DE1261790B

DE1261790B - Procedure for the authentication of documents

Info

Publication number: DE1261790B
Application number: DEG35040A
Authority: DE
Inventors: Horst Afheldt; Dr Hellmut Glubrecht
Original assignee: HELLMUT GLUBRECHT DR
Current assignee: HELLMUT GLUBRECHT DR
Priority date: 1962-05-23
Filing date: 1962-05-23
Publication date: 1968-02-22

Description

Verfahren zur Echtheitskennzeichnung von Urkunden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Echtheitskennzeichnung von Urkunden, wie z. B. Banknoten, Münzen, Briefmarken und Ausweisen, durch Einbau von radioaktiven Markierungssubstanzen (Indikatoren).Method for the authenticity of documents The invention relates to a method for the authenticity of documents, such as. B. banknotes, coins, Postage stamps and identity cards, by incorporating radioactive marking substances (indicators).

Zur Sicherung von Urkunden sind bisher verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Bekannt sind vor allem graphische Verfahren, bei denen der Nachahmung durch möglichst komplizierte Linien, Raster oder Farbtönungen möglichst große Schwierigkeiten entgegengestellt werden. Ähnliche Maßnahmen erstreckt man auch auf das Material der Urkunde, dem man besondere Strukturen verleiht, sei es in Form sogenannter Wasserzeichen, sei es als Textilfaserprägung bestimmter charakteristischer Formen, sei es durch Beimischung optisch charakteristischer Fremdkörper. Es ist auch vorgeschlagen worden, Sicherungen insbesondere gegen photochemische Nachdruckverfahren dadurch zu erzielen, daß dem Träger der Urkunde Stoffe oder Partikeln beigemischt, eingeprägt oder aufgedruckt werden, die in ultraviolettem Licht Fluoreszenzeffekte zeigen. Ferner sind Kombinationen von Fluoreszenz- und anderen Farben vorgeschlagen worden, die je nach der Frequenz des auffallenden Lichts unterschiedliche Muster ergeben. Auch wurden Verfahren vorgeschlagen, die die echten Urkunden durch die Beimischung von solchen Mustern oder Stoffen erkennbar machen, die bei der Durchleuchtung im Röntgenbild zu Tage treten oder die elektrische Leitfähigkeit in einer charakteristischen Weise verändern oder besondere magnetische Eigenschaften aufweisen. Auch wurde vorgeschlagen, die elektrische bzw. magnetische Kennzeichnung durch Verfahren zu prüfen, die relativ weitgehend automatisierbar sind. Schließlich ist auch bekannt, Urkunden radioaktive Substanzen zuzufügen, die durch ihre charakteristische Strahlung eine Echtheitsprüfung ermöglichen.Various methods have so far been proposed for securing documents been. Above all, graphic processes are known, in which the imitation by The most complicated possible lines, grids or color tones, the greatest possible difficulties be opposed. Similar measures are also extended to the material the certificate, which is given special structures, be it in the form of so-called watermarks, be it as textile fiber embossing of certain characteristic shapes, be it through Admixture of optically characteristic foreign bodies. It has also been suggested To achieve safeguards, in particular against photochemical reprinting processes, that substances or particles are mixed, embossed or printed onto the carrier of the document that show fluorescence effects in ultraviolet light. There are also combinations of fluorescent and other colors have been suggested depending on the frequency of the incident light result in different patterns. Methods have also been proposed which the real documents can be recognized by the addition of such patterns or materials that appear in the X-ray image during fluoroscopy or the electrical Conductivity change in a characteristic way or special magnetic Have properties. It has also been suggested that the electrical or magnetic To check labeling through procedures that can be automated to a relatively large extent are. Finally, it is also known to add radioactive substances to documents enable an authenticity check due to their characteristic radiation.

Die graphischen Verfahren haben dabei den Nachteil, daß die Herstellung der Urkunde relativ aufwendig, ihre Imitation durch photochemische Verfahren relativ leicht ist. Verfeinerte graphische Verfahren erfordern eine aufwendige Prüfung mit Lupe, Quarzlampe und Mikroskop. Die Verfahren, die elektrisch leitfähige Substanzen verwenden, sind einmal bei Münzen überhaupt nicht anwendbar. In der Papiermasse sonstiger Urkunden neigen die leitfähigen Markierungssubstanzen aber zu Verschmutzungen und Oxydationen. Bei Kennzeichnungen durch magnetische Merkmale ist die Konstanz der Meßwerte nicht gewährleistet, weil die Nähe von stärkeren Magnetfeldern die Kennzeichnung verändert. Bei der weiten Verbreitung z. B. von Zahlungsmitteln ist es aber nie auszuschalten, daß die Urkunden während des Umlaufs in die Nähe starker Magnetfelder gelangen. Eine Serienüberprüfung würde deshalb eine Vielzahl von angeblichen Falsifikaten ergeben, die dann wieder einzeln auf Grund ihres falschen Signals geprüft werden müßten. Das bisher fortschrittlichste Verfahren dürfte noch das der Einfügung radioaktiver Markierungssubstanzen in die Urkunde sein. Doch ist mit diesem Verfahren eine Verbreitung, wenn auch sehr geringfügig strahlender Substanzen in der Bevölkerung verbunden. Auch ist die Fälschungssicherheit noch steigerbar.The graphic processes have the disadvantage that the production the certificate is relatively complex, its imitation by photochemical processes is relatively is easy. Refined graphical procedures require an extensive examination with Magnifying glass, quartz lamp and microscope. The process, the electrically conductive substances once are not applicable at all to coins. In the paper pulp In other documents, however, the conductive marking substances tend to get dirty and oxidations. In the case of identification by magnetic features, the constancy is the measured values are not guaranteed because the proximity of stronger magnetic fields the Marking changed. In the widespread use z. B. of means of payment But never to switch off the fact that the documents are stronger during the circulation in the vicinity Magnetic fields. A serial inspection would therefore be a large number of alleged False certificates result, which are then checked again individually based on their false signal would have to be. The most advanced method to date is likely to be that of insertion radioactive markers in the certificate. Yet with this procedure a spread, even if very slightly radiating substances, in the population tied together. The protection against forgery can also be increased.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die Echtheitskennzeichnung von Urkunden durch der Urkunde zugefügte Markierungssubstanzen zu bewirken, die entweder stabil sind und erst zur Prüfung der Urkunde durch Bestrahlen mit energiereicher Strahlung aktiviert werden und auf Grund des dadurch erzeugten Spektrums identifiziert werden können (A) oder von Anfang an radioaktiv sind und radioaktive Tochterprodukte haben, die sich nur schwer von der Muttersubstanz trennen lassen (B): Beide Methoden können miteinander kombiniert werden.According to the invention, it is therefore proposed that the authenticity marking to effect marking substances added to documents by the document, which either are stable and only to check the certificate by irradiating with high-energy Radiation can be activated and identified on the basis of the spectrum generated thereby can be (A) or are radioactive from the start and are radioactive daughter products that are difficult to separate from the parent substance (B): Both methods can be combined with each other.

Das vorgeschlagene Verfahren hat damit alle bekannten Vorteile der Verfahren, radioaktive Substanzen der Urkunde zuzusetzen, wie Einfachheit und Billigkeit der Kennzeichnung, Automatisierbarkeit der Prüfung, hohe Fälschungssicherheit. Darüber hinaus aber besitzt es wesentliche Vorteile. Denn bei Verwendung stabiler Markierungssubstanzen, die erst bei der Prüfung aktiviert werden (oben A), fällt jede, auch die geringste Strahlenbelastung der Benutzer der Urkunde fort. Zudem ist wegen der Notwendigkeit, die Urkunde mit einer bestimmten Spezies energiereicher Strahlung zu aktivieren, die Markierung von Unbefugten besonders schwer auch nur zu identifizieren. Die Verwendung aktiver Substanzen, die Tochtersubstanzen haben, die sich nur schwer von der Muttersubstanz trennen lassen (z. B. Isomere) [oben B], steigert die Sicherheit der Echtheitskennzeichnung von Urkunden sehr wesentlich über das an sich schon durch die Zufügung aktiver Substanzen in bekannter Weise erreichbare Maß hinaus.The proposed method thus has all the known advantages of Methods of adding radioactive substances to the document, such as simplicity and cheapness the labeling, automatability of the test, high protection against forgery. About that but it also has significant advantages. Because at use stable marking substances that are only activated during the test (above A), all, even the slightest, radiation exposure of the users of the certificate ceases to exist. In addition, because of the need, the document is more energetic with a certain species To activate radiation, the marking of unauthorized persons is particularly difficult to identify. The use of active substances that have daughter substances, which are difficult to separate from the parent substance (e.g. isomers) [above B], increases the security of the authenticity marking of documents very significantly through the addition of active substances in a known manner achievable level.

Verwendet man radioaktive Indikatoren, deren Folgeprodukte wiederum aktiv sind, so tritt infolge der voneinander verschiedenen Halbwertszeiten kein radioaktives Gleichgewicht auf. Als Beispiel sei die folgende Reaktion angegeben: Das Verhältnis der Muttersubstanz (im Beispiel Samarium) zu den Tochtersubstanzen (hier Promethium und Neodym) verschiebt sich zeitlich fortlaufend. Es ist somit durch den Zeitpunkt des Beginns der Reaktion bestimmt. Die Kennzeichnung der Urkunde hängt damit von ihrer Herstellung ab. Eine künstliche Abstimmung auf das erreichte Gleichgewichtsverhältnis läßt sich bei den außerordentlich geringen Mengen, die zur Prüfung erforderlich sind, nachträglich praktisch nicht herstellen. Diese nachträgliche Reproduktion wird sogar absolut unmöglich, wenn man Mutter- und Tochtersubstanzen so wählt, daß sie z. B. Isomere derselben Kernart sind.If radioactive indicators are used whose secondary products are in turn active, no radioactive equilibrium occurs due to the mutually different half-lives. The following reaction is given as an example: The ratio of the parent substance (in the example samarium) to the daughter substances (here promethium and neodymium) shifts continuously over time. It is thus determined by the time at which the reaction begins. The identification of the certificate therefore depends on its production. An artificial adjustment to the achieved equilibrium ratio can practically not be established afterwards with the extremely small amounts which are required for the test. This subsequent reproduction becomes absolutely impossible if one chooses mother and daughter substances in such a way that they z. B. are isomers of the same nucleus type.

Verwendet man stabile Isotope als Indikatoren, so kann man vor allen Dingen solche Elemente benutzen, die besonders leicht durch eine Neutronenstrahlung aktiviert werden. Hierzu gehören z. B. Dysprosium, Indium oder Mangan und Silber. Mit den heutigen Meßmethoden der Kernphysik (Impulshöhenanalyse, Bestimmung der Halbwertszeit und der Reichweite der Strahlung) ist es leicht möglich, die spezifischen Aktivitäten der verschiedenen Indikatoren voneinander zu unterscheiden.If one uses stable isotopes as indicators, then one can above all Use things like those elements that are particularly light through a neutron radiation to be activated. These include B. dysprosium, indium or manganese and silver. With today's measurement methods of nuclear physics (pulse height analysis, determination of the Half-life and the range of the radiation) it is easily possible to determine the specific To distinguish activities of the various indicators from one another.

Sowohl bei der Verwendung radioaktiver Indikatoren als auch bei der Verwendung stabiler, aktivierbarer Indikatoren können die Indikatoren in graphisch ungeregelter Form in der Urkunde angebracht werden, sei es als Beimischung zum Träger, sei es auch zur Farbe des Aufdrucks.Both when using radioactive indicators and when using Using stable, activatable indicators, the indicators can be displayed graphically be attached to the document in an unregulated form, be it as an admixture to the carrier, be it also for the color of the print.

Vorteilhafterweise können die Indikatoren aber auch in graphisch festgelegten Figuren mit dem optisch sichtbaren Aufdruck zusammen oder als besonderer Druck (z. B. Einprägung) angebracht werden. Auch eine Kombination beider Verfahren ist denkbar, indem z. B. einer oder mehrere Indikatoren charakteristischer energiereicher Strahlung dem Papier beigemischt und andere Indikatoren in Mustern angeordnet werden. Substanzen, die in bestimmten Linien, Mustern usw. angeordnet wurden, kann man zusätzlich zu den oben geschilderten Methoden noch durch Autoradiographie prüfen (Abbildung des Musters auf einer aufgelegten photographischen Platte geeigneter Empfindlichkeit). Bei der heute erreichbaren Meßempfindlichkeit genügen dabei radioaktive (bzw. aktivierte) Zusätze in Konzentrationen, - die gesetzlich ohne -weiteres zulässig sind und z. B. weit unter der Aktivität von Leuchtschriften auf Uhren liegen können.Advantageously, however, the indicators can also be graphically defined Figures with the optically visible print together or as a special print (e.g. B. Embossing). A combination of both methods is also conceivable, by z. B. one or more indicators of characteristic high-energy radiation mixed into the paper and other indicators arranged in patterns. Substances, that have been arranged in certain lines, patterns, etc., can be added to check the methods described above by autoradiography (Figure of the Pattern on an applied photographic plate of suitable sensitivity). With the measurement sensitivity that can be achieved today, radioactive (or activated) Additions in concentrations - which are legally permissible without any further and z. B. can be far below the activity of neon letters on clocks.

Zwar ist die Kennzeichnung der Urkunden mit Indikatoren außerordentlich- billig und einfach, doch ist die Nachahmung einer. nach der Erfindung gekennzeichneten Urkunde außerordentlich schwierig. Sie setzt einmal voraus, die Indikatorbeimischung nach Isotop und Menge zu analysieren.It is true that the identification of the documents with indicators is extraordinarily cheap and simple, yet imitation is one. characterized according to the invention Certificate extremely difficult. It presupposes the addition of indicators to analyze for isotope and amount.

Vorteilhafterweise kann man die Schwierigkeit der Nachahmung daher noch dadurch steigern, daß man mehrere Indikatoren der Urkunde zusetzt. In diesem Fall muß dann auch noch das Mischungsverhältnis der Indikatoren zueinander in derselben Urkunde analysiert werden.Advantageously, one can avoid the difficulty of imitation can be increased by adding several indicators to the document. In this In this case, the mixing ratio of the indicators to one another must then also be included in the same Document to be analyzed.

Bei der Beifügung stabiler, aktivierbarer Indikatoren (Indikator-Aktivierungs-Methode) braucht man für die Analyse außerdem eine geeignete Aktivierungsvorrichtung. Hier kann man - je nach der Art der gewählten Indikatoren - einmal relativ billige Strahler (z. B. Ra-Be Quellen für langsame Neutronen) verwenden.When adding stable, activatable indicators (indicator activation method) a suitable activation device is also required for the analysis. here one can - depending on the type of indicator chosen - use relatively cheap emitters (e.g. Ra-Be sources for slow neutrons).

Vorteilhafterweise kann man die Schwierigkeit der für jede Nachahmung zunächst einmal erforderlichen Analyse dann aber dadurch beliebig steigern, daß man Substanzen verwendet, die nur in einigen wenigen, sehr aufwendigen Anlagen (z._ B. Reaktoren, Hochenergieteilchenbeschleunigern)--aktivierbar sind. Die Aktivierungsfähigkeit kann für -die verschiedenen Indikatoren in einer Urkunde auch um Größenordnungen unterschiedlich gewählt werden, so daß eine grobe Prüfung der ersten Stufe mit- billigen Mitteln (z. B. bei Banken) leicht möglich ist, eine endgültige Prüfung aber nur bei wenigen Zentralstellen durchgeführt werden kann und für den Fälscher, der nicht selbst über Reaktoren oder Beschleunigern verfügt, praktisch unmöglich wird.Advantageously, one can understand the difficulty of each imitation but then increase the required analysis at will by the fact that substances are used that are only found in a few, very complex systems (e.g. B. reactors, high-energy particle accelerators) - can be activated. The ability to activate can also be orders of magnitude for the various indicators in a document be chosen differently, so that a rough examination of the first stage cheap funds (e.g. at banks) is easily possible, a final examination but can only be carried out at a few central offices and for the forger, who does not have its own reactors or accelerators is practically impossible will.

Ist schon die Analyse der Indikatoren und insbesondere des Mischungsverhältnisses verschiedener Indikatoren untereinander praktisch beliebig schwierig zu gestalten, so gilt dies erst recht für den Versuch, diese Mischungsverhältnisse für ein Falsifikat zu reproduzieren.Is already the analysis of the indicators and especially the mixing ratio making different indicators practically as difficult as you want, so this applies even more to the attempt to use these mixing ratios for a forgery to reproduce.

Vorteilhafterweise arbeitet man mit sehr geringen Konzentrationen. Die Analyse nach den Strahlungsspektren sowohl aktiver Indikatoren als auch der nachträglich aktivierten Indikatoren -erfaßt außerordentlich geringe Mengen. So lassen sich z. B. mit der Indikator-Aktivierungs-Methode etwa 10-12 g Dysprosium 165 nachweisen (aktiviert aus Dysprosium 164 durch langsame Neutronen). Solche geringen Beimischungen lassen sich zwar unschwer durch laufende Verdünnung erzielen, doch ist eine derartige Verdünnung infolge der Wandabsorption aller Gefäße stets ein weitgehend einmaliges Zufallsprodukt und nur schwer und unter dauernder Überprüfung des Spektrums der Mischung reproduzierbar. Dies gilt insbesondere, wenn die Urkunde durch Gemische verschiedenster Isotope gekennzeichnet wird.It is advantageous to work with very low concentrations. The analysis according to the radiation spectra of both active indicators and the subsequently activated indicators - records extremely small amounts. So can be z. B. with the indicator activation method about 10-12 g of dysprosium 165 (activated from dysprosium 164 by slow neutrons). Such minor ones Admixtures can be easily achieved by continuous dilution, but Such a dilution is always a result of the wall absorption of all vessels largely a one-off chance product and only with difficulty and under constant review of the spectrum of the mixture reproducible. This is especially true if the certificate is characterized by mixtures of different isotopes.

Die Schwierigkeit läßt sich ferner dadurch steigern, daß man Isotope verwendet, die sehr selten sind oder gar nur künstlich hergestellt werden können.The difficulty can also be increased by using isotopes which are very rare or can only be produced artificially.

Vorteilhaft ist es schließlich, solche Isotope auszuwählen, die nach der Aktivierung wieder in ihren Ausgangszustand übergehen. Urkunden, die mit solchen Indikatoren gekennzeichnet werden, lassen sich beliebig oft prüfen, ohne daß die Prüfung die Erkennungsspektren der Urkunde verändert. Als Beispiel für eine solche Reaktion sei das Silberisotop I4'Ag aufgeführt. Dieses Isotop, das 48,6% des natürlichen Silbers ausmacht, ruft bei Bestrahlung mit 30-MeV-Deuteronen folgende Reaktion hervor: So schwierig und kostspielig die Prüfungsanalyse (und damit die erste notwendige Voraussetzung der Nachahmung) für den Fälscher gestaltet werden kann, so leicht ist andererseits der legale Prüfvorgang zu automatisieren. Dieses Verfahren empfiehlt sich vor allem bei Banknoten; eine laufende-jedenfalls stichprobenweise - Überprüfung des gesamten umlaufenden Geldes wird so möglich, frühes Erkennen von Fälschungsserien wahrscheinlich. Für Automatisierung ist außer der Meßvorrichtung, die die emittierten Strahlungen nach Art, Energie und Intensität analysiert, nur eine Kontrollvorrichtung nötig, die die einzelnen Noten der Meßvorrichtung zuführt und ein Signal gibt (z. B. Ton, Lichtsignal, Auswerfen der Note), wenn die Analyse nicht den »richtigen« Wert ergibt, sei es, daß dieser Wert durch eine Vergleichsmessung mit einem echten Schein gleichzeitig von der Meßvorrichtung ermittelt wird (bei Verwendung instabiler Isotope zweckmäßig), sei es, daß dieser Wert fest eingestellt wird.Finally, it is advantageous to select those isotopes which return to their initial state after activation. Documents marked with such indicators can be checked as often as desired without the test changing the recognition spectrum of the document. An example of such a reaction is the silver isotope I4'Ag. This isotope, which makes up 48.6% of natural silver, causes the following reaction when irradiated with 30 MeV deuterons: As difficult and costly as the test analysis (and thus the first necessary prerequisite for imitation) can be designed for the forger, on the other hand it is easy to automate the legal test process. This method is particularly recommended for banknotes; An ongoing - at least random - check of the entire amount of money in circulation becomes possible, early detection of series of forgeries probable. In addition to the measuring device, which analyzes the emitted radiation according to type, energy and intensity, only one control device is required for automation, which feeds the individual notes to the measuring device and emits a signal (e.g. sound, light signal, ejection of the note) if the analysis does not give the "correct" value, be it that this value is determined simultaneously by the measuring device by a comparison measurement with a real bill (useful when using unstable isotopes) or that this value is fixed.

Claims

Claims: 1. Procedure for the authenticity of documents like banknotes, coins, postage stamps and identity cards, by incorporating radioactive ones Marking substances (indicators), characterized in that either indicators which only become radioactive through high-energy radiation, or such radioactive indicators that have radioactive daughter products that are difficult to separate from the parent substance (e.g. isomers).

2. Procedure according to Claim 1, characterized in that several indicators in certain, possibly The quantity proportions changed from series to series the material of the document or can be added to the imprint material or both.

3. The method according to claim 1, characterized in that the indicators are added in such low concentrations be that the accidentally achieved low concentration (of the one or, if possible, multiple indicators to each other) is practically unreproducible and unique.

4. Procedure according to claim 1, characterized in that indicators in a certain graphic Distribution (figure, number, image, etc.) must be affixed to provide evidence (if applicable after activation) with the help of autoradiography.

5. Procedure according to Claim 1, characterized in that indicators are used that only through the flux of radiation from a very strong source, e.g. B. a reactor are activated can.

6. The method according to claim 1, characterized in that indicators are used which, after suitable activation, revert to their original state. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 337 818, 413 233, 667 012, 677 711, 749124, 821619, 822 464, 1114126; U.S. Patent No. 2,983 354; Swiss patent specification No. 277 471.