DE60123756T2

DE60123756T2 - Magnetischer markierer und seine herstellung

Info

Publication number: DE60123756T2
Application number: DE60123756T
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Yokohama-shi ONO; Tatsuya Yokohama-shi KURIHARA; Shigemi Yokohama-shi Sato; Sumikazu Yokohama-shi OKI
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2000-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2021-07-18
Also published as: US20020122956A1; CN1388837A; EP1258538A1; EP1258538B1; WO2002006547A1; JP3806404B2; DE60123756D1; US6864793B2; EP1258538A4

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetischen Marker zur Pulsgenerierung, der in einem Handelsartikel-Überwachungssystem oder dergleichen verwendet wird, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Allgemeiner Stand der Technik
Wenn in einem einbruchsicheren System gegen Ladendiebstahl für Waren verwendete magnetische Marker (auch Etikett genannt) z. B. an der äußeren Oberfläche der Waren bereitgestellt sind, können diese möglicherweise böswillig entfernt werden. Daher ist es wünschenswert, dass die Marker vorher in die Waren oder Verpackungsbehälter (zur Herstellungsidentifizierung) in der Produktfertigungsstufe geladen werden.
Ein Material mit schwacher Koerzitivfeldstärke, das in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 62-24319 oder der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 4-220800 beschrieben ist, ist als magnetische Marker betreffender Stand der Technik bekannt. Ebenfalls sind ein hochpermeables Material mit schwacher Koerzitivfeldstärke, das in dem US-Patent Nr. 4,660,025 beschrieben ist, und Streifen oder Drähte bekannt, deren Magnetisierungskurven einen wesentlichen Barkhausensprung aufweisen.
Magnetische Marker, die aus diesen herkömmlichen magnetischen Materialien gebildet sind, haben folgende an ihrer Länge zu untersuchende Eigenschaften. So hat das Verhältnis „Länge zur (Querschnittsfläche oder zum Durchmesser entsprechend der Querschnittsfläche)" des Markers und die Querschnittsfläche untere Grenzwerte, um Hochpegel-Impulssignale zu erzeugen, die sicher an einem Detektionsschaltkreis detektiert werden können.
Im Falle des US-Patents Nr. 4,660,025 überschreitet zum Beispiel der antimagnetische Feldkoeffizient niemals 0,000125. Dies impliziert, dass das Verhältnis „Länge zum Durchmesser entsprechend der Querschnittsfläche" des Markers, der eine längliche magnetische Substanz, wie zum Beispiel ein Streifen oder Draht, verwendet, nicht kleiner als etwa 200 sein kann. Im Falle des US-Patents Nr. 3,747,086 überschreitet andererseits das Verhältnis „Länge zur Quadratwurzel des Durchmessers entsprechend der Querschnittsfläche" etwa 200. Auch wenn die vorgenannten dimensionalen Bedingungen durch solche einzelnen, herkömmlichen Bauarten erfüllt sind, erfordert jedoch eine akkurate Detektion eine Streifen- oder Drahtlänge von 50 mm oder mehr für den Fall, in dem die Durchgangsbreite des Detektionsschaltkreises insbesondere 90 cm oder mehr beträgt.
Andererseits ist in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichung Nr. 4-195384 eine derartige Konfiguration beschrieben, bei der das Verhältnis „Länge zur (Querschnittsfläche oder zum Durchmesser entsprechend der Querschnittsfläche)" eines Streifens oder Drahtes verringert werden kann. Spezifischer gesagt ist ein Längsendbereich des Streifens oder Drahtes mit einem weichen magnetischen Belag versehen, der eine kleinere Koerzitivkraft als der Streifen oder Draht hat. Damit reduziert erwartungsgemäß antimagnetische Felder, die in die Längsrichtung in dem Fall erzeugt werden, wo ein Streifen oder Draht allein verwendet wird.
Die antimagnetischen Felder sind Magnetfelder, die gleichzeitig in einem magnetischen Material erzeugt werden, um so ein äußeres Magnetfeld in eine zu der Richtung des externen magnetischen Feldes entgegengesetzte Richtung auf eine Art und Weise einzuschränken (d. h. eine Magnetisierung des Materials zu verhindern), dass magnetische Pole (Nordpol auf der einen Seite und Südpol auf der anderen Seite) individuell an den sich gegenüberliegenden Enden des magnetischen Materials gebildet werden, wenn das magnetische Feld von außen in eine spezifische Richtung angelegt wird, und magnetisiert werden, wenn das magnetische Material in Richtung des externen magnetischen Feldes endlich ist.
Der vorgenannte Marker, der in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungnr. 4-195384 beschrieben ist, hat das Problem, dass er viele Herstellungsverfahren benötigt und erhöhte Kosten zur Folge hat, da er eine Anzahl von Komponenten enthält. Gemäß dieser herkömmlichen Bauart ist außerdem die Miniaturisierung des Markers mit Blick auf die Verarbeitbarkeit in dem Bearbeitungsverfahren zum Schneiden des magnetischen Materials und auf ein Verfahren zum Aufbringen des Materials mit niedriger Koerzitivfeldstärke und des weichen magnetischen Belags aufeinander eingeschränkt, so dass der Marker unvermeidbar relativ auffallend in seinem Erscheinungsbild ist. Weiterhin gibt es Einschränkungen des Bereichs eines Artikels, an dem der Marker angeordnet wird. In dem Fall, in dem der Marker auf eine gewölbte Oberfläche geklebt ist, können sich außerdem die entsprechenden Kontaktbereiche des weichen magnetischen Belages und der Streifen oder Draht lösen und die Eigenschaften des Markers können sich durch Deformation verschlechtern. Somit ist der Marker dieses Typs nicht immer zur Herkunftsidentifizierung geeignet.
Folglich weist unter Berücksichtigung der Herstellbarkeit, des äußeren Erscheinungsbildes und der Miniaturisierung (insbesondere Reduzierung in der Breite) des Markers, dessen Haftfähigkeit an gewölbten Oberflächen etc., die herkömmliche Bauart die gleichen Probleme wie der Marker der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 4-220800, auf. Um dem Marker der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 4-195384, ferner eine inaktivierende Funktion zu verleihen, müsste ein hartmagnetischer Werkstoff entlang des Streifens bzw. des Drahtes bereitgestellt werden, so dass die Komponenten-Konfiguration des Markers unvermeidbar noch komplizierter wäre.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an magnetischen Markern, die eine hohe Leistungsfähigkeit und niedrige Kosten aufweisen und für die Herkunftsidentifizierung geeignet sind.
Weiterhin haben die in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 62-24319, der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 4-2208800, dem US-Patent Nr. 4,660,025 beschriebenen magnetischen Materialien und die Streifen oder Drähte, deren Magnetisierungskurven einen wesentlichen Barkhausensprung aufweisen, das Problem, dass die antimagnetischen Felder mit abnehmendem Verhältnis „Länge zur (Querschnittsfläche oder zum Durchmesser entsprechend der Querschnittsfläche)" schart ansteigen. Da der Einfluss der antimagnetischen Felder ein Hindernis für die Magnetisierung der Streifen oder des Drahtes darstellt, bedeutet dies, dass das magnetische Material seine wesentlichen Funktionen nicht erfüllen kann. Somit hat das Verhältnis „Länge zur (Querschnittsflä che oder zum Durchmesser entsprechend der Querschnittsfläche)" seine untere Grenze.
Je kleiner die an den sich gegenüberliegenden Enden des magnetischen Materials einzeln ausgebildeten magnetischen Pole sind (Intensität der Magnetisierung) oder je länger der Abstand zwischen den zwei magnetischen Polen ist, umso kleiner werden die antimagnetischen Felder. Im Fall von Drähten oder Streifen, wo ein Wechselfeld in Längsrichtung des magnetischen Materialsangelegt ist und ein Signal basierend auf magnetischer Inversion in die gleiche Richtung mittels einer Spule erfasst wird, kann daher der Einfluss der antimagnetischen Felder abgeschwächt werden, indem der Draht oder der Streifen lang und schmal gehalten wird. Folglich kann der Einfluss der antimagnetischen Felder umso kleiner realisiert werden, je größer das Verhältnis der „Länge zur (Querschnittsfläche oder zum Durchmesser entsprechend der Querschnittsfläche)" ist.
Um die antimagnetischen Felder mittels des Streifens oder des Drahtes allein zu reduzieren, ist es mit anderen Worten nur erforderlich, dass deren Länge ohne Änderung der unteren Grenze des Verhältnisses „Länge zur (Querschnittsfläche oder zum Durchmesser entsprechend der Querschnittsfläche)" verkürzt wird. Dies beinhaltet, dass die Querschnittsfläche ebenfalls reduziert ist. Jedoch ist der Pegel eines Signals, das mittels einer Spule in einem Detektionsschaltkreis detektiert wird, proportional zu dem Produkt aus Intensität der Magnetisierung und der Querschnittsfläche des Drahtes oder Streifens und der magnetischen Inversionsgeschwindigkeit. Wenn die Querschnittsfläche im Verhältnis zur Länge reduziert ist, kann daher ein Pulssignal nicht von einem Störgeräusch, das durch die Detektionsspule aufgefangen wird, unterschieden werden. Folglich hat die Querschnittsfläche auch eine untere Grenze. Andererseits kann die Reduzierung der Querschnittsfläche möglicherweise durch Steigerung der Magnetisierungsintensität des Materials kompensiert werden. Jedoch bewirkt dies eine Steigerung von antimagnetischen Feldern.
Im Fall eines magnetischen Markers, der einer herkömmlichen Draht oder Streifen verwendet, erfordert deshalb eine akkurate Unterscheidung von Störgeräuschen eine magnetische Markerlänge von mindestens 50 mm, wenn die Frontalseite (Durchgangsbreite) des Detektionsschaltkreises 90 cm oder mehr beträgt. Gegenwärtig besteht jedoch ein Bedarf an kleinen drahtartigen Markern mit Längen von 40 mm oder weniger, die hochpräzise detektiert werden können, auch wenn die Durchgangsbreite des Detektionsschaltkreises 90 cm oder mehr beträgt.
Es besteht ebenfalls ein Bedarf an Markern, die zuvor in Waren oder Verpackungsbehältern in deren Fertigungsstufe (zur Herkunftsidentifizierung) geladen werden, so dass ein Bediener einer Kasse oder dergleichen die Marker inaktivieren oder deren Impulserzeugungsfunktion löschen kann, ohne sich der Präsenz der Marker bewusst zu sein, wenn er/sie die Bezahlung der Waren vornimmt. Da ein Marker durch das Platzieren einer Ware mit dem Marker darin auf einer inaktivierenden Vorrichtung oder mittels Vorbeiführen dieser Ware an einer inaktivierenden Vorrichtung inaktiviert wird, sollen die Marker inaktiviert werden können, ohne die inaktivierende Vorrichtung zu berühren.
Herkömmlicherweise wird vorgeschlagen, einen Marker, der ein Material mit einer niedrigen Koerzitivfeldstärke und ein Material mit einer hohen Koerzitivfeldstärke aufweist im Wesentlichen in Kontakt mit der Fläche einer inaktivierenden Vorrichtung zu bringen, die ein vorbestimmtes Magnetfeldmuster hat, wodurch das Magnetfeldmuster auf das Material mit hoher Koerzitivfeldstärke übertragen wird, wie es z. B. in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 62-24319 beschrieben ist. Sobald das Material mit hoher Koerzitivfeldstärke polarisiert ist, verbleibt in diesem Fall das vorbestimmte Magnetfeldmuster darin, wenn es die inaktivierende Vorrichtung verlässt. Das Ermöglichen des Verbleibens des Magnetisierungsmusters auf diese Art und Weise wird nachstehend als Musterpolarisierung bezeichnet.
Ein statisches Vormagnetisierungsfeld kann an das Material mit niedriger Koerzitivfeldstärke des magnetischen Markers durch Musterpolarisierung angelegt werden. Dieses statische Vormagnetisierungsfeld dient dazu, zu verhindern, dass das Material mit niedriger Koerzitivfeldstärke des Markers einer magnetischen Inversion in einem Wechselfeld in dem Detektionsschaltkreis ausgesetzt wird. Alternativ nimmt der Bereich des Materials mit niedriger Koerzitivfeldstärke ab, das der magnetischen Inversion unterzogen wird, so dass ein durch die Detektionsspule erregtes Signal extrem schwach wird. Folglich wird der Marker inaktiviert. In diesem Fall muss das Magnetfeldmuster der inaktivierenden Vorrichtung auf das Material mit hoher Koerzitivfeldstärke übertragen werden, wodurch erschwert wird, den Marker in einer nicht-kontaktierenden Art und Weise zu inaktivieren.
Andererseits existiert der Vorschlag, einen Marker einem Magnetfeld, das durch Halbwellengleichrichtung eines statischen Magnetfeldes in eine Richtung gebildet wird, oder einem Wechselfeld auszusetzen, wie in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 4-220800 beschrieben ist. In diesem Fall kann ein Nord- oder Südpol in den Endbereichen des Materials mit hoher Koerzitivfeldstärke verbleiben, auch nachdem der Marker von dem magnetischen Feld, das durch Halbwellengleichrichtung des statischen Magnetfeldes in eine Richtung erhalten wird, oder dem Wechselfeld wegbewegt worden ist. Dementsprechend kann ein statisches Vormagnetisierungsfeld ohne Übertragen des magnetischen Feldmusters auf das Material mit hoher Koerzitivfeldstärke angelegt werden. Folglich kann der Marker in einer nicht-kontaktierenden Art und Weise inaktiviert werden.
Die in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 4-220800, beschriebene vorgenannte Technik hat das Problem, dass der Marker viele Herstellungsprozesse erfordert und erhöhte Kosten mit sich bringt, da er eine Anzahl von Komponenten beinhaltet. Bei Verwendung des in dieser Veröffentlichung beschriebenen Materials mit hoher Koerzitivfeldstärke ist ferner die Miniaturisierung des Markers mit Blick auf die Verarbeitbarkeit in dem Bearbeitungsverfahren zum Schneiden des Materials und auf ein Verfahren zum Aufbringen des Materials mit niedriger Koerzitivfeldstärke eingeschränkt, so dass der Marker unvermeidlicherweise relativ auffallend in seinem Erscheinungsbild ist. Weiterhin sind Beschränkungen für den Bereich eines Artikels vorhanden, an dem der Marker bereitgestellt wird. In dem Fall, in dem der Marker auf eine gewölbte Oberfläche geklebt ist, kann das Material mit niedriger Koerzitivfeldstärke außerdem an den Endbereichen des Materials mit hoher Koerzitivfeldstärke umgebogen sein, wodurch die Eigenschaften aufgrund Verlagerung der entsprechenden Überlappungsbereiche des Materials mit niedriger Koerzitivfeldstärke und des Materials mit hoher Koerzitivfeldstärke oder Steifigkeitsdifferenz zwischen den zwei Materialien verschlechtert werden. Somit ist der Marker dieses Typs nicht immer für die Herkunftsidentifizierung geeignet.
Um diese Probleme zu lösen, schlagen die Erfinder der vorliegenden Erfindung einen drahtartigen Marker vor, der so konstruiert ist, dass ein magnetisch schaltbarer Draht mittels eines magnetischen Gehäuses zum Löschen abgedeckt ist, wie in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichtungsnr. 10-188151 beschrieben ist. Offenbart ist in Verbindung mit dieser herkömmlichen Bauart eine derartige Anordnung, dass Löcher oder Ausschnitte in vorgegebenen Abständen in dem magnetischen Gehäuse zum Löschen gebildet sind, wodurch eine Vielzahl von Paaren magnetischer Pole N und S abwechselnd polarisiert werden können. Es besteht jedoch ein Bedarf an magnetischen Markern, die eine höhere Produktivität und niedrigere Kosten aufweisen, und für die Herkunftsidentifizierung geeigneter sind.
EP 0 782 013 A2 offenbart einen magnetischen Marker, der fähig ist, eine große Barkhausen-Umpolung zu zeigen, der ein Pulsgenerierungs-Magnetband und magnetische Substanzen umfasst, die an sich gegenüberliegenden Enden des Magnetbandes mit einer schwächeren Koerzitivkraft als die Koerzitivkraft des Magnetbandes angeordnet sind. Das Pulsgenerierungs-Magnetband hat einen äquivalenten Drahtdurchmesser in einem Bereich von 60 μm bis 115 μm. Das Magnetband wird durch ein Flüssigkeits-Abschreckverfahren unter Verwendung eines festen Kühlmittels erzeugt.
Folglich ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, einen kleinen magnetischen Marker mit einer einfachen Konstruktion bereitzustellen, der sogar in einem Schaltkreis mit einem breiten Durchgang hochgenau detektiert werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten umfangreiche Untersuchungen durch, um einen hochleistungsfähigen Marker zu erhalten, der eine einfachere Konstruktion als die der herkömmlichen magnetischen Marker hat. Um eine Detektion auch von kurzen magnetischen Markern hochgenau in einem Detektionsschaltkreis mit einer Frontalseite von 90 cm oder mehr zu ermöglichen, berücksichtigten die Erfinder die folgenden Punkte:

(I) Es wird angenommen, dass ein gewisses antimagnetisches Feld entgegengesetzt zu einem vorhandenen äußeren Magnetfeld in die Längsrichtung eines magnetischen Markers wirkt. Wenn eine magnetisch anisotropische Energie, die dem antimagnetischen Feld standhalten kann, in Längsrichtung des magnetischen Markers vorhanden ist, kann von der Annahme ausgegangen werden, dass die Magnetisierungseigenschaften, die wesentliche Funktionen des magnetischen Markers erfüllen, sich niemals verschlechtern. Die hier beschriebene magnetisch anisotropische Energie ist ein Kriterium, das die Anfälligkeit zur Magnetisierung in eine spezifische Richtung zeigt. Somit kann angenommen werden, dass die Magnetisierungseigenschaften sich niemals verschlechtern, auch wenn das antimagnetische Feld durch Verstärkung der magnetisch anisotropischen Energie des magnetischen Markers größer wird.
(II) Die vorgenannte magnetisch anisotropische Energie kann wirksam maximiert werden, indem ein magnetisches Material verwendet wird, das konzentriert die Richtung zur leichten Magnetisierung in eine Richtung induziert und dem Material eine uniaxiale, magnetische Anisotropie derart verleiht, dass die Magnetisierungsrichtung nicht einfach wechseln kann, wenn das Magnetfeld in eine andere Richtung wirkt.
(III) Es wird angenommen, dass eine Magnetisierungskurve eines idealen, uniaxialen, magnetisch anisotropischen Materials eine rechteckige Hystereseschleife und einen wesentlichen Barkhausensprung aufweist, wie es herkömmlicherweise genannt wird, wenn eine magnetische Inversion stattfindet. Von der Koerzitivkraft, die sich zu diesem Zeitpunkt entwickelt, wird geglaubt, dass sie eine Widerstandskraft gegen magnetische Felder (äußeres Magnetfeld plus antimagnetisches Feld) darstellt, die entgegengesetzt zur Richtung angelegt sind, in die das magnetische Material temporär magnetisiert ist. Somit kann einem größeren antimagnetischen Feld standgehalten werden, indem ein Material verwendet wird, das eine Hystereseschleife aufweist, die nicht eine ideale rechteckige Hystereseschleife ist, sondern höchstens dieser ähnelt, einen wesentlichen Barkhausensprung aufweist und eine so große Koerzitivkraft wie möglich hat.
(IV) Je höher die dem Detektionsschaltkreis zugeführte elektrische Energie ist, umso größer kann die Wechselfeldamplitude (äußeres Magnetfeld) sein, die der Schaltkreis an den magnetischen Marker legt. Gegenwärtig ist es jedoch wünschenswert, dass die Wechselfeldamplitude (äußeres Magnetfeld) geringer sein sollte, um der Forderung nach niedrigerem Stromverbrauch nachzukommen. Wenn die Magnetfeldamplitude an dem Punkt mit dem niedrigsten Wert in einem Schaltkreis, der eine Frontalseite von 90 bis 180 cm hat, 240 A/m oder mehr aufweist, kann z. B. dieses Magnetfeld nicht einfach mit Blick auf die Reduzierung des Stromverbrauchs verwendet werden. Dementsprechend sollte die Koerzitivkraft des magnetischen Markers auf den höchstmöglichen Wert unterhalb 240 A/m eingestellt sein.
(V) Die Magnetisierungsintensität sollte abgeschwächt sein, um antimagnetische Felder zu reduzieren. Jedoch haben die Magnetisierungsintensität und die Querschnittsfläche des Materials ihre entsprechend geeigneten Bereiche, innerhalb derer ein Detektionssignal in dem Detektionsschaltkreis verstärkt werden kann.

Unter Berücksichtigung dieser Umstände wurde eine sorgfältige Untersuchung eines in einem magnetischen Marker zu verwendenden magnetisch schaltbaren Drahtes durchgeführt, der mit einer Länge von gerade 40 mm oder weniger hochgenau in einem Gate mit einer Frontalseite von 90 cm detektiert werden kann, ohne eine Verschlechterung der Magnetisierungseigenschaften zu erleiden, was den antimagnetischen Feldern zuzuschreiben ist. Folglich wurden folgende Materialien gefunden.
Der magnetisch schaltbare Draht hat einen Durchmesser von 70 μm bis 110 μm, ist aus einem beliebigen magnetischen Material mit einer Dendritenstruktur, mit Fe-3 bis 5 % Si-1 bis 3 % Ni; Fe-3 bis 6 %, Si-1 bis 4 % Mo; Fe-3 bis 5 %, Si-1 bis 3 Co; etc., und hat eine derartige Struktur, dass Hauptarme eines Dendrits in einem Winkel von 10° oder weniger zur axialen Richtung ausgerichtet sind. Wenn die entsprechenden Konzentrationen der Komponenten, ausgenommen Fe, die vorgenannten Bereiche in dieser Zusammensetzung überschreiten, fällt die Magnetisierungsintensität in Magnetfeldern, die in dem Detektionsschaltkreis gegeben sind, ab oder die magnetische Anisotropie verändert sich. Andererseits wird eine kristalline Phase er zeugt, die keinen wesentlichen Barkhausensprung aufweist, was bedeutet, dass ein ausreichendes Signal zur Detektion und Beurteilung in dem Schaltkreis mit dem Durchgang von 90 cm oder mehr unter Verwendung der vorgenannten Durchmesserbereiche nicht erhalten werden kann.
Wenn die entsprechenden Konzentrationen der Komponenten, ausgenommen Fe, unterhalb der vorgenannten Bereiche liegen, verstärkt sich die Intensität der Magnetisierung und der Einfluss der antimagnetischen Felder wird gesteigert, was bedeutet, dass sich die Magnetisierungseigenschaften unvermeidlich verschlechtern. Obwohl der Drahtdurchmesser auf 70 μm oder weniger reduziert wurde, um die antimagnetischen Felder abzuschwächen, wurden deshalb keine zufrieden stellenden Signale in dem Detektionsschaltkreis detektiert.
Dementsprechend ist der magnetische Marker der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein darin verwendeter magnetisch schaltbarer Draht einen Durchmesser von 70 μm bis 110 μm und eine Länge von 40 mm oder weniger hat, und aus mindestens einem magnetischen Material mit einer Dendritenstruktur gebildet ist und aus Legierungen umfassend eine Legierung bestehend hauptsächlich aus Fe und enthaltend 3 bis 5 % Si und 1 bis 3 % Ni, eine Legierung bestehend hauptsächlich aus Fe und enthaltend 3 bis 6 % Si und 1 bis 4 % Mo und eine Legierung bestehend hauptsächlich aus Fe und enthaltend 3 bis 5 % Si und 1 bi 3 % Co ausgewählt ist. In dieser Spezifikation sind die Gehalte der chemischen Komponenten durch Massenprozent dargestellt, wenn nichts anderes spezifiziert worden ist.
Gemäß dieser Erfindung kann sogar der kleine Marker mit einer Länge von 40 mm oder weniger ein Hochpegel-Impulssignal erzeugen, das hochgenau in einem Detektionsschaltkreis mit einer breiten Frontalseite von zum Beispiel 90 cm oder mehr detektiert werden kann. Der Marker dieser Erfindung umfasst wenige Komponente, hat eine einfache Konstruktion und ist von kleinem Format, zeigt eine hohe Leistungsfähigkeit und ist zur Herkunftsidentifizierung geeignet.
Der magnetisch schaltbare Draht dieser Erfindung hat vorzugsweise einen derartigen Aufbau, dass Hauptarme eines Dendriten in einem Winkel von 10° oder weniger zur Achse des Drahtes ausgerichtet sind. Gemäß dieser Erfindung kann ein magneti scher Marker bereitgestellt werden, dessen Magnetisierungskurve eine Hystereseschleife mit guter Winkligkeit und wesentlichem Barkhausensprung hat.
Nachstehend folgt eine Beschreibung eines Herstellungsverfahrens eines magnetischen Markers der vorliegenden Erfindung.
Ein Rotations-Flüssigkeits-Spinnverfahren ist in der japanischen Patentanmeldung KOKOKU, Veröffentlichungsnr. 7-36942 beschrieben. In dieser Veröffentlichung ist ein auf Eisen basierender Faden beschrieben, dessen Hauptarme eines Dendriten in einem Winkel von 20° oder weniger zu der axialen Richtung ausgerichtet sind. Bei der vorgenannten Zusammensetzung des magnetisch schaltbaren Drahtes, der in dem magnetischen Marker der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hat die Struktur, in der die Hauptarme in einem Winkel von 10° oder mehr ausgerichtet sind, ihre axiale magnetische Anisotropie und Koerzitivkraft abgeschwächt, so dass ihre Hystereseschleife keine Winkligkeit hat und keinen wesentlichen Barkhausensprung aufweist. Somit wurde herausgefunden, dass die Hauptarme des Dendriten in einem Winkel von 10° oder weniger zu der Achse ausgerichtet sein sollten. Zum Zwecke der Änderung, wie z. B. der Beschleunigung des Wachstums des Dendriten, kann etwa 1 % oder weniger an geringfügigen Zusatzelementen der Legierungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden.
Gemäß dem Rotations-Flüssigkeits-Spinnverfahren, das zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung KOKOKU, Veröffentlichungsnr. 7-36942 beschrieben ist, können Strukturbereiche erhalten werden, in denen die Hauptarme des Dendriten in Winkeln von 20° oder weniger angeordnet sind. Im Falle dieser herkömmlichen Bauart können jedoch Strukturbereiche, in denen die Hauptarme in Winkeln von 10° oder weniger angeordnet sind, einen Betrag von etwa 10 % oder weniger der Gesamtlänge des Drahtes sicherstellen, der für jeden Spinnzyklus erhalten wird. Somit ist die Produktivität in der Praxis sehr gering.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Gründe dieses Phänomens untersucht und vermuten, dass dieses auf folgenden Umständen basiert. Gemäß dem Rotations-Flüssigkeits-Spinnverfahren bewirkt eine Kühlflüssigkeit ein Verdampfungsphänomen und lässt ein ungleichmäßiges Verdampfen an der Schnittstelle zu einem Schmelzstrahl wahrscheinlich aufgrund der Auswirkung einer Schmelzstrahl wahrscheinlich aufgrund der Auswirkung einer Undichtheit zwischen dem Strahl und der Kühlflüssigkeit zu, und der Strahl kann nicht gleichmäßig in der Umfangsrichtung abgekühlt werden. Daher ist es für den Dendriten schwierig, durch Koagulation in die axiale Richtung des Strahls zu wachsen. Da der Strahl in eine Rotations-Flüssigkeits-Kühlschicht eintritt und vollständig in Kontakt mit der Kühlflüssigkeit kommt, kann der Strahl ferner in einigen Fällen temporär die Flüssigkeits-Kühlschicht wegdrücken. Folglich können möglicherweise Fehlstellen an der unteren Strömungsseite von der Stelle gebildet werden, an welcher der Strahl in die Flüssigkeitsschicht eintritt, bezogen auf die Richtung des Vorschubs der Flüssigkeits-Kühlschicht.
Folglich kann der Strahl leicht mit einer asymmetrischen Temperaturverteilung auf seinen oberen und unteren Strömungsseiten abgekühlt werden und es kann wahrscheinlich für den Dendriten schwierig sein, durch Koagulation in die axiale Richtung des Strahls zu wachsen. Sogar in irgendeinem beliebigen Verfahren, ausgenommen das Rotations-Flüssigkeits-Spinnverfahren, bringt außerdem ein schnelles Abkühlen mittels eines Flüssigkeits-Kühlmittels eine sehr große Abkühlungsdifferenz zwischen dem Oberflächenbereich und dem Inneren des Strahls mit sich. Somit neigen die Hauptarme des Dendriten dazu, in die radiale Richtung und nicht in die axiale Richtung zu wachsen.
Die Herstellungsbedingungen wurden weiterhin unter Berücksichtigung dieser Umstände untersucht. Demzufolge wurde die Anwendung eines derartigen In-Gas-Schmelzspinnverfahrens erwogen, dass der Strahl relativ gleichmäßig mit Bezug auf seine Umfangsrichtung gekühlt werden kann, obwohl die Kühlungsgeschwindigkeit relativ niedrig ist. Es wurde herausgefunden, dass eine derartige Struktur, in der Hauptarme eines Dendriten innerhalb eines Winkels von 10° oder weniger angeordnet sind, kontinuierlich in einem Verspinnen hergestellt werden kann, indem dieses In-Gas-Schmelzspinnverfahrens auf einen geschmolzenen Legierungsstrahl angewendet wird, der insbesondere einen Durchmesser von 110 μm oder weniger hat, und eine geschmolzene Legierung in einem Gas (oder in der Luft) koaguliert wird.
Dementsprechend umfasst ein Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung für einen magnetischen Marker das Ausbilden eines magnetisch schaltbaren Drahtes mit einem Durchmesser von 70 μm bis_110 μm durch ein In-Gas-Schmelzspinnverfahren derart, dass die vorstehende Legierung, die eine Dendritstruktur hat und Fe-3 bis 5 % Si-1 bis 3 % Ni, Fe-3 bis 6 % Si-1 bis 4 % Mo, oder Fe-3 bis 5 % Si-1 bis 3 % Co enthält, geschmolzen wird und die resultierende geschmolzene Legierung gekühlt und in einem Kühlgas koaguliert wird, während sie aus einer Düse ausgestoßen wird, und das Schneiden des Drahtes auf eine Länge von 40 mm oder weniger, wodurch ein magnetischer Marker gewonnen wird, der angepasst ist, um das Auftreten einer magnetischen Inversion oder eines wesentlichen Barkhausensprungs oder eine Generierung von Pulsen durchzumachen, wenn ein alternierendes Wechselfeld von einer Intensität, die größer als die Koerzitivkraft des magnetisch schaltbaren Drahtes ist, hierauf aufgebracht wird.
Ein magnetisch schaltbarer Draht für einen magnetischen Marker, der dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung angepasst ist, kann durch das In-Gas-Schmelzspinnverfahren gewonnen werden. Der magnetisch schaltbare Draht, der durch das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung gewonnen wird, kann eine Struktur, die an den Gegenstand der Erfindung angepasst ist, in seiner ganzen Fläche in der Längsrichtung aufweisen. Das In-Gas-Schmelzspinnverfahren ist insbesondere für die Verbesserung der Leistungsfähigkeit des magnetisch schaltbaren Drahtes und die Kostenreduzierung tauglich. Gemäß dem In-Gas-Schmelzspinnverfahren, das von den Bedingungen des Kühlgases abhängt, könnte eine Struktur, die dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung angepasst ist, ebenfalls unter Verwendung eines Drahtdurchmessers von etwa 110 μm realisiert werden. Wenn erforderlich kann der magnetisch schaltbare Draht wärmebehandelt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 – ist eine perspektivische Ansicht eines magnetischen Markers, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 – ist eine perspektivische Ansicht, die eine Übersicht über eine In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung zur Herstellung eines magnetischen schaltbaren Drahtes zeigt, der in dem in 1 gezeigten magnetischen Marker verwendet wird;
3 – ist eine Schnittansicht eines Teils der In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung, die in 2 gezeigt ist;
4 – ist eine Seitenansicht, die typischerweise einen Dendriten des magnetisch schaltbaren Drahtes zeigt, der mittels der in 2 gezeigten Spinnvorrichtung hergestellt wird;
5 – ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem angeregten Magnetfeld und dem Pulsausgang des in der 1 gezeigten magnetischen Markers zeigt;
6 – ist eine perspektivische Ansicht eines magnetischen Markers gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zwischen aktiven und inaktiven Zustand umgeschaltet werden kann.
7 – ist ein Flussdiagramm, das ein erstes Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung des in der 6 gezeigten magnetischen Markers zeigt;
8 – ist ein Flussdiagramm, das ein zweites Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung des in der 6 gezeigten magnetischen Markers zeigt;
9 – ist ein Flussdiagramm, das ein drittes Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung des in der 6 gezeigten magnetischen Markers zeigt;
10 – ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem angeregten Magnetfeld und dem Impulsausgang des in der 6 gezeigten magnetischen Markers zeigt; und
11 – ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines magnetischen Markers, die noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst ein magnetischer Marker 1 gemäß der vorliegenden Erfindung einen magnetisch schaltbaren Draht 2. Der magnetisch schaltbare Draht 2 ist aus einem magnetischen Material gebildet, das durch die später genannten Beispiele 1, 2 und 3 repräsentiert wird. Das hier beschriebene magnetische Material ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Fe besteht und Si und Ni, Mo, oder Co enthält. Der magnetisch schaltbare Draht 2 macht eine scharfe magnetische Inversion durch, wenn er einem Wechselfeld ausgesetzt wird, das seine Koerzitivkraft übersteigt.
Wenn diese magnetische Inversion des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 mittels einer Magnetspule detektiert wird, wird ein pulsierender Ausgang P, wie z. B. der in 5 gezeigte, erhalten. Wenn die positiven und negativen Koerzitivkräfte des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 Hp bzw. –Hp sind, macht der magnetisch schaltbare Draht 2 eine magnetische Inversion in dem Moment durch, in dem das Wechselfeld die Koerzitivkräfte Hp und –Hp überschreitet, woraufhin eine pulsierende Ausgangsspannung P entsprechend der magnetischen Inversion detektiert wird. Da die Breite jedes Impulses sehr schmal ist, enthält die Ausgangsspannung viele Hochfrequenz-Komponenten von einigen kHz oder mehr. Die vorgenannte magnetische Inversion hängt kaum von der Frequenz des angelegten Wechselfeldes ab und ein gleicher pulsierender Ausgang P kann sogar in dem Fall erhalten werden, in dem die Frequenz niedrig ist.
Der magnetisch schaltbare Draht 2 wird durch Verwendung des In-Gas-Schmelzspinnverfahrens hergestellt. Das In-Gas-Schmelzspinnverfahren wird mittels einer In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung 10 ausgeführt, die z. B. schematisch in den 2 und 3 gezeigt ist. Ein Beispiel der In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung 10 umfasst einen Spinntiegel 12 mit einer Hochfrequenz-Heizspule 11, eine Spinndüse 13 mit einem Düsenloch 13a, die an dem unteren Teil des Spinntiegels 12 angeordnet ist, einen Gasströmungszylinder 14, eine Wickeltrommel 15, die unter dem Gasströmungszylinder 14 angeordnet ist, etc. Die Wickeltrommel 15 ist ein Fass mit Boden, die aus Edelstahl oder dergleichen hergestellt ist und in die durch den Pfeil R gezeigte Richtung mittels eines rotierenden Mechanismus (nicht gezeigt) gedreht wird. Ein Metallschmelzstrahl J wird aus dem Düsenloch 13a der Spinndüse 13 derart ausgestoßen, dass er fällt. Der Gasströmungszylinder 14 ist angeordnet, um den äußeren Umfang der Fallbahn des Metallschmelzstrahls J zu umgeben.
Ein Legierungsmaterial 20, das als Material des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 zu verwenden ist, ist in dem Spinntiegel 12 gelagert. Die Hochfrequenz-Heizspule 11 erwärmt und schmilzt das Legierungsmaterial 20. Die Hochfrequenz-Heizspule 11 und der Spinntiegel 12 funktionieren als Legierungsschmelzmittel gemäß dieser Erfindung. Der Spinntiegel 12 ist mittels eines Dichtungselementes 22 mit einer Gaseinlassrohrleitung 21 zum Zuführen eines Inertgases, wie z. B. Argon, für den Einsatz als eine Einspritzdruckquelle für das geschmolzene Legierungsmaterial 20 verbunden.
Der obere Teil des Gasströmungszylinders 14 ist mit einer Heliumgaszufuhrrohrleitung 23 zum Einführen von Heliumgas als ein Kühlgas in den Gasströmungszylinder 14 und einer Sauerstoffzufuhrrohrleitung 24 zum Einführen von Sauerstoffgas in den Gasströmungszylinder 14 verbunden. Diese Gaszufuhrrohrleitungen 23 und 24 funktionieren als ein Kühlgaseinführungsmittel gemäß dieser Erfindung.
Der Strahl des geschmolzenen Legierungsmaterials 20 oder der Metallschmelzstrahl J wird in den Gasströmungszylinder 14 durch das Düsenloch 13a eingespritzt. Der magnetisch schaltbare Draht 2 wird gebildet, indem der Metallschmelzstrahl J in dem Gasströmungszylinder 14 gekühlt und koaguliert wird. Die Sauerstoffzufuhrrohrleitung 24 ist an der unteren Strömungsseite (untere Seite) des Gasströmungszylinders 14 im Vergleich zu der Heliumgaszufuhrrohrleitung 23 mit Bezug auf die Fallrichtung des Metallschmelzstrahls J bereitgestellt. Der in dem Gasströmungszylinder 14 geronnene magnetisch schaltbare Draht 2 wird kontinuierlich in die Wickeltrommel 15 durch einen Ausströmungsteil 14a am unteren Ende des Gasströmungszylinders 14 geleitet.
Da eine Gasströmung des Kühlgases gleichmäßig und effizient μm den Metallschmelzstrahl J unter Verwendung des in dieser Art konstruierten Gasströmungszylinders 14 konzentriert werden kann, kann der magnetisch schaltbare Draht 2, der eine homogene Struktur hat, welche dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung entspricht, gewonnen werden.
Es kann ein sauerstoffhaltiges Gas als Kühlgas verwendet werden. Unter Verwendung des sauerstoffhaltigen Gases wird unmittelbar auf der Oberfläche des Metallschmelzstrahls J ein dünner Schutzbelag eines Oxids gebildet. Dieser Schutzbelag stabilisiert den Metallschmelzstrahl J und hemmt das weitere Oxidieren des Metallschmelzstrahls J. Somit ist es für das Oxid schwierig, in den magnetisch schaltbaren Draht 2 gemischt zu werden, so dass ein hochqualitativ hergestellter magnetisch schaltbarer Draht 2 gewonnen werden kann.
Bei dieser Ausführungsform enthält das Legierungsmaterial 20 die Si-Komponente, so dass die Si-Komponente schnell mit dem Sauerstoff in dem Kühlgas reagiert und der Schutzbelag eines Oxidfilms mit einer Dicke von ungefähr 1 μm oder weniger gebildet wird. Dementsprechend kann das Fortschreiten der Oxidierung in dem Metallschmelzstrahl J wirksam aufgehalten werden, so dass ein hochqualitativ magnetisch schaltbarer Draht 2 gewonnen werden kann.
Das sauerstoffhaltige Gas, das als Kühlgas verwendet wird, kann ein Gas sein, das aus 100 % Sauerstoff besteht. In einigen Fällen kann jedoch die Kühlkapazität des Kühlgases unter Verwendung einer Gasmischung weiter verbessert werden. Spezieller können eine Gasmischung, die kühlbeschleunigende Gaskomponenten enthält, wie z. B. Helium und Ammoniak, die zur Verbesserung der Kühlkapazität beitragen, und ein oder mehr oxidative Gase verwendet werden, die aus Gasen einschließlich Sauerstoff und Kohlendioxyd ausgewählt werden.
Helium ist insbesondere im Hinblick auf die Kühlkapazität vorzuziehen. Kohlendioxyd ist ein Gas, das Oxidierbarkeit und Kühlkapazität kombiniert, und kann auch einzeln als das sauerstoffhaltige Gas verwendet werden. Folglich muss das hier beschriebene sauerstoffhaltige Gas nur Sauerstoffelemente enthalten und ist nicht immer auf ein Gas beschränkt, das Sauerstoffmoleküle enthält.
Wenn nur das sauerstoffhaltige Gas als das Kühlgas verwendet wird, kann das Düsenloch 13a in einigen Fällen leicht durch die Oxidation des Metallschmelzstrahls J blockieren. Da in diesem Fall der magnetisch schaltbare Draht 2 mit einem sehr kleinen Durchmesser hergestellt wird, ist es ratsam, die Dicke (z. B. etwa 0,1 bis 1 μm) des vorstehend genannten Oxidfilms zu minimieren, der auf der Oberfläche des Drahtes 2 gebildet wird, so lange wie seine Schutzfunktion für geschmolzene Legierung aufrechterhalten wird. Um diesem Zweck zu genügen, ist es nur erforderlich, dass die Umgebung nahe dem Düsenloch 13a beibehalten wird, so dass dessen Inertgaskonzentration höher als auf der unteren Strömungsseite ist. Vorzugsweise sollte die Umgebung nahe dem Düsenloch 13a im Wesentlichen nur aus einem Inertgas gebildet sein.
Noch spezifischer enthält das Kühlgas eine erste Gaskomponente (Inertgas), die in den Gasströmungszylinder 14 mittels der Zufuhrrohrleitung 23 in einer ersten Position an der oberen Strömungsseite mit Bezug auf die Fallrichtung des Metallschmelzstrahls J eingeführt wird, und eine zweite Gaskomponente (oxidatives Gas), die in den Gasströmungszylinder 14 mittels der Zufuhrrohrleitung 24 in einer zweiten Position an der unteren Strömungsseite (von dem Düsenloch 13a entfernt liegende Seite) mit Bezug auf die Fallrichtung des Metallschmelzstrahls J eingeführt wird. Die erste Gaskomponente ist ein oder sind mehr Inertgase, die aus Inertgasen, wie z. B. Argon, Helium, etc., ausgewählt werden. Die zweite Gaskomponente ist ein oder sind mehr oxidative Gase, die aus Gasen einschließlich Sauerstoff und Kohlendioxyd ausgewählt werden.
In einer Öffnung 14b am oberen Ende des Gasströmungszylinders 14, in dem Beispiel von 2, ist das Düsenloch 13a angeordnet, wobei es die obere Endöffnung 14b um eine kurze Länge (z. B. etwa 3 mm) einkerbt. An dem oberen Teil des Gasströmungszylinders 14 ist ein Inertgaseinlass 23a in einer Position nahe dem Düsenloch 13a ausgebildet. Ein Sauerstoffeinlass 24a ist angrenzend an das untere Teil des Inertgaseinlasses 23a ausgebildet.
Um die Kühlwirkung noch mehr zu verbessern, ohne zu vernachlässigen, dass [eine] übermäßige Oxidation des Metallschmelzstrahls J eingeschränkt wird, können kühlbeschleunigende Gaskomponenten wie z. B. Ammoniak und Helium mit den vorstehend genannten oxidativen Gaskomponenten vermischt und in den Gasströmungszylinder 14 von der vorstehend genannten zweiten Position eingeführt werden. Alternativ kann ein Gaseinlass zum Einführen der kühlbeschleunigenden Gase in den Gasströmungszylinder 14 zu der unteren Strömungsseite der zweiten Position hinzugefügt werden.
Der in dem Kühlgas geronnene magnetisch schaltbare Draht 2 wird nahtlos und wirksam mittels der inneren Umfangsfläche der rotierenden Wickeltrommel 15 in Form eines mit Boden versehenen Fasses aufgewickelt.
Der in dem Kühlgas geronnene magnetisch schaltbare Draht 2 kann zwangsweise in einer Weise derart gekühlt werden, dass der magnetisch schaltbare Draht 2 mit einem Flüssigkeitskühlmittel Q in Kontakt gebracht wird, wie in der 3 gezeigt ist. Das Flüssigkeitskühlmittel Q ist zum Beispiel Wasser oder Kühlöl. Da der geronnene magnetisch schaltbare Draht 2 zwangsweise mittels des Flüssigkeitskühlmittels Q gekühlt wird, kann verhindert werden, dass der magnetisch schaltbare Draht 2 unerwünschter thermischer Deformation oder dergleichen unterliegt. In diesem Fall kann das Kühlen reibungsloser und schneller ausgeführt werden, wenn das Flüssigkeitskühlmittel Q in die Wickeltrommel 15 durch eine Kühlmitteleinlassrohrleitung 30 eingeführt wird, so dass der geronnene magnetisch schaltbare Draht 2 zwangsweise gekühlt wird.
Das Flüssigkeitskühlmittel Q, das in die Wickeltrommel 15 durch die Kühlmitteleinlassrohrleitung 30 eingeführt wird, wird hergestellt, um eine Kühlmittelschicht Q' an einer inneren Umfangswandfläche 15a der Wickeltrommel 15 durch Zentrifugalkraft zu bilden, die erzeugt wird, wenn die Wickeltrommel 15 rotiert. Der geronnene magnetisch schaltbare Draht 2 kann kontinuierlich zwangsweise mittels der Kühlmittelschicht Q' gekühlt werden.
Die Koagulation des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 ist im Wesentlichen abgeschlossen, wenn er die Wickeltrommel 15 erreicht, nachdem er den Gasströmungszylinder 14 durchlaufen hat. Die Kühlmittelschicht Q', die auf der inneren Umfangswandfläche 15a der Trommel 15 gebildet ist, dient dazu, die Temperatur des geronnenen magnetisch schaltbaren Drahtes 2 zu senken. Folglich trägt die Kühlmittelschicht Q' nicht wesentlich zur Koagulation, Konstruktion, etc. des Metallschmelzstrahls J bei.
Das Düsenloch 13a ist ein rundes Loch, das einen Durchmesser hat, der 5 % bis 10 % größer als der des herzustellenden magnetisch schaltbaren Drahtes 2 ist. Jedoch kann ein elliptisches oder ovales Düsenloch verwendet werden, ausgenommen für den Fall, in dem ein magnetisch schaltbarer Draht, der so dünn wie eine Folie ist, hergestellt wird. Es wird angenommen, dass der Innendurchmesser des Gasströmungszylinders 14 im Bereich von 10 bis 80 mm liegt (z. B. etwa 30 mm), und die Länge des Gasströmungszylinders 14 zum Beispiel 200 bis 1.000 mm beträgt. Weiterhin werden Helium für die Verwendung als erste Gaskomponente des Kühlgases und Sauerstoff zur Verwendung als zweite Gaskomponente mit den Raten von etwa 0,5 bis 20 l/min. bzw. 0,5 bis 10 l/min in Umlauf gebracht. Weiterhin ist der Druck des Metallschmelzstrahls an dem distalen Ende des Düsenlochs 13a auf etwa 5 × 10⁵ bis 25 × 10⁵ Pa eingestellt. Dadurch kann der magnetisch schaltbare Draht 2 mit einer Struktur, die dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung entspricht, gewonnen werden.
[Beispiel 1]
Ein magnetisch schaltbarer Draht 2 bestehend aus Fe 4% Si 2% Ni und mit einem Durchmesser von 90 μm wurde mittels der vorstehend beschriebenen In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung 10 hergestellt. In diesem Fall wurden Helium zur Verwendung als das Kühlgas und Sauerstoff zur Verwendung als das oxidative Gas in den Gasströmungszylinder 14 durch die Gaszufuhrrohrleitungen 23 bzw. 24 eingeführt.
Wie schematisch in 4 gezeigt ist, hatte der gewonnene magnetisch schaltbare Draht 2 eine derartige Struktur, dass die Hauptarme 2a eines Dendriten in einem Winkel θ von 4° oder weniger zu einer Achse X des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 ausgerichtet waren. Die Intensität der Magnetisierung und die Koerzitivkraft des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 waren 1.1 T bzw. 48 A/m, wenn ein äußeres Magnetfeld von 240 A/m vorhanden war. Dieser magnetisch schaltbare Draht 2 wurde auf eine Länge von 37 mm geschnitten. Eine Magnetisierungskurve eines magnetischen Markers 1, der aus dem magnetisch schaltbaren Draht 2 gebildet wurde, wies eine Hystereseschleife mit guter Winkligkeit und wesentlichem Barkhausensprung aus. Der magnetische Marker 1 konnte in zufrieden stellender Weise in einem Gate mit einer Frontseite von 140 cm, gelieferter elektrischer Leistung von 100 W und einer Wechselfeldfrequenz von 500 Hz detektiert werden.
[Beispiel 2]
Ein magnetisch schaltbarer Draht 2 mit einem Durchmesser von ⌀ 105 μm bestehend aus Fe 5% Si 2% Mo wurde mittels Verwendung des vorstehend beschriebenen In-Gas-Schmelzspinnverfahrens 10 gewonnen. Eine Vorrichtung zum Ausführen des In-Gas-Schmelzspinnverfahrens, die im Wesentlichen in der gleichen Weise wie die in 2 gezeigten Vorrichtung 10 angeordnet wurde, wurde mit einer Inertgaszufuhrrohrleitung zum Zuführen von Heliumgas, an der stromabwärtigen Seite der Sauerstoffzufuhrrohrleitung 24, bereitgestellt, die im Anschluss an die direkt unter der Spinndüse 13 angeordnete Heliumzufuhrrohrleitung 23 lag.
Wie schematisch in 4 gezeigt ist, hatte der gewonnene magnetisch schaltbare Draht 2 eine derartige Struktur, dass Hauptarme 2a eines Dendriten in einem Winkel θ von 6° oder weniger zu der Achse X des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 ausgerichtet waren. Dieser Draht 2 wurde bei 900°C wärmebehandelt. Die Intensität der Magnetisierung und die Koerzitivkraft des wärmebehandelten magnetisch schaltbaren Drahtes 2 betrugen 1,2 T bzw. 175 A/m, wenn ein äußeres Magnetfeld von 240 A/m vorhanden war. Dieser magnetisch schaltbare Draht 2 wurde auf eine Länge von 25 mm geschnitten. Eine Magnetisierungskurve eines aus dem magnetisch schaltbaren Draht 2 gebildeten magnetischen Markers 1 wies eine Hystereseschleife mit guter Winkligkeit und wesentlichem Barkhausensprung aus. Der magnetische Marker 1 konnte in zufrieden stellender Weise in einem Schaltkreis mit einer Frontalseite von 90 cm, gelieferter elektrischer Leistung von 100 W und einer Wechselfeldfrequenz von 500 Hz detektiert werden.
[Beispiel 3]
Ein magnetisch schaltbarer Draht 2 mit einem Durchmesser von ⌀ 84 μm und bestehend aus Fe 5,5 % Si 1,5 % Mo wurde durch Einsatz des In-Gas-Schmelzspinnverfahrens gewonnen. Bei dem in diesem Fall verwendete In-Gas-Schmelzspinnverfahren wurden Helium und Sauerstoff als Kühlgase in den Gasströmungszylinder 14 durch die Gaszufuhrrohrleitungen 23 bzw. 24 mittels der in 2 gezeigten In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung 10 eingeführt.
Wie in 4 schematisch gezeigt ist, hatte der gewonnene magnetisch schaltbare Draht 2 eine derartige Struktur, dass Hauptarme 2a eines Dendriten in einem Winkel θ von 4° oder weniger zu der Achse X des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 ausgerichtet waren. Die Intensität der Magnetisierung und die Koerzitivkraft des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 waren 1,2 T bzw. 45 A/m, wenn ein äußeres Magnetfeld von 240 A/m gegenwärtig war. Dieser magnetisch schaltbare Draht 2 wurde auf eine Länge von 40 mm geschnitten. Eine Magnetisierungskurve eines magnetischen Markers 1, der aus dem magnetisch schaltbaren Draht 2 gebildet war, wies eine Hystereseschleife mit guter Winkligkeit und wesentlichem Barkhausensprung aus. Der auf diese Weise gewonnene magnetische Marker 1 konnte in zufrieden stellender Weise in einem Schaltkreis mit einer Frontalseite von 120 cm, gelieferter elektrischer Leistung von 100 W und einer Wechselfeldfrequenz von 500 Hz detektiert werden.
[Vergleichsbeispiel 1]
Ein auf Fe-Co-Si-B- basierender amorpher Draht mit einem Durchmesser von 120 μm wurde durch das Rotations-Flüssigkeits-Spinnverfahren hergestellt. Die Intensität der Magnetisierung und die Koerzitivkraft dieses Drahtes lagen etwa bei 0,9 T bzw. 8 A/m oder weniger, wenn ein äußeres Magnetfeld von 240 A/m gegenwärtig war. Der Draht hatte geringe axiale magnetische Anisotropie und wies keinen Barkhausensprung auf, wenn er auf eine Länge von 40 mm geschnitten wurde. Der Draht, mit 70 μm Drahtdurchmesser und 40 mm Länge, konnte nicht leicht von Rauschen in einem Schaltkreis mit einer Frontalseite von 90 cm, gelieferter elektrischer Leistung von 100 W und einer Wechselfeldfrequenz von 500 Hz unterschieden werden.
[Vergleichsbeispiel 2]
Ein Fe und 6,5 Massenprozent Si enthaltender Draht mit einem Durchmesser von 90 μm wurde durch das In-Gas-Schmelzspinnverfahren hergestellt. Die Intensität der Magnetisierung und die Koerzitivkraft dieses Drahtes betrugen 1,4 T bzw. 32 A/m, wenn ein äußeres Magnetfeld von 240 A/m gegenwärtig war. Dem Draht fehlte es an axialer magnetischer Anisotropie und er wies keinen Barkhausensprung auf, wenn er auf eine Länge von 40 mm geschnitten war. Obwohl der Draht mit 50 μm Durchmesser und 40 mm Länge einen wesentlichen Barkhausensprung aufwies, konnte er nicht leicht von Rauschen in einem Schaltkreis mit einer Frontalseite von 90 cm, gelieferter elektrischer Leistung von 100 W und einer Wechselfeldfrequenz von 500 Hz unterschieden werden.
[Vergleichsbeispiel 3]
Ein Draht aus einem magnetischen Werkstoff, Fe-6% Si-1% Mo, wurde durch das Rotations-Flüssigkeits-Spinnverfahren hergestellt. Ein großer Teil dieses Drahtes hatte eine derartige Struktur, dass Hauptarme eines Dendriten in einem Winkel von 20° zu der Achse des Drahtes ausgerichtet waren. Ohne Berücksichtigung des Drahtdurchmessers zeigte der Draht jedoch keinen Barkhausensprung.
Nachstehend folgt eine Beschreibung eines magnetischen Markers gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zwischen den aktiven und inaktiven Zuständen umgeschaltet werden kann.
Ein in 6 gezeigter magnetischer Marker 1A umfasst einen magnetisch schaltbaren Draht 2 und eine zylindrische Ummantelung 3 zum Löschen, die den äußeren Umfang des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 abdeckt. Der magnetisch schaltbare Draht 2, der aus dem gleichen magnetischen Material des Drahtes 2 der vorstehenden Ausführungsform gebildet ist, macht eine scharte magnetische Inversion durch, wenn er einem Wechselfeld unterzogen wird, das seine Koerzitivkraft überschreitet. Die magnetische Ummantelung 3 ist aus einem magnetischen Werkstoff gebildet, der magnetisch hart oder halbhart ist und hat eine Funktion, ein Vormagnetisierungsfeld auf dem magnetisch schaltbaren Draht 2 anzulegen, um eine magnetische Inversion des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 zu verhindern. Eine partielle Wärmebehandlung wird in die Längsrichtung der magnetischen Ummantelung 3 durchgeführt, wodurch abwechselnd wärmebehandelte Bereiche 4, die magnetische Eigenschaften haben, die verschieden von den für die magnetische Ummantelung wesentlichen Eigenschaften (hohe Koerzitivkraft) sind, und Bereiche 5 mit hoher Koerzitivkraft, die nicht wärmebehandelt sind, gebildet werden.
Der vorstehend genannte Marker 1A wird in Herstellungsprozessen hergestellt, die in 7 umrissen sind.
In einem Drahtherstellungsprozess S1 wurde ein magnetisch schaltbarer Draht 2 mit einem Durchmesser von 90 μm und bestehend aus Fe-4 % Si-2 % Ni durch Einsatz des In-Gas-Schmelzspinnverfahrens gewonnen. Das In-Gas-Schmelzspinnverfahren wird mittels der In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung 10 ausgeführt, die z. B. schematisch in 2 gezeigt ist. Die Konstruktion und Funktion der In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung 10 sind in Verbindung mit der vorangegangenen Ausführungsform beschrieben worden.
Wie schematisch in der 4 gezeigt ist, hatte der magnetisch schaltbare Draht 2, der in dem Herstellungsverfahren S1 unter Verwendung der In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung 10 gewonnen wurde, eine derartige Struktur, dass die Hauptarme 2a des Dendriten in dem Winkel θ von 4° oder weniger zu der Achse X des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 ausgerichtet waren. Die Intensität der Magnetisierung und die Koerzitivkraft des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 betrugen 1,1 T bzw. 48 A/m, wenn das äußere Magnetvon von 240 A/m gegenwärtig war. Die Magnetisierungskurve dieses magnetisch schaltbaren Drahtes 2, der auf eine Länge von 37 mm geschnitten war, wies eine Hystereseschleife mit guter Winkligkeit und wesentlichem Barkhausensprung auf.
In einem Ummantelungs-Herstellungsprozess S2 wurde andererseits eine magnetische Ummantelung 3 gewonnen, die eine Dicke von 60 μm hat und aus Fe-30 % Cr-10 % Co gebildet war. In einem Plattierprozess S3 wurde der äußere Umfang des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 in der magnetischen Ummantelung eingehüllt 3. In einem Alterungsbehandlungsprozess S4 wurde danach die Alterungsbehandlung durchgeführt.
In einem Ausglühprozess S5 wurde die magnetische Ummantelung 3 teilweise bei 800°C in seine Längsrichtung (axiale Richtung des Markers 1A) durch Hochfrequenz-Induktionserwärmung ausgeglüht, wobei die wärmebehandelten Bereiche 4 gebildet wurden. Die Länge jedes wärmebehandelten Bereichs 4 betrug zum Beispiel 5 mm in der axialen Richtung des Drahtes 2 und jeder wärmebehandelte Bereich 4 wurde in seinem gesamten Umfang ausgeglüht.
Nachdem der Alterungsbehandlungsprozess S4 und der Ausglühprozess S5 ausgeführt worden sind, veränderten sich die magnetischen Eigenschaften des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 nicht (Fe-4 % Si-2 % Ni). Der auf diese Weise gewonnene magnetische Marker 1A konnte in einem Schaltkreis mit einer Frontalseite von 140 cm, gelieferter elektrischer Leistung von 100 W und einer Wechselfeldfrequenz von 500 Hz zufriedenstellend detektiert werden. Der magnetische Marker 1A konnte in einer Position direkt über und in einem Abstand von 80 mm zu einer Inaktivierungsvorrichtung, die eine halbwellengleichgerichtete Feldamplitude von 160 kA/m und 50 Hz erzeugt, inaktiviert werden.
Wenn die magnetische Inversion des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 mittels z. B. einer Magnetspule in dem vorgenannten Detektionsschaltkreis detektiert wurde, wird ein pulsierender Ausgang P, wie z. B. der in 10 gezeigte, erhalten. Wenn die positiven und negativen Koerzitivkräfte des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 Hp bzw. –Hp sind, macht der magnetisch schaltbare Draht 2 eine magnetische Inversion in dem Moment durch, in dem das Wechselfeld die Koerzitivkräfte Hp und –Hp übersteigt, woraufhin eine pulsierende Ausgangsspannung P entsprechend der magnetischen Inversion detektiert wird. Da die Breite jedes Impulses sehr schmal ist, enthält die Ausgangsspannung viele Hochfrequenz-Komponenten von mehreren kHz oder mehr. Die vorgenannte magnetische Inversion hängt kaum von der Frequenz des angelegten Wechselfeldes ab und ein gleicher pulsierender Ausgang P kann sogar in dem Fall erhalten werden, wo die Frequenz niedrig ist.
Wenn die magnetische Ummantelung 3 mittels der inaktivierenden Vorrichtung polarisiert ist, kann ein Vormagnetisierungsfeld auf den magnetisch schaltbaren Draht 2 angelegt werden. Wenn das Vormagnetisierungsfeld angelegt ist, wie durch die strichpunktierte Linie S in 10 gezeigt, verschiebt sich das Wechselfeld, das auf dem magnetisch schaltbaren Draht 2 wirkt, über die Koerzitivkraft (–Hp) hinaus. Auch wenn das Wechselfeld angelegt ist, findet daher keine Inversion statt, d. h. das kein pulsierender Ausgang P erzeugt wird. Somit verliert der magnetisch schaltbare Draht 2 seine Funktion und wird inaktiv. Die Funktion des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 kann wiederhergestellt (aktiviert) werden, indem die magnetische Umhüllung 3 mittels der Entmagnetisierungsmittel entmagnetisiert wird.
Der magnetische Marker 1A kann ebenfalls in Herstellungsprozessen hergestellt werden, die in 8 gezeigt sind. In einem Drahtherstellungsprozess S10, unter den in 8 gezeigten Herstellungsprozessen, wurde ein magnetisch schaltbarer Draht 2 mit einem Durchmesser von ⌀ 105 μm und bestehend aus Fe-5 % Si-2 % Mo gewonnen, indem das In-Gas-Schmelzspinnverfahren verwendet wurde. Eine Vorrichtung zum Ausführen des In-Gas-Schmelzspinnverfahrens, die im Wesentlichen in der gleichen Weise wie die in 2 gezeigte Vorrichtung 10 angeordnet wurde, wurde mit einer Inertgaszufuhrrohrleitung zum Zuführen von Heliumgas versehen, an der stromabwärtigen Seite der Sauerstoffzufuhrrohrleitung 24, die die im Anschluss an die direkt unter der Spinndüse 13 angeordnete Heliumzufuhrrohrleitung 23 lag.
Wie schematisch in 4 dargestellt, hatte der gewonnene magnetisch schaltbare Draht 2 eine derartige Struktur, dass Hauptarme 2a eines Dendriten in einem Winkel θ von 6° oder weniger zu der Achse X des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 ausgerichtet waren. Dieser Draht 2 wurde bei 900°C in einem Wärmebehandlungsprozess S11 wärmebehandelt. Die Intensität der Magnetisierung und die Koerzitivkraft des wärmebehandelten magnetisch schaltbaren Drahtes 2 betrugen 1,2 T und 175 A/m, wenn ein äußeres Magnetfeld von 240 A/m vorhanden war. Eine Magnetisierungskurve dieses magnetisch schaltbaren Drahtes 2, der auf eine Länge von 25 mm geschnitten war, wies eine Hystereseschleife mit guter Winkligkeit und wesentlichem Barkhausensprung aus.
Andererseits wurde in einem Ummantelungsherstellungsprozess S12 eine magnetische Ummantelung 3 mit einer Dicke von 48 μm und gebildet aus Fe-13 % Cr-9 % Co-8 % Ni-4 % Mo hergestellt. In einem Plattierprozess S13 wurde der äußere Umfang des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 in der magnetischen Ummantelung eingehüllt 3. In einem Alterungsbehandlungsprozess S14 wurde danach die Alterungsbehandlung durchgeführt.
In einem Ausglühprozess S15 wurde die magnetische Ummantelung 3 (Fe-13 % Cr-9 % Co-8 % Ni-4 % Mo) teilweise bei 1.200°C in seine axiale Richtung durch Durch CO₂-Lasererwärmung ausgeglüht, wobei die wärmebehandelten Teile 4 gebildet wurden. Jeder dieser wärmebehandelten Bereiche 4 hatte eine Länge von zum Beispiel 3 mm in die Längsrichtung (axiale Richtung) des magnetischen Markers 1A und jeder der hochkoerzitiven Bereiche 5, die nicht ausgeglüht waren, war 7 mm lang. Ein Viertel des äußeren Umfangs (Seitenfläche) jedes wärmebehandelten Bereichs 4 war ausgeglüht.
Nachdem der Alterungsbehandlungsprozess S14 und der Ausglühprozess S15 ausgeführt worden sind, verändern sich die magnetischen Eigenschaften des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 nicht wesentlich (Fe-5 % Si-S % Mo). Der auf diese Weise gewonnene magnetische Marker 1A konnte in einem Schaltkreis mit einer Frontseite von 90 cm, gelieferter elektrischer Leistung von 100 W und einer Wechselfeldfrequenz von 500 Hz zufriedenstellend detektiert werden. Weiterhin konnte der magnetische Marker 1A in einer Position direkt über und in einem Abstand von 80 mm zu der Inaktivierungsvorrichtung, die eine halbwellengleichgerichtete Feldamplitude von 160 kA/m und 50 Hz erzeugt, inaktiviert werden.
Der magnetische Marker 1A kann ebenfalls in Herstellungsprozessen, die in 9 gezeigt sind, hergestellt werden. In einem Drahtherstellungsprozess S20, unter den in 9 gezeigten Herstellungsprozess, wurde ein magnetisch schaltbarer Draht 2 mit einem Durchmesser von ⌀ 80 μm und bestehend aus Fe-4 % Si gewonnen, indem das In-Gas-Schmelzspinnverfahren verwendet wurde. Das in diesem Fall vewendete In-Gas-Schmelzspinnverfahren wurde mittels einer Vorrichtung ausgeführt, die im Wesentlichen in der gleichen Art und Weise wie die in 2 gezeigte In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung 10 konstruiert ist, obwohl eine Gaszufuhrrohrleitung zum Zuführen von CO₂-Gas an der stromabwärtigen Seite der Heliumzufuhrrohrleitung 23 bereitgestellt war.
Wie schematisch in 4 dargestellt, hat der gewonnene magnetisch schaltbare Draht 2 eine derartige Struktur, dass die Hauptarme 2a des Dendriten in dem Winkel θ von 4° oder weniger zu der Achse X des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 ausgerichtet waren. Die Intensität der Magnetisierung und die Koerzitivkraft des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 betrugen 1,3 T bzw. 45 A/m, wenn das äußere Magnetfeld von 240 A/m vorhanden war. Die Magnetisierungskurve dieses magnetisch schaltbaren Drahtes 2, der auf eine Länge von 40 mm geschnitten war, wies eine Hystereseschleife mit guter Winkligkeit und wesentlichem Barkhausensprung aus.
In einem Ummantelungs-Herstellungsverfahren S21 wurde plattenförmige magnetische Ummantelung 3 gewonnen, die eine Dicke von 80 μm, eine Breite von 600 μm hat und aus Fe-27 % Cr-10 % Co gebildet war. In einem Alterungsbehandlungsprozess S22 wurde die magnetische Ummantelung 3 einer Alterungsbehandlung unterzogen. In einem Ausglühprozess S23, nach der Alterungsbehandlung, wurde die magnetische Ummantelung teilweise bei 900°C durch durch konduktive Erwärmung ausgeglüht, wobei die wärmebehandelten Bereiche 4 gebildet wurden. Jeder der wärmebehandelten Bereiche 4 hatte eine Länge von 5 mm in die Längsrichtung der magnetischen Ummantelung 3, und jeder der hochkoerzitiven Bereiche 5, die nicht ausgeglüht waren, waren 10 mm lang. Der gesamte Bereich jedes wärmebehandelten Bereichs 4 wurde mit Bezug auf die Breiten- und Dicken-Richtungen ausgeglüht.
In einem Plattierprozess S24 wurde der äußere Umfang des magnetisch schaltbaren Drahtes 2 (Fe-4 % Si) in der magnetischen Ummantelung 3 (Fe-27 % Cr-10 % Co) eingehüllt. Der auf diese Weise gewonnene magnetischer Marker 1A konnte in einem Schaltkreis mit einer Frontalseite von 120 cm, gelieferter elektrischer Leistung von 100 W und einer Wechselfeldfrequenz von 500 Hz detektiert werden. Ferner konnte der magnetische Marker 1A in einer Position direkt über und in einem Abstand von 80 mm zu der Inaktivierungsvorrichtung, die eine halbwellengleichgerichtete Feldamplitude von 160 kA/m und 50 Hz erzeugt, inaktiviert werden.
11 zeigt einen magnetischen Marker 1B einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieser magnetische Marker 1B umfasst eine Vielzahl von magnetisch schaltbaren Drähten 2a, 2b und 2c und eine magnetische Ummantelung 3, die diese magnetisch schaltbaren Drähte 2a, 2b und 2c abdeckt. Diese magnetisch schaltbaren Drähte 2a, 2b und 2c, die aus dem gleichen magnetischen Material des vorstehend genannten magnetischen Drahtes 2 gebildet sind, werden hergestellt, indem die vorgenannte In-Gas-Schmelzspinnvorrichtung 10 verwendet wird. Im Falle dieses magnetischen Markers 1B werden die magnetisch schaltbaren Drähte 2a, 2b und 2c mit unterschiedlichen Koerzitivkräften verwendet, so dass mehr variierte magnetische Impulse erzeugt werden können, wenn ein Wechselfeld angelegt ist. Die magnetisch schaltbaren Drähte 2a, 2b und 2c können anzahlmäßig zwei oder vier oder mehr sein.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist auf die Lagerhaltungs- und Versandsteuerung von Waren, Warenkontrolle in dem Bereich von Vertrieb, etc. einschließlich Überwachungssysteme zur Vermeidung von Warendiebstahl aus Geschäften, etc. anwendbar. Weiterhin ist die Erfindung anwendbar in Bereichen, die eine Kontrolle von verschiedenen Artikeln erfordert.

Claims

Ein magnetischer Marker mit einem magnetisch schaltbaren Draht, der aus einem magnetischen Material gebildet ist und angepasst ist, um eine scharfe magnetische Inversion oder einen wesentlichen Barkhausensprung oder der Generierung von Pulsen durchzumachen, wenn ein wechselndes Feld einer Intensität, die größer als die Koerzitivkraft davon ist, hierauf ausgeübt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetisch schaltbare Draht ein Durchmesser von 70 μm bis 110 μm und eine Länge von 40 mm oder weniger hat und aus mindestens einem magnetischen Material mit einer Dendritenstruktur gebildet ist und aus Legierungen umfassend eine Legierung bestehend hauptsächlich aus Fe und enthaltend 3 bis 5 % von Si und 1 bis 3 % Ni und einer Legierung bestehend hauptsächlich aus Fe und enthaltend 3 bis 6 % von Si und 1 bis 4 % von Mo und einer Legierung bestehend hauptsächlich aus Fe und enthaltend 3 bis 5 % von Si und 1 bis 3 % von Co ausgewählt ist, und dass der magnetisch haltbare Draht Hauptarme der Dendriten hat, die in einem Winkel von 10° oder weniger zur Achse des Drahtes ausgerichtet sind.
Herstellungsverfahren für einen magnetischen Marker, gekennzeichnet durch: Bilden eines magnetisch schaltbaren Drahtes mit Hauptarmen von Dendriten, die in einem Winkel von 10° oder weniger zu der Achse des Drahtes ausgerichtet sind und einen Durchmesser von 70 μm bis 110 μm haben, durch ein In-Gas-Schmelzspinnverfahren so, dass mindestens ein magnetisches Material mit einer Dendritenstruktur und ausgewählt aus Legierungen, die eine Legierung bestehend hauptsächlich aus Fe und enthaltend 3 bis 6 % von Si und 1 bis 4 % von Mo und einer Legierung bestehend hauptsächlich aus Fe und enthaltend 3 bis 5 % von Si und 1 bis 3 % von Ni und eine Legierung bestehend aus Fe, 3 bis 5 % von Si und 1 bis 3 % von Co μmfassen, geschmolzen wird und die resultierende geschmolzene Le gierung abgekühlt und in einem Kühlgas geronnen wird, während sie aus einer Düse ausgestoßen wird; und Schneiden des Drahtes auf eine Länge von 40 mm oder weniger, wodurch ein magnetischer Marker gewonnen wird, der angepasst ist, um ein Auftreten einer magnetischen Inversion, einen wesentlichen Barkhausensprung oder eine Generierung von Pulsen durchzumachen, wenn ein alternierendes Feld einer Intensität, die größer als die Koerzitivkraft des Drahtes ist, hierauf aufgebracht wird.