lichts versehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat (8) für das in die magnetooptische Schicht (10) einzukoppelnde
Licht undurchlässig ist.
17. Verfahren zur Untersuchung magnetischer Eigenschaften von Blattgut, insbe
sondere Banknoten (20), bei welchem
in eine magnetooptische Schicht (10), deren optische Eigenschaften von den magnetischen Eigenschaften des zu untersuchenden Blattguts beeinflußbar sind, Licht eingekoppelt wird und
das von der magnetooptischen Schicht (10) transmittierte und/oder reflek tierte Licht detektiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das Licht derart eingekoppelt wird, daß seine Ausbreitungsrichtung im wesentli chen parallel zu einer Grundfläche (9) der magnetooptischen Schicht (10) ver läuft.
in eine magnetooptische Schicht (10), deren optische Eigenschaften von den magnetischen Eigenschaften des zu untersuchenden Blattguts beeinflußbar sind, Licht eingekoppelt wird und
das von der magnetooptischen Schicht (10) transmittierte und/oder reflek tierte Licht detektiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das Licht derart eingekoppelt wird, daß seine Ausbreitungsrichtung im wesentli chen parallel zu einer Grundfläche (9) der magnetooptischen Schicht (10) ver läuft.
Priority Applications (10)
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