ES2598831T3 - Sistema combinado de reacción térmica y quimioluminiscente - Google Patents

Sistema combinado de reacción térmica y quimioluminiscente Download PDF

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ES2598831T3 ES10740085.5T ES10740085T ES2598831T3 ES 2598831 T3 ES2598831 T3 ES 2598831T3 ES 10740085 T ES10740085 T ES 10740085T ES 2598831 T3 ES2598831 T3 ES 2598831T3
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Abstract

Un sistema de marcaje de múltiples partes que comprende al menos una primera parte que comprende al menos un éster oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorgánica; y al menos una segunda parte que comprende al menos un peróxido y al menos un catalizador; en donde se emiten luz y calor cuando las dos partes reaccionan; y en donde la al menos una sal inorgánica se selecciona entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cloruro cúprico, cloruro férrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata.

Description

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DESCRIPCION
Sistema combinado de reaccion termica y quimioluminiscente
Esta solicitud reivindica prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos Num. 61/228.861 presentada el 27 de Julio de 2009.
La presente descripcion se refiere a marcadores y senales que comprenden una reaccion quimioluminiscente y exotermica combinada. Los marcadores y las senales pueden ser utilizados en el entrenamiento militar y no militar, y en operaciones tacticas.
Los marcadores son usados tanto por organizaciones militares y no militares en el entrenamiento, las operaciones tacticas, y en el campo de batalla. Los marcadores actuan para identificar visualmente objetivos tales como la ubicacion en tierra de equipo y vehfculos enemigos. Ademas, se emplean trazadores que permiten a un observador trazar visualmente la trayectoria de un proyectil, tal como despues del disparo de las municiones. Los marcadores y trazadores quimioluminiscentes emiten luz en el espectro visible o infrarrojo como el resultado de una reaccion qufmica. Una de estas reacciones es la activacion de un agente fluorescente con peroxido de hidrogeno en presencia de un catalizador.
Las fuerzas militares que participan en las operaciones nocturnas suelen estar equipadas con varios tipos diferentes de dispositivos de vision, incluyendo gafas de vision nocturna, gafas termicas y camaras termicas. Con frecuencia, el personal dentro de una unidad estara equipado con diferentes tipos de dispositivos de vision. Por ejemplo, un transporte de tropas puede tener un artillero que utiliza gafas termicas y tropas que utilizan gafas de vision nocturna. Un marcador que emite una senal quimioluminiscente sera visible para las tropas con gafas de vision nocturna, pero no para el artillero. Del mismo modo, el artillero con gafas termicas sera capaz de ver un marcador de calor, pero las tropas no. Ademas, puede haber variaciones dentro de las gafas de vision nocturna con respecto a en que longitud de onda en micras funcionan las gafas, dando lugar a una variacion en las longitudes de onda de luz que son visibles. Actualmente, no hay un marcador que sea visible con todos los diferentes tipos de dispositivos de vision con el que el personal militar puede estar equipado. Por tanto, existe una necesidad de tal marcador que pueda ser visible con dispositivos de vision termica y/o nocturna.
En consecuencia, es un objeto de la descripcion proporcionar un sistema quimioluminiscente y termico que sea visible para el personal que emplea tanto gafas termicas como gafas de vision nocturna. Esto se puede lograr mediante el empleo de un sistema de multiples partes que puede emitir luz y calor tras la activacion, al menos una primera parte que comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica, y al menos una segunda parte que comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador.
Los sistemas de luz qufmica que emplean un ester oxalato, un peroxido, un agente fluorescente, y un catalizador son generalmente conocidos por los expertos en la tecnica. Tambien es conocida para los expertos en la tecnica la sensibilidad a la temperatura de tal sistema. Una desventaja de los sistemas tfpicos de luz qufmica de ester oxalato es que no generan ninguna luz detectable a temperaturas inferiores al punto de congelacion del agua. Por tanto, existe una necesidad de un sistema de luz qufmica de ester oxalato que se vea menos afectada por temperaturas ambiente bajas.
En consecuencia, un objeto de la descripcion es proporcionar una reaccion quimioluminiscente y exotermica combinada que genera luz utilizable a las temperaturas que se producen en el medio ambiente normal.
En general, la presente descripcion proporciona marcadores y senales que comprenden un sistema de multiples partes, que tras la activacion emite luz y el calor, y metodos de uso de tales marcadores y senales. Mas especfficamente, se ha descubierto que el uso de ciertas sales inorganicas en un sistema quimioluminiscente con una base de ester oxalato/peroxido genera calor ademas de luz, suficiente para actuar como un marcador visual y termico.
Un aspecto de la descripcion es un sistema de marcaje de multiples partes que comprende al menos una parte que comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica, y al menos una segunda parte que comprende al menos un peroxido y por lo menos un catalizador, en donde se emiten luz y calor cuando la dos partes interactuan, y en donde la al menos una sal inorganica se elige entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cloruro cuprico, cloruro ferrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata. En otro aspecto de la descripcion, la luz y el calor se emiten al instante cuando las dos partes se entremezclan. En otro aspecto de la descripcion, el sistema alcanza un pico de emision de luz y calor cuando las dos partes del sistema estan completamente mezcladas. Otro aspecto de la descripcion se refiere a la emision de luz en longitudes de onda multiples, incluyendo multiples longitudes de onda
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en el espectro infrarrojo, el espectro visible, o una combinacion de los mismos.
En otro aspecto de la descripcion, el sistema de marcaje de multiples partes comprende disolventes soportes para la primera parte y la segunda parte. Otro aspecto de la descripcion comprende componentes adicionales del sistema de marcaje. Tales componentes adicionales pueden incluir espesantes para permitir que el marcador se pegue mejor al objetivo, polvos fluorescentes para marcaje del objetivo durante el dfa, y agentes anticongelantes para evtar la congelacion.
En otro aspecto de la descripcion, una parte del sistema de multiples partes esta contenido dentro de una carcasa que mantiene la al menos primero parte del sistema de marcaje separada de la al menos segunda parte del sistema de marcaje, hasta el momento en que se desee el mezclado. Otro aspecto de la descripcion incluye el sistema de marcaje de multiples partes alojado dentro de un tubo de plastico hueco y flexible, en donde la al menos una parte del sistema de marcaje esta contenida dentro del tubo flexible hueco, y en donde la al menos segunda parte esta contenida dentro de un vial de vidrio sellado que se encuentra dentro del tubo flexible que contiene la primera parte, en donde tras la rotura de la ampolla de vidrio, las dos partes se podrfan entremezclar.
Otro aspecto de la descripcion se refiere a un proyectil compuesto de un marcador quimioluminiscente y termica de multiples partes dentro del proyectil, en donde el marcador quimioluminiscente de multiples partes y termico comprende al menos una primera parte que comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente , y al menos una sal inorganica, en donde la al menos una sal inorganica se selecciona entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cloruro cuprico, cloruro ferrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata; al menos una barrera rompible que separa la al menos una primera parte de al menos una segunda parte que comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador; en donde la luz y el calor se emiten cuando la al menos una barrera rompible se rompe.
Otro aspecto mas de la descripcion se dirige a un metodo para marcar un objetivo que comprende:
a) lanzar un proyectil que contiene un sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes, en donde al menos una primera parte del sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica, en donde la al menos una sal inorganica se selecciona entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cloruro cuprico, cloruro ferrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata, al menos una barrera rompible que separa la al menos una primera parte de al menos una segunda parte que comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador;
b) romper la al menos una barrera rompible entre la al menos una primera parte y la al menos una segunda parte;
c) generar luz y calor como productos de la reaccion entre la al menos parte primera y la al menos segunda parte; y
d) marcar un objetivo alcanzado por el proyectil con el sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes.
Un aspecto adicional de la descripcion se refiere a metodo de senalizacion que comprende la activacion de un sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes mezclando al menos una primera parte que comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica con al menos una segunda parte que comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador y generando luz y calor; en donde la al menos una sal inorganica se selecciona entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cloruro cuprico, cloruro ferrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata. En algunas de estas realizaciones, el sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes esta presente en un tubo flexible hueco, en donde la al menos una primera parte esta presente dentro del tubo, y en donde el tubo flexible comprende tambien al menos un vial de vidrio sellado que contiene la al menos una segunda parte; y en donde las partes se mezclan como resultado de la flexion del tubo y el vial de vidrio se rompe y libera la al menos una segunda parte, haciendo que se mezcla y reaccione con la al menos una primera parte.
Los objetos y ventajas adicionales de la descripcion se expondran en parte en la descripcion que sigue y en parte seran obvios a partir de la descripcion, o pueden aprenderse mediante la practica de la descripcion. Los objetos y ventajas de la presente descripcion se cumpliran y alcanzaran por medio de los elementos y combinaciones particularmente indicadas en las reivindicaciones adjuntas.
Se debe entender que tanto la descripcion general anterior como la siguiente descripcion detallada son ilustrativas y explicativas y no son restrictivas de la invencion, segun se reivindica.
El dibujo adjunto, que se incorpora y constituye una parte de esta memoria descriptiva, ilustran una realizacion de la
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descripdon y, junto con la descripcion, sirven para explicar los principios de la descripcion.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 representa el proceso lumfnico qufmico que muestra la solucion de oxalato y agente fluorescente dentro de una ampolla de vdrio y un tubo de plastico que contiene la ampolla de vidrio y la solucion de activador.
Descripcion de las realizaciones
El sistema de marcaje de multiples partes de la presente descripcion es identificable, cuando se activa, mediante gafas tanto de vision termica como nocturna. Mas especfficamente, cuando los productos qufmicos utilizados en el sistema de multiples partes interactuan, reaccionan para emitir luz y calor. "Activacion" segun se utiliza en la presente memoria significa que se ha iniciado una reaccion qufmica entre los multiples componentes.
El sistema de marcaje de multiples partes se compone de al menos dos partes, mantenidas por separado hasta la activacion. La primera parte se compone de al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica; la segunda parte se compone de al menos un peroxido y al menos un catalizador.
La luz y el calor se emiten despues de que reaccionen los componentes del sistema de multiples partes. La intensidad de la luz y el calor emitidos aumenta a medida que se mezclan los componentes de un sistema de multiples partes, y puede alcanzar un pico de emision despues de la mezcla y la reaccion completas de los al menos dos componentes juntos. La velocidad de mezcla de los componentes depende de la aplicacion practica del sistema de marcaje. A escala de laboratorio, la velocidad de mezclado es tfpicamente dependiente de lo rapido que se inyecte una parte del sistema de marcaje en la segunda parte de la solucion. Sin embargo, cuando se emplea el sistema de marcaje dentro de municiones o proyectiles, las intensa velocidad y rotacion de las municiones o proyectiles puede actuar mezclando completamente las multiples-piezas casi instantaneamente al producirse el disparo, y como tal puede permitir que se alcance la emision maxima de luz y calor casi instantaneamente.
La longitud de onda de la luz emitida depende de la aplicacion deseada del marcador y el agente fluorescente elegidos, y puede incluir longitudes de onda tanto en el espectro visible como infrarrojo. Puede ser preferible combinar multiples agentes de fluorescencia dentro de un sistema de marcaje para permitir la emision de luz a longitud de onda multiple.
La velocidad de reaccion del sistema de marcaje de multiples partes puede depender de la cantidad de catalizador empleado y prosigue de acuerdo con la cinetica de primer orden dependiente de la temperatura a la que se lleva a cabo la reaccion. La intensidad de la emision de luz tambien puede depender de la cantidad de catalizador, la integridad del mezclado, y la cantidad de agente fluorescente empleado.
El sistema de mezclado de multiples partes de la presente descripcion tiene la capacidad de emitir luz y calor. El calor puede ser, por ejemplo, un producto de la descomposicion catalftica del peroxido de hidrogeno por la sal inorganica. Sin embargo, no todas las sales inorganicas actuaran para permitir que el sistema de marcaje emita luz y calor. Sales inorganicas tales como el doruro de calao o el acetato de sodio actuan suprimiendo la reaccion lumfnica y no proporaonan la emision de luz adecuada. La al menos una sal inorganica util en la presente descripaon se seleccionan entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cloruro cuprico, cloruro ferrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata. En ciertas realizaciones, la al menos una sal inorganica esta presente en una cantidad que oscila de 0,1 por ciento a 30 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes. Por ejemplo, la al menos una sal inorganica puede estar presente en una cantidad que oscila de 1 por ciento a 30 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes, tal como de 5 por ciento a 30 por ciento en peso, de 5 por ciento a 25 por ciento en peso, de 10 por ciento a 25 por ciento en peso, y de 10 por ciento a 20 por ciento en peso.
La luz y el calor del sistema de marcaje pueden, en ciertas realizaciones, durar aproximadamente 2 minutos, hasta 20 minutos, o hasta 30 minutos. En otras realizaciones, el sistema de marcaje de la presente descripcion continua emitiendo luz y calor durante al menos 30 minutos. Estas realizaciones pueden permitir que multiples transportes de tropas sean capaces de pasar por el mismo objetivo marcado. En tales realizaciones, un objetivo marcado por un primer transporte de tropas aun sera visible para un transporte de tropas que lo siga en una ruta, en donde el transporte de tropas subsiguiente puede estar mejor adaptado para manejar el objeto del marcaje. El tiempo que un sistema de marcaje mantiene su emision de luz puede ser un producto de la reaccion, o puede ser el resultado del catalizador empleado. El tiempo que un sistema de marcaje mantiene su temperatura puede depender de la masa termica del sistema de marcaje, y por lo tanto una solucion de sistema de marcaje mantenida dentro del tubo o contenida en una carcasa mantendra su calor mas tiempo que una solucion de sistema de marcaje que se libere de su carcasa y se extienda sobre un objetivo.
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La primera parte del sistema de marcaje comprende al menos un agente fluorescente como se ha descrito anteriormente, asf como al menos un ester oxalato, y al menos una sal inorganica tal como se ha descrito anteriormente. La primera parte del sistema de marcaje puede comprender opcionalmente al menos un vehfculo.
Los ejemplos del al menos un oxalato utiles en la presente descripcion incluyen oxalato de bis(2,4,5-tricloro-6- carbopentoxifenil); oxalato de bis(2,4,5-triclorofenilo); oxalato de bis(2,4,5-tribromo-6-carbohexoxifenilo); bis (2- nitrofenilo); oxalato de bis(2,4-dinitrofenilo); oxalato de bis(2,6-dicloro-4-nitrofenilo); oxalato de bis(2,4,6- triclorofenilo); oxalato de bis(3-trifluorometil-4-nitrofenilo); oxalato de bis(2-metil-4,6-dinitrofenilo); oxalato de bis(1,2- dimetil-4,6-dinitrofenilo); oxalato de bis(2,4-diclorofenilo); oxalato de bis(2,4-dinitrofenilo); oxalato de bis(2,5- dinitrofenilo); oxalato de bis(2-formil-4-nitrofenilo); oxalato de bis(pentaclorofenilo); bis(1,2-dihidro-2-oxo-1- piridil)glioxal; oxalato de bis(2,4-dinitro-6-metilfenilo); oxalato de bis-N-ftalimidilo, y mezclas de los mismos.
Los ejemplos del al menos un agente fluorescente util en la presente descripcion incluyen 1-metoxi-9,10- bis(feniletinil)antraceno, perileno, rubreno, 16,17-didecicloxiviolantrona, 2-etil-9,10-bis(feniletinil)antraceno; 2-cloro-
9.10- bis(4-etoxifenil)antraceno; 2-cloro-9,10-bis(4-metoxifenil)antraceno; 9,10-bis(feniletinil)antraceno; 1-cloro-9,10-
bis(feniletinil)antraceno; 1,8-dicloro-9,10-bis(feniletinil)antraceno; 1,5-dicloro-9,10-bis(feniletinil)antraceno; 2,3- dicloro-9,10-bis(feniletinil)antraceno; 5,12-bis(feniletinil)tetraceno; 9,10-difenilantraceno; 1,6,7,12-tetrafenoxi-N,N'- bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetrafenoxi-N,N'-bis(2,5-di-t-butilfenil)-3,4,9,10- perileno-dicarboximida; 1,7-di-doro-6,12-difenoxi-N,N'-bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida;
1,6,7,12-tetra(p-bromofenoxi)-N,N'-bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetrafenoxi-N,N'- di-neopentil-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(p-t-butilfenoxi)-N,N'-dineopentil-3,4,9,10-perileno-
dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(o-clorofenoxi)-N,N'-bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12- tetra(p-clorofenoxi)-N,N'-bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(o-fluorofenoxi)-N,N'- bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(p-fluorofenoxi)-N,N'-bis(2,6-diisopropilfenil)-
3.4.9.10- perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetrafenoxi-N,N'-dietil-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,7-dibromo-6,12- difenoxi-N,N'-bis(2-isopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 16,17-dihexiloxiviolantrona; rubreno; 1,4-dimetil-
9.10- bis(feniletinil)antraceno, y mezclas de los mismos.
La cantidad del al menos un oxalato y el al menos un agente fluorescente empleados esta limitada por arriba solamente por la solubilidad del ester y agente fluorescente en el disolvente elegido. Sin embargo, como apreciara un experto en la tecnica, la eficacia de la reaccion disminuirfa a ciertas concentraciones altas. En ciertas realizaciones, el al menos un oxalato esta presente en una cantidad que oscila de 3 por ciento a 60 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes. Por ejemplo, el al menos un oxalato puede estar presente en una cantidad que oscila de 3 por ciento a 50 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes, tal como de 3 por ciento a 40 por ciento en peso, de 3 por ciento a 30 por ciento en peso, de 5 por ciento a 25 por ciento en peso, y de 7 por ciento a 25 por ciento en peso. En ciertas realizaciones, el al menos un agente fluorescente esta presente en una cantidad que oscila de 0,05 por ciento a 0,9 por ciento en peso basandose en el peso total de la composicion de dos partes. Por ejemplo, el al menos un agente fluorescente puede estar presente en una cantidad que oscila de mas de 0,05 por ciento en peso a 0,9 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes, tal como de mas de 0,1 por ciento en peso, de mas de 0,2 por ciento en peso, de mas de 0,3 por ciento en peso, de mas de 0,4 por ciento en peso, de mas de 0,5 por ciento en peso, de mas de 0,6 por ciento en peso, de mas de 0,7 por ciento en peso, y de mas de 0,8 por ciento en peso. Ademas, el al menos un agente fluorescente puede estar presente en una cantidad que oscila de 0,05 por ciento en peso a menos de 0,9 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes, tal
como de menos de 0,8 por ciento en peso, de menos del 0,7 por ciento en peso, de menos de 0,6 por ciento en
peso, de menos de 0,5 por ciento en peso, de menos de 0,4 por ciento en peso, de menos de 0,3 por ciento en
peso, de menos de 0,2 por ciento en peso, y desde menos de 0,1 por ciento en peso. Tambien se pretende que la
cantidad de al menos un agente fluorescente pueda variar entre cualquiera de los valores numericos mencionados anteriormente.
El sistema de marcaje puede comprender al menos un portador. Los ejemplos del al menos un portador para la al menos primera parte del sistema de marcaje de multiples partes util en la presente descripcion incluyen dialquileter de propilenglicol que contiene de uno a tres radicales de propileno y cada grupo alquilo es, independientemente, un grupo alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada que contiene hasta 8 atomos de carbono. Los primeros disolventes ilustrativos incluyen dialquieteres de propilenglicol que contienen dos radicales de propileno tales como dimetileter de dipropilenglicol, dietileter de dipropilenglicol y di-t-butileter de dipropilenglicol, ftalato de dibutilo, benzoato de butilo, dibenzoato de propilenglicol, difenilfosfato de etil-hexilo, y mezclas de los mismos. En ciertas realizaciones, el al menos un portador esta presente en una cantidad que oscila de 5 por ciento a 95 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes. Por ejemplo, el al menos un vehfculo puede estar presente en una cantidad que oscila de mas de 5 por ciento en peso a 95 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes, tal como mas de 10 por ciento en peso, mas de 20 por ciento en peso, mas de
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30 por ciento en peso, mas de 40 por ciento en peso, mas de 50 por ciento en peso, mas de 60 por ciento en peso, mas de 70 por ciento en peso, mas de 80 por ciento en peso, y mas de 90 por ciento en peso. Ademas, el al menos un portador puede estar presente en una cantidad que oscila de 5 por ciento en peso a menos de 95 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes, tal como menos de 90 por ciento en peso, menos del 80 por ciento en peso, menos de 70 por ciento en peso, menos de 60 por ciento en peso, menos de 50 por ciento en peso, menos de 40 por ciento en peso, menos de 30 por ciento en peso, menos de 20 por ciento en peso, y menos de 10 por ciento en peso. Tambien se pretende que la cantidad de al menos un vehfculo pueda variar entre cualquiera de los valores numericos mencionados anteriormente.
La segunda parte del sistema de marcaje comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador. La segunda parte del sistema de marcaje puede comprender opcionalmente al menos un vehfculo.
Los ejemplos del al menos un catalizador util en la presente descripcion incluye salicilato de sodio; 5-fluoros alicilato sodio; 5-clorosalicilato de sodio; 5-bromosalicilato de sodio; trifluoroacetato de sodio; salicilato de potasio; pentaclorofenato de potasio; salicilato de litio; 3-clorosalicilato de litio; 5-clorosalicilato de litio; 3,5-diclorosalicilato de litio; 3,5,6-triclorosalicilato de litio; 2-clorobenzoato de litio; 5-t-butilsalicilato de litio; trifluoroacetato de litio; acetato de rubidio; salicilato de tetrabutilamonio; tetrafluorborato de tetrabutilamonio; benzoato de tetraetilamonio; benzoato de tetrabutilamonio; hexafluorofosfato de tetrabutilamonio; perclorato de tetraetilamonio; perclorato de tetrabutilamonio; perclorato tetraoctilamonio; 2,3,5-triclorobenzoato de tetrabutilamonio; trifluoroacetato tetrametilamonio; salicilato de magnesio; salicilato de 5-t-butil-magnesio; 3-clorosalicilato de magnesio; 3,5-dicloro-salicilato de magnesio; 3,5,6- triclorosalicilato de magnesio, y mezclas de los mismos. En ciertas realizaciones, el catalizador al menos una esta presente en una cantidad que oscila de 0,0005 por ciento a 0,5 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes. Por ejemplo, el al menos un catalizador puede estar presente en una cantidad que oscila de mas de 0,0005 por ciento en peso a 0,5 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes, tal como de de 0,001 por ciento en peso, mas de 0,005 por ciento en peso, mas de 0,01 por ciento en peso, mas de 0,05 por ciento en peso, mas de 0,1 por ciento en peso, y mas de 0,25 por ciento en peso. Ademas, el al menos un catalizador puede estar presente en una cantidad que oscila entre 0,0005 por ciento en peso a menos de 0,5 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes, tal como menos de 0,1 por ciento en peso, menos del 0,05 por ciento en peso, menos de 0,01 por ciento en peso, menos de 0,005 por ciento en peso, y menos de 0,001 por ciento en peso. Tambien se pretende que la cantidad del al menos un portador pueda variar entre cualquiera de los valores numericos mencionados anteriormente.
Los ejemplos del al menos un peroxdo util en la presente descripcion incluyen peroxido de hidrogeno; peroxdo de sodio; perborato de sodio; pirofosfato peroxido de sodio; peroxido de urea; peroxido de histidina; t-butil- hidroperoxido; y acido peroxibenzoico, y mezclas de los mismos. En ciertas realizaciones, el al menos un peroxido esta presente en una cantidad que oscila de 0,25 por ciento a 25 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes. Por ejemplo, el al menos un peroxido puede estar presente en una cantidad que oscila de 0,25 por ciento a 20 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes, tal como de 0,5 por ciento a 20 por ciento en peso, de 0,5 por ciento a 15 por ciento en peso, de 0,5 por ciento a 10 por ciento en peso, y de 0,5 por ciento a 6 por ciento en peso. En ciertas realizaciones, el al menos un peroxido de la presente descripcion puede ser peroXdo de hidrogeno.
Los ejemplos del al menos un portador para la al menos una segunda parte del sistema de marcaje multiple util en la presente descripcion incluyen ftalato de dimetilo, citrato de trietilo, dibenzoato de etilenglicol, y mezclas de los mismos.
Los componentes adicionales que pueden estar presentes en cualquiera de los componentes de la parte multiple sistema de marcaje incluyen, pero no se limitan a, agentes espesantes para permitir que el marcador se adhiera mejor al objetivo, polvos fluorescentes para el marcaje del objetivo durante el dfa, y agentes anticongelantes para evitar la congelacion, agentes formadores de pelfcula, agentes gelificantes, poliacrilamidas, y poli(cloruro de vinilo). Estos componentes adicionales son los bien conocidos en la tecnica por ser adecuados para los fines anteriores.
El sistema de marcaje de la presente descripcion puede estar contenido en cualquier carcasa o recipiente adecuado. En ciertas realizaciones, el recipiente separa las al menos dos partes del sistema de marcaje de la interaccion antes del momento de marcaje deseado. En realizaciones adicionales, el recipiente puede estar formado por un tubo flexible hueco que contiene en el mismo a) al menos una primera solucion que consta de al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica, y b) al menos un vial de vidrio sellado que contiene en el mismo al menos una segunda solucion de al menos un peroXdo y al menos un catalizador, en donde el al menos un vial de vidrio sellado puede estar incluido dentro de la primera solucion en el interior del tubo flexible hueco, y en donde cuando el vial de vidrio se rompe las dos partes se pueden mezclar y reaccionar entre si. El tubo flexible puede ser sellado en ambos extremos y puede estar compuesto de un plastico opaco o transparente. La luz y el calor pueden ser generados cuando se flexona el tubo flexible, haciendo que el vial de vidrio en el interior se rompa, lo que permite la mezcla de las al menos dos soluciones. La colocacion del sistema de marcaje dentro de un
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tubo de plastico flexible puede actuar para evitando la rotura prematura del vial de vidrio y evitando la mezcla prematura de los productos qumicos. La Figura 1, representa un esquema de un tipo de estructura tubo de plastico flexible/vial vidrio que puede contener el sistema de marcaje de multiples partes de la presente descripcion.
En la presente memoria se describe un metodo de senalizacion, en donde el sistema de marcaje de multiples puede ser activado haciendo ffsicamente que la al menos una parte del sistema de marcaje que consta de al menos un agente fluorescente, al menos un ester oxalato, y al menos una sal inorganica, se mezcle y reaccione con la al menos segunda parte del sistema de marcaje que consta de al menos un peroxido y al menos un catalizador; en donde se pueden generar luz y calor. En ciertas realizaciones, el metodo incluye el sistema de marcaje de multiples partes que esta presente en un tubo flexible hueco que contiene en el mismo a) al menos una primera solucion que consta de al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica; y b) al menos un vial de vidrio sellado que contiene el mismo al menos una segunda solucion de al menos un peroxido y al menos un catalizador; en donde el vial de vidrio sellado esta incluido dentro de la primera solucion en el interior del tubo flexible hueco, y comprende flexionar la tubena y romper el vial de vidrio contenido en el mismo; permitiendo la mezcla de las dos soluciones.
El sistema de marcaje de la presente descripcion tambien puede ser utilizado en proyectiles de todo tipo, en donde se desea marcar el objetivo del proyectil. En ciertas realizaciones, el sistema de marcaje puede ser incluido dentro del proyectil en la configuracion del tubo flexible y vial de vidrio, descrita anteriormente. Los proyectiles pueden ser del tipo tal como de municiones de 18 mm de la clase propulsada por cohetes, obuses, bombas de gravedad, y tambien pueden incluir las municiones de calibre mas pequenos, como para su uso en pistolas o fusiles, municiones de mediano calibre, tales como los que oscilan de 20 mm a 83 mm, y municiones de calibre mas grande, tales como las que oscilan de 83 mm a 155 mm.
Tambien se describe en la presente memoria un metodo de marcaje, que comprende las etapas de lanzar de un proyectil que contiene un sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes, en donde al menos una primera parte que comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos un inorganica sal se separa por al menos una barrera rompible de al menos una segunda parte que comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador; romper la al menos una barrera entre la al menos primera parte y la al menos segunda parte; generar de luz y calor como subproductos de reaccion entre la parte al menos primera y la al menos segunda parte, y marcar un objetivo alcanzado por el proyectil con el sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes activado.
El sistema de marcaje de la presente descripcion tambien puede actuar como un trazador, en donde la luz y el calor generado como resultado de la reaccion es visible durante el vuelo del proyectil.
El tubo de plastico hueco puede ser de cualquier tamano o forma adecuados para alojar un vial de vidrio y el sistema de marcaje de multiples partes como se describe en la presente memoria, y segun sea necesario para la aplicacion prevista.
Ejemplos
A menos que se indique lo contrario, se debe entender que todos los numeros que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de reaccion, etcetera utilizados en la memoria descriptive y las reivindicaciones estan modificados en todos los casos por el termino "aproximadamente". En consecuencia, a menos que se indique lo contrario, los parametros numericos expuestos en la siguiente memoria y las reivindicaciones adjuntas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas buscadas para ser obtenidas por medio de la presente descripcion.
Segun se utiliza en la presente memoria, la luz emitida por el sistema de marcaje se mide utilizando un medidor de luz con una sonda elegida dependiente de la luz emitida (infrarrojos, visual, etc.). Por ejemplo, para la emision de luz en el espectro visible se utiliza una sonda de irradiancia. Un experto normal en la tecnica sera consciente de como seleccionar una sonda adecuada para medir la longitud de onda de la luz que se ha disenado que emita el sistema de marcaje. La emision de luz se presenta en unidades lux. Se coloca un termopar dentro de la solucion de oxalato de los presentes ejemplos para medir la salida de temperatura del sistema de marcaje, en Celsius.
Ejemplo 1 Se preparo, se activo, y se midieron los resultados de un sistema de marcaje de dos partes de acuerdo con la descripcion anterior. La primera parte del sistema de marcaje comprendfa 23,5% en peso de oxalato de bis(2,4,5-tricloro-6-carbopentoxifenilo), 0,25% en peso de rubreno, 0,2% en peso de tiosulfato de sodio, y 76,25% en peso de dibenzoato de propilenglicol. La segunda parte del sistema de marcaje comprendfa 6% en peso de peroxido de hidrogeno al 50%, 0,2% de salicilato de sodio, y 93,8% en peso de citrato de trietilo. Las dos partes se constituyeron por separado y despues se combinaron para el ensayo de la salida de luz y temperatura del sistema
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cuando se activaron.
El sistema fue sometido a ensayo poniendo 4,8 gramos de la primera parte dentro de un tubo de plastico coronado por abertura estrecha. Despues de eso, se colocaron 5,6 gramos de la segunda parte en una jeringa, y a continuacion se inyectaron directamente en el tubo de plastico que contenfa la primera parte. La salida de luz y calor se midieron utilizando un termopar y medidor de luz con una sonda de irradiancia. La luz se genera inmediatamente despues de la inyeccion y se genera un pico de emision de aproximadamente 2.000 lux. La temperatura de la solucion aumento de temperatura ambiente de aproximadamente 24°C hasta una temperatura maxima de aproximadamente 55°C en 4 segundos.
Ejemplo 2 Se prepare, se activo, y se determinaron los resultados de un sistema de dos partes de acuerdo con la descripcion anterior. La primera parte del sistema comprendfa 23,5% en peso de oxalato de bis(2,4,5-tricloro-6- carbopentoxifenilo), 0,25% en peso de rubreno, 0,2% en peso de tiosulfato de sodio, y 76,25% en peso de dibenzoato de propilenglicol. La segunda parte del sistema comprendfa 6% en peso de peroxdo de hidrogeno al 50%, 0,1% de salicilato de sodio, y 93,8% en peso de citrato de trietilo. Las dos partes se constituyeron por separado y se empaquetaron dentro de un inserto que se ensamblo en un proyectil de rifle como un trazador de adiestramiento como se describe en la Patente de Estados Unidos Num. 7.610.857. Un segundo proyectil de rifle se ensamblo con todos los componentes identicos al primer proyectil de rifle descrito anteriormente, con la excepcion de que no se incluyo tiosulfato sodico.
Ambos proyectiles de rifle se enfriaron en un congelador por debajo del punto de congelacion del agua y se mantuvieron a esa baja temperatura durante el transporte a un sitio de tiro empaquetando las proyectiles de rifle en hielo en un recipiente aislado. En el lugar de tiro, los dos proyectiles de rifle fueron disparados desde un rifle. Los proyectiles fueron disparados al aire libre durante las horas del dfa. Habfa cuatro observadores presentes en el sitio de tiro durante esta prueba: el tirador y tres observadores no tiradores. Los cuatro de los observadores pudieron ver facilmente el proyectil de rifle que contenfa el tiosulfato de sodio. Ningun observador pudo ver el proyectil de rifle que contenfa tiosulfato de sodio cero.
Ejemplo 3 Se preparo, se activo, y se determinaron los resultados de un sistema de dos partes de acuerdo con la descripcion anterior. La primera parte del sistema comprendfa 23,5% en peso de oxalato de bis(2,4,5-tricloro-6- carbopentoxifenilo), 0,25% en peso de rubreno, 0,2% en peso de tiosulfato de sodio, y 50% en peso de dibenzoato de propilenglicol, y 26,5% en peso de bis(2-metoxietil)eter) (diglima). La segunda parte del sistema comprendfa 25% en peso de peroxido de hidrogeno al 50%, 0,1% de salicilato de sodio, y 25% en peso de diglima, y 49,9% en peso de citrato de trietilo. Las dos partes se constituyeron por separado y se enfriaron a -40°C en un bano de hielo seco mas anticongelante. Las dos partes se mezclaron y se genero inmediatamente luz. La temperatura de la solucion aumento de -40°C a 10°C en 4 segundos. Tambien se preparo una segunda serie de soluciones identicas a las que se acaban de describir, con la excepcion de que no se anadio tiosulfato de sodio a la solucion de ester oxalato. Las dos partes se constituyeron de nuevo por separado y se enfriaron a -40°C. Tras la mezcla, no se genero ninguna luz y no se observo ningun cambio de temperatura.
Otras realizaciones de la descripcion seran evidentes para los expertos en la tecnica a partir de consideracion de la memoria descriptiva y de la practica de la presente descripcion.

Claims (15)

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    1. Un sistema de marcaje de multiples partes que comprende al menos una primera parte que comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica; y al menos una segunda parte que comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador; en donde se emiten luz y calor cuando las dos partes reaccionan; y en donde la al menos una sal inorganica se selecciona entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cloruro cuprico, cloruro ferrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata.
  2. 2. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el al menos un ester oxalato se elige a partir de oxalato de bis(2,4,5-tridoro-6-carbopentoxifenilo); oxalato de bis(2,4,5-triclorofenilo); oxalato de bis(2,4,5-tribromo-6-carbohexoxifenilo); oxalato de bis(2-nitrofenilo); oxalato de bis(2,4-dinitrofenilo); oxalato de bis(2,6-dicloro-4-nitrofenilo); oxalato de bis(2,4,6-triclorofenilo); oxalato de bis(3-trifluorometil-4-nitrofenilo); oxalato de bis(2-metil-4,6-dinitrofenilo); oxalato de bis(1,2-dimetil-4,6-dinitrofenilo); oxalato de bis(2,4-diclorofenilo); oxalato de bis(2,4-dinitrofenilo); oxalato de bis(2,5-dinitrofenilo); oxalato de bis(2-formil-4-nitrofenilo); oxalato de bis(pentaclorofenilo); bis(1,2-dihidro-2-oxo-1-piridil)glioxal; oxalato de bis(2,4-dinitro-6-metilfenilo); oxalato de bis-N- ftalimid ilo.
  3. 3. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el al menos un ester oxalato esta presente en una cantidad que oscila de 3 por ciento a 60 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes.
  4. 4. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el al menos un agente
    fluorescente se selecciona entre 1-metoxi-9,10-bis(feniletinil)antraceno, perileno, rubreno, 16,17- didecicloxiviolantrona, 2-etil-9,10-bis(feniletinil)antraceno; 2-cloro-9,10-bis(4-etoxifenil)antraceno; 2-cloro-9,10-bis(4- metoxifenil)antraceno; 9,10-bis(feniletinil)antraceno; 1-cloro-9,10-bis(feniletinil)antraceno; 1,8-dicloro-9,10- bis(feniletinil)antraceno; 1,5-dicloro-9,10-bis(feniletinil)antraceno; 2,3-dicloro-9,10-bis(feniletinil)antraceno; 5,12- bis(feniletinil)tetraceno; 9,10-difen ilantraceno; 1,6,7,12-tetrafenoxi-N,N'-bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno- dicarboximida; 1,6,7,12-tetrafenoxi-N,N'-bis(2,5-di-t-butilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,7-di-cloro-6,12- difenoxi-N,N'-bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(p-bromofenoxi)-N,N'-bis(2,6- diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetrafenoxi-N,N'-di-neopentil-3,4,9,10-perileno-
    dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(p-t-butilfenoxi)-N,N'-dineopentil-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(o- clorofenoxi)-N,N'-bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(p-clorofenoxi)-N,N'-bis(2,6- diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(o-fluorofenoxi)-N,N'-bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10- perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetra(p-fluorofenoxi)-N,N'bis(2,6-diisopropilfenil)-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,6,7,12-tetrafenoxi-N,N'-dietil-3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 1,7-dibromo-6,12-difenoxi-N,N'-bis(2-isopropilfenil)- 3,4,9,10-perileno-dicarboximida; 16,17-dihexiloxiviolantrona; rubreno; 1,4-dimetil-9,10-bis(feniletinil)antraceno; mezclas de los mismos.
  5. 5. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el al menos un agente fluorescente esta presente en una cantidad que oscila de 0,05 por ciento a 0,9 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes.
  6. 6. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la al menos una sal inorganica esta presente en una cantidad que oscila de 0,1 por ciento a 30 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes.
  7. 7. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el al menos un peroxido se elige entre peroxido de hidrogeno; peroxido de sodio; perborato de sodio; pirofosfato peroxido de sodio; peroxido de urea; peroxido de histidina; hidroperoxido de t-butilo; y acido peroxibenzoico.
  8. 8. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el al menos un peroxido esta presente en una cantidad que oscila de 0,25 por ciento a 25 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes.
  9. 9. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el al menos un catalizador se selecciona entre salicilato de sodio; 5-fluorosalicilato sodio; 5-clorosalicilato de sodio; 5-bromosalicilato de sodio; trifluoroacetato de sodio; salicilato de potasio; pentaclorofenato de potasio; salicilato de litio; 3-clorosalicilato de litio; 5-clorosalicilato de litio; 3,5-diclorosalicilato de litio; 3,5,6-triclorosalicilato de litio; 2-clorobenzoato de litio; 5-t- butilsalicilato de litio; trifluoroacetato de litio; acetato de rubidio; salicilato de tetrabutilamonio; tetrafluorborato de tetrabutilamonio; benzoato de tetraetilamonio; benzoato de tetrabutilamonio; hexafluorofosfato de tetrabutilamonio; perclorato de tetraetilamonio; perclorato de tetrabutilamonio; perclorato tetraoctilamonio; 2,3,5-triclorobenzoato de
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    tetrabutilamonio; trifluoroacetato tetrametilamonio; salicilato de magnesio; salicilato de 5-t-butil-magnesio; 3- clorosalicilato de magnesio; 3,5-dicloro-salicilato de magnesio; 3,5,6-triclorosalicilato de magnesio.
  10. 10. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el al menos un catalizador esta presente en una cantidad que oscila de 0,0005 por ciento a 0,5 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes.
  11. 11. El sistema de marcaje de multiples partes de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente al menos un portador presente en una cantidad que oscila de 5 por ciento a 95 por ciento en peso, basandose en el peso total de la composicion de dos partes.
  12. 12. Un marcador quimioluminiscente y termico que comprende un tubo flexible hueco que comprende:
    a) al menos una primera parte que comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica, en donde la al menos una sal inorganica se selecciona entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cloruro cuprico, cloruro ferrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata;
    b) al menos un vial de vidrio sellado que comprende en el mismo al menos una segunda parte que comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador;
    en donde el al menos un vial de vidrio sellado esta incluido dentro de la al menos una primera parte, y en donde la rotura del al menos un vial de vidrio sellado ocasionara que la al menos una primera parte y la al menos una segunda parte se mezclen y reaccionen entre si.
  13. 13. Un proyectil compuesto por un marcador quimioluminiscente y termico de multiples partes dentro del proyectil, en donde el marcador quimioluminiscente y termico de multiples partes comprende
    al menos una primera parte que comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica, en donde la al menos una sal inorganica se selecciona entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cuprico cloruro, cloruro ferrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata;
    al menos una barrera rompible que separa la al menos una primera parte de al menos una segunda parte que
    comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador;
    en donde se emiten luz y calor cuando la al menos una barrera rompible se rompe.
  14. 14. Un proyectil de acuerdo con la reivindicacion 13 en donde el marcador quimioluminiscente y termico de multiples partes incluido dentro del proyectil esta alojado en un tubo flexible hueco, en donde la al menos una primera parte esta presente dentro del tubo, y en donde el tubo flexible tambien comprende al menos un vial de vidrio sellado que contiene la al menos una segunda parte; y en donde las partes se mezclan como resultado de la flexion del tubo y el vial de vidrio se rompe y libera la al menos una segunda parte.
  15. 15. Un metodo para marcar un objetivo que comprende:
    a) lanzar un proyectil que contiene un sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes,
    en donde al menos una primera parte del sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes comprende al menos un ester oxalato, al menos un agente fluorescente, y al menos una sal inorganica, en donde la al menos una sal inorganica se selecciona entre tiosulfato de sodio, tiosulfato de potasio, acetato de cobalto, acetato de cobre, acetato de plomo, cloruro cuprico, cloruro ferrico, yoduro de calcio, yoduro de potasio, y nitrato de plata,
    al menos una barrera rompible que separa la al menos una primera parte de al menos una segunda parte que comprende al menos un peroxido y al menos un catalizador;
    b) romper la al menos una barrera rompible entre la al menos una primera parte y la al menos una segunda parte;
    c) generar luz y calor como productos de la reaccion entre la al menos primera parte y la al menos segunda parte; y
    d) marcar un objetivo alcanzado por el proyectil con el sistema de marcaje quimioluminiscente y termico de multiples partes.
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