FR2573895A1

FR2573895A1 - Marqueur et appareil pour la surveillance d'articles

Info

Publication number: FR2573895A1
Application number: FR8517458A
Authority: FR
Inventors: Floyd B Humphrey
Original assignee: Sensormatic Electronics Corp
Current assignee: Sensormatic Electronics Corp
Priority date: 1984-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1986-05-30
Also published as: IT1201385B; DE3541536C2; ES549240A0; DE3546746C2; SE8505551D0; DE3541536A1; BE903717A; SE8505551L; FR2573895B1; ES557794A0; KR860004311A; DE3546642C2; ES8802097A1; AR241392A1; ES8900074A1; NL193508C; CA1245321A; BR8505914A; KR900005650B1; NL8503268A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN MARQUEUR ET UN APPAREIL DESTINES A LA SURVEILLANCE D'ARTICLES. LE MARQUEUR COMPORTE ESSENTIELLEMENT UN COMPOSANT 23 QUI REAGIT A DE L'ENERGIE MAGNETIQUE INCIDENTE EN CHANGEANT BRUSQUEMENT DE POLARITE MAGNETIQUE GRACE A UNE DISCONTINUITE DE BARKHAUSEN DANS SA BOUCLE D'HYSTERESIS, PRODUITE PAR EXEMPLE PAR UNE CONTRAINTE MECANIQUE. LE CHANGEMENT BRUSQUE DE POLARITE MAGNETIQUE PROVOQUE UNE PERTURBATION DU CHAMP MAGNETIQUE POUVANT ETRE FACILEMENT DETECTEE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA SURVEILLANCE DES ARTICLES VENDUS DANS UN MAGASIN.

Description

La présente invention se rapporte d'une façon gé-

nérale à la surveillance des articles, et concerne plus particulièrement un procédé et un appareil de surveillance

d'articles, généralement appelé du type magnétique.

Les procédés et les appareils de surveillance d'articles du type magnétique ont en commun la détection de perturbations produites dans un champ magnétique incident par un marqueur d'articles au cours de l'inversion de la

polarité du champ magnétique. En général, les appareils an-

térieurs comportent un générateur de champ magnétique ayant pour fonction d'établir un champ magnétique alternatif dans une zone concernée, c'est-àdire une zone de contrôle et de

surveillance, et un récepteur ayant pour fonction de détec-

ter des perturbations du champ magnétique qui peuvent être

produites spécifiquement par ces marqueurs.

Lorsque la matière magnétique d'un marqueur décrit sa boucle d'hystérésis, d'une polarité à la polarité opposée,

comme cela se produit lorsqu'elle est exposée à un champ ma-

gnétique alternatif, une impulsion est produite par le ré-

cepteur. La forme de cette impulsion est fonction du temps

qu'il faut pour inverser la polarité, d'un point de satura-

tion à l'autre, ou depuis un point d'induction rémanente au point de saturation opposé. Dans les appareils antérieurs, ce temps est fonction de la vitesse de variation du champ

incident entre des niveaux suffisants pour produire l'inver-

sion de polarité.

Les efforts principaux antérieurs ont été orientés vers la recherche de matériaux magnétiques de marqueurs avec

une perméabilité de plus en plus élevée, et un champ coerci-

tif de plus en plus bas, de manière à augmenter la pente de la transition d'une polarité à l'autre, ou autrement dit, pour réduire la durée de la transition. Etant donné que la production d'harmoniques d'ordre supérieur d'une amplitude suffisante pour être facilement détectes est associée avec cette pente accrue, une meilleure discrimination contre les

perturbations causées dans le champ magnétique par des ob-

jets courants dans la zone de surveillance peut ainsi être obtenue. Dans le même but, des appareils antérieurs visent un fonctionnement à des fréquences relativement élevées et/ou avec des champs incidents intenses, et ce dernier ré- sultat est généralement recherché en établissant des zones de surveillance étroites pour limiter la distance entre le

marqueur et l'antenne.

Il semble bien que ces efforts n'ont pas conduit à

des marqueurs magnétiques permettant de réaliser des éti-

quettes d'articles qui, en réponse à une interrogation d'un champ de surveillance, produisent un signal suffisamment unique pour que le marqueur ne puisse être imité par au moins certains articles courants. Il a été observé par exemple que certains échantillons de placage de nickel produisaient des signaux en réponse à ces champs magnétiques, entrainant de

fausses alarmes par des appareils destinés à réagir sélecti-

vement à des marqueurs contenant du Permalloy comme matériau magnétique. Dans des appareils antérieurs du type magnétique, une désactivation d'un marqueur magnétique est effectuée par

inclusion dans le marqueur d'un premier et d'un second élé-

mentsséparés et distincts de divers matériaux magnétiques, le premier servant à produire le signal détectable et le second l

servant, à l'apparition de certains événements de désactiva-

tion de marqueur, à masquer et rendre inopérant le premier élément. Ce masquage se produit à un poste de désactivation et il est effectué en soumettant le marqueur composite à un champ magnétique d'une intensité telle qu'il active le second

élément.

En général, le marqueur est soumis à un champ magné-

tique adapté pour produire une indication de sortie d'une condition d'alarme e n c a s de présence du marqueur dans

la zone de surveillance, sur la base de l'inversion de pola-

rité magnétique du premier élément du marqueur. Par contre, dans le cas de la présence de l'article avec un marqueur dans une zone de contrôle autorisée précédant la zone de surveillance, il est possible de désactiver le marqueur en le disposant dans un champ magnétique tel qu'il active le second élément qui, à son tour, change la réponse magnéti-

que du premier élément du marqueur.

Une autre solution antérieure à la désactivation

d'un marqueur implique la formation, dans un circuit impri-

mé de marqueur à fréquence de résonance, d'une liaison fu-

sible, c'est-à-dire d'une partie d'une section inférieure à

celle du reste des circuits imprimés du marqueur, et l'in-

terruption de la liaison en exposant le marqueur à un champ accru d'énergie suffisante pour interrompre l'intégrité de la liaison. Tandis que le marqueur réagissait à la fréquence de résonance en activant une alarme avant l'interruption de la liaison, il est modifié dans ce cas et passe librement

par la zone de surveillance.

Les principes de désactivation de la technique an-

térieure précitée présentent des inconvénients évidents, le premier étant la nécessité de plusieurs éléments séparés

respectivement pour l'activation et la désactivation du mar-

queur, et le second étant la nécessité de former une liaison

fusible dans le circuit imprimé du marqueur.

L'invention a donc pour but essentiel de proposer un procédé et un appareil perfectionnés de détection de la

présence non autorisée d'un marqueur dans une zone de con-

trôle et de surveillance et sa désactivation dans des posi-

tions qui précèdent l'entrée dans cette zone de contrôle.

Un but plus particulier de l'invention est de pro-

poser un procédé et un appareil perfectionnés de désactiva-

tion pour des marqueurs magnétiques dans des ensembles de

surveillance d'articles.

Pour atteindre ce but ainsi que d'autres, l'in-

vention concerne, sous son aspect de produit, un marqueur de surveillance électronique qui peut comporter un composant actif unique réagissant à de l'énergie magnétique incidente en entraînant qu'un appareil de surveillance d'articles associé délivre une alarme de sortie, le marqueur étant agencé pour être désactivé par un changement d'organisation moléculaire du composant actif, sans nécessité d'interrup-

tion du composant ou de modification de sa composition chi-

mique. Dans son aspect de procédé, l'invention concerne la désactivation d'un marqueur de surveillance d'articles, d'un type comportant un composant actif réagissant à de l'énergie magnétique incidente en entraînant qu'un appareil de surveillance d'articles associé délivre une alarme de

sortie, le procédé consistant à modifier l'organisation mo-

léculaire du composant actif.

Sous un autre aspect, l'invention concerne un en-

semble électronique de surveillance d'articles fonctionnant avec un marqueur d'articles par exemple du type comprenant un composant réagissant à de l'énergie magnétique incidente en entraînant qu'un appareil de surveillance d'articles associé délivre une alarme de sortie, le marqueur étant

agencé pour être désactivé par une modification de l'organi-

sation moléculaire de son composant actif, cet appareil com-

portant un émetteur qui établit un champ magnétique alter-

natif dans une zone de contrôle concernée, un récepteur qui détecte dans cette zone de contrôle la présence du marqueur s'il n'est pas désactivé et un dispositif de désactivation

du marqueur par la variation d'organisation moléculaire.

En ce qui concerne plus particulièrement le pro-

duit, le procédé et l'appareil selon l'invention, le compo-

sant actif du marqueur est choisi de manière à ne pas pré-

senter une organisation moléculaire, par exemple une matière amorphe, par exemple en un fil métallique obtenu directement par refroidissement rapide d'un métal fondu et ayant des

dimensions qui seront décrites par la suite. Selon un as-

pect du produit, le marqueur est utilisé dans cet état non recuit comme un dispositif de surveillance. La phase de désactivation implique une organisation moléculaire de cette matière, par exemple en rendant cristalline au moins une partie du composant. Cette phase de désactivation est de préférence produite en maintenant cette partie du com-

posant du marqueur à une température au-dessus de la tem-

pérature de cristallisation du composant, en produisant ainsi dans cette partie une force coercitive différente de

sa force coercitive précédente.

Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, le dispositif de désactivation de marqueur de l'appareil selon l'invention modifie l'organisation moléculaire du composant du marqueur par le fait qu'il comporte une source de courant électrique connectée sélectivement à au moins

une partie du composant du marqueur et produisant une in-

tensité de courant qui maintient la partie du composant du marqueur en développant ainsi dans cette partie une force coercitive différente de la force coercitive précédente. De l'énergie de rayonnement peut aussi être utilisée dans cette

désactivation.

En variante, une contrainte mécanique est produite

dans le composant actif du marqueur, par exemple en recui-

sant un fil à l'état torsadé et en le plaçant sous contrainte

sous forme détorsadée après un refroidissement. Une désacti-

vation par relâchement de contrainte implique ici le rela-

chement de cette contrainte mécanique maintenue, par exemple en libérant la contrainte sur le composant actif. Dans ce cas, le dispositif de désactivation peut appliquer une force mécanique ou de l'énergie de rayonnement aux composants du

marqueur.

Dans le cas particulièrement préféré d'un marqueur sous forme d'étiquette magnétique, l'invention met en oeuvre un matériau magnétique présentant une inversion de polarité magnétique qui apparaît de façon régénérative, comme avec

une forte discontinuité de Barkhausen dans sa boucle d'hys-

térésis. Dans un mode particulier de réalisation, ce marqueur en forme d'étiquette consiste en une pièce d'un matériau magnétique ayant une boucle d'hystérésis magnétique avec

une forte continuité de Barkhausen de manière que l'ex-

position de la pièce à un champ magnétique extérieur dont l'intensité dans le sens opposé à la polarisation magné- tique instantanée de la pièce dépasse une valeur seuil prédéterminée entraîne une inversion régénératrice de la polarisation magnétique. Des harmoniques très élevées

d'amplitude facile à détecter sont produites par le mar-

queur, comme cela sera illustré et décrit par la suite.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention apparaîtront au cours de la description qui va

suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs: la Fig. 1 est une vue en perspective avec des parties coupées d'un marqueur magnétique de la technique antérieure, la Fig. 2 est une courbe d'hystérésis illustrant les caractéristiques magnétiques du marqueur de la Fig. 1, la Fig. 3 est une vue similaire à celle de la

Fig. 1 mais représentant un marqueur pour une désactiva-

tion selon l'invention, la Fig. 4 est une courbe d'hystérésis illustrant les caractéristiques magnétiques du marqueur de la Fig. 3, la Fig. 5 est une vue en perspective d'un ruban d'un matériau magnétique qui a été traité spécialement pour produire au moins une discontinuité de Backhausen dans sa boucle d'hystérésis, et représentant un autre mode de réalisation pour la désactivation,

les Figs. 6A à 6C sont une série de quatre cour-

bes montrant la réponse en impulsion à une excitation ex-

térieure obtenue avec un marqueur tel que celui de la Fig. 1, réalisé en permalloy en réponse à quatre niveaux différents d'excitation, les Figs. 7A à 7D sont une série de quatre courbes similaires à celles des Figs. 6A à 6D mais pour le marqueur de la Fig. 1 réalisé en un ruban en métal amorphe ductile "Metglas", les Figs. 8A à 8D sont une série de quatre

courbes similaires à celles des Figs. 6A à 6D, représen-

tées à titre de comparaison de la réponse d'un marqueur selon l'invention aux quatre mêmes niveaux d'excitation,

la Fig. 9 est un schéma simplifié de l'équipe-

ment d'essai utilisé pour produire les courbes des Figs. 6A à 6D, 7A à 7D, 8A à 8D et-14A à 14C ainsi que les spectrogrammes des Figs. 10A à 10D, 11A à 11D et 12A à 12D, les Figs. lO0A à 10D sont une série de quatre spectrogrammes représentant le contenu en fréquences du

signal obtenu à partir d'un marqueur de la technique an-

térieure exposé- à un champ incident de 60 Hz et d'une intensité de 47,75, 95,5, 191, 358,2 A/m, les Figs 11A à 11D sont une série de quatre spectrogrammes montrant le contenu en fréquence-du signal obtenu à partir des marqueurs selon l'invention lors- ' qu'ils sont exposés aux mêmes niveaux d'excitation que selon les Figs. 10A à 10D, les Figs. 12A à 12D sont similaires aux Figs. 10A à 10D mais montrant la réponse d'un ruban de "Metglas" aux mêmes quatre niveaux d'excitation,

la Fig. 13 est un schéma simplifié d'un appa-

reil destiné à établir un champ de surveillance et à détecter les marqueurs selon l'invention, les Figs. 14A a 14C sont une série de trois courbes montrant et comparant la réponse en impulsion à une excitation extérieure, à une fréquence de 20 Hz et

un niveau de 95,5 A/m de marqueurs de permalloy, de "Met-

glas" et selon l'invention dont la réponse à 60 Hz est représentée sur les Figs. 6, 7 et 8,

la Fig. 15 est un schéma simplifié d'un appa-

reil électronique de surveillance d'articles selon l'in-

vention, la Fig. 16 est un schéma d'un premier mode de réalisation de l'unité de désactivation de l'appareil de la Fig. 15, représentée avec son marqueur, la Fig. 17 est un schéma d'un second mode de réalisation de l'unité de désactivation de l'appareil de la Fig. 15 également représentée avec son marqueur, et

la Fig. 18 représente un troisième mode de réa-

lisation de l'unité de désactivation de l'appareil de la

Fig. 15 utilisé avec des marqueurs comprenant des dis-

continuités magnétiques produites par contrainte.

Comme le montre la Fig. 1, un marqueur anté-

rieur désigné globalement par la référence numérique 10 consiste en un substrat 11 recouvert par une couche 12 et entre lesquels est intercalée et cachée une longueur

de ruban 13 d'un matériau magnétique de haute permeabi-

lité. La surface inférieure du substrat 11 peut être revêtue avec un adhésif sensible à la pression pour fixer le marqueur sur un article qui doit être maintenu sous surveillance. En variante, toute autre disposition connue

peut être utilisée pour fixer le marqueur sur l'article.

Dans cet exemple particulier qui a été utilisé pour ob-

tenir des données d'essai de référence qui seront décri-

tes par la suite, le ruban 13 était fait de permalloy au molybdène 4-79, d'une largeur de 2,5 mm, d'une épaisseur

de 0,025 mm et d'une longueur de 75 mm. Son champ coer-

citif H est 4A/m et sa perméabilité à 100 Hz est comprise c

entre 45.000 et 55.000.

La Fig. 2 représente d'une façon générale la

boucle ou la courbe d'hystérésis du ruban 13. Aucune ten-

tative n'a été faite pour tracer la boucle à un type d'échelle ou dans des proportions d'échelle pour que cette courbe apparaisse très haute le long de l'axe B et très étroite le long de l'axe H. Ce qui importe est que la courbe entre le coude 14 et la saturation positive en 16 ainsi qu'entre le coude 16 et le point de saturation

négative en 17 ait une pente finie, inférieure à l'in-

fini. Pour inverser la polarité magnétique sur une bande

13, il est nécessaire de le soumettre à un champ exté-

rieur d'au moins Hm pour amener le matériau au moins à son point d'induction maximal 18. La vitesse à laquelle cela peut se faire est une fonction directe de la vitesse

de variation du champ magnétique incident et cette vi-

tesse de variation est proportionnelle à la fois à la

fréquence et à l'amplitude de crOte du champ incident.

Pour illustrer cet effet, l'échantillon décrit en regard de la Fig. 1 a été soumis à un champ de 60 Hz

d'intensité déterminée et un traceur de courbe a été uti-

lisé pour obtenir une courbe d'impulsions ainsi produi-

tes quand la polarité du ruban 13 s'inversait. La Fig. 6A montre la forme d'onde en réponse à un champ de 47,75 A/m tandis que les Figs. 6B, 6C et 6D montrent respectivement

l'effet de l'accroissement de l'intensité du champ jus-

qu'à 95,5, 270,6 et 358,2 A/m.

D'une manière similaire, un ruban de "Metglas", métal amorphe ductile produit par Allied Corporation of

Morris Township, New Jersey, a été soumis aux mêmes ni-

veaux d'excitation, également à 60 Hz et les impulsions

résultantes sont tracées sur les Figs. TA, 7B, 7C et 7D.

Le ruban de "Metglas" avait une largeur de 1,75 mm, une épaisseur de 0, 0175 mm et une longueur de 75 mm. Il a été

identifié comme bande/2826.MB2 de "Metglas" ayant une per-

méabilité maximale de 180 000, u, champ coercitif Hc de

2,8 A/m et une induction à saturation de 0,9 Tesla.

Avant de décrire plus en détail les formes d'onde représentées sur les Figs. 6A à 6D et 7A à 7D et

leurs implications par rapport à un appareil de surveil-

lance d'article, il n'est pas inutile de comprendre la

présente invention et les formes d'onde pouvant être ob-

tenues. La Fig. 3 représente un marqueur 20 comprenant un

substrat 21 recouvert par une couche 22, pouvant être iden-

tiques aux éléments 11 et 12 respectivement de la Fig. 1 et pouvant être fixés surun article d'une manière similaire. Mais au lieu du ruban 13, l'élément actif dans le mode de

réalisation de la Fig. 3 est une longueur d'un fil métal-

lique amorphe 23. Un échantillon utilisé pour produire les

données d'essai qui seront décrites avec une longueur d'en-

viron 7,6 cm, un diamètre de 0,125 mm et sa composition

correspondait à la formule Fe81 Si4 B14 C1, les pourcen-

tages étant des pourcentages atomiques. Ces paramètres ne doivent être considérés que comme représentant un exemple à

titre d'explication car, comme cela apparaîtra dans la sui-

te de la description, le diamètre peut se situer entre 0,09

et 0,15 mm tandis que la longueur peut se situer entre envi-

ron 2,5 et 10 cm pour un marqueur de surveillance. Le fac-

teur de démagnétisation de la longueur de fil 23 ne dépasse pas de préférence 0,000125. Mais à présent, les dimensions

de l'échantillon ci-dessus sont préférées pour le fil 23.

Ce qui a été décrit jusqu'ici n'est pas inhabituel, mais le fil particulier utilisé pour l'élément 23 est unique

en ce qu'il se caractérise par une caractéristique d'hysté-

résis discontinue. Non pas par une légère discontinuité mais par une forte discontinuité de Barkhausen de sorte que,

quand l'amplitude d'un champ incident d'une direction appro-

priée par rapport à la polarité magnétique du fil dépasse une valeur seuil inférieure, dans ce cas inférieure à 80 A/m,

la polarité magnétique du fil s'inverse de façon régénéra-

tive, indépendamment d'une autre augmentation du champ inci-

dent jusqu'à son point d'induction maximal. Le seuil pour

l'échantillon ci-dessus est en fait inférieur à 48 A/m.

La Fig. 4 montre la nature de la boucle d'hysté-

résis. Là également, l'échelle et les proportions de la Fig. 4 sont fortement déformées par rapport à la réalité il pour faciliter l'explication. Ainsi, le champ magnétisant depuis le point 24 d'induction rémanente négative jusqu'au point de seuil 25 est inférieur à 80 A/m. Quand le champ magnétisant dépasse la valeur seuil de l'échantillon, il se produit une inversion brusque régénératrice de la polarité représentée par le segment 26 en pointillé sur la courbe d'hystérésis jusqu'à ce que le point d'induction maximale 27 soit atteint. Si le champ magnétisant continue à augmenter au-dessus du point de seuil, la densité du flux augmente vers le point de saturation positive 28. Sinon, l'élément 23 varie vers son point 29 d'induction rémanente positive quand l'amplitude du champ magnétisant s'approche de zéro et reste à cette valeur jusqu'à ce que le champ magnétisant varie à partie de zéro. Si le champ magnétisant augmente maintenant dans le sens négatif, la densité du flux suit la partie stable de la boucle jusqu'au point de seuil négatif 30

à partir duquel elle varie de façon régénérative et pratique-

ment instantanée le long du segment 31 en pointillé jusqu'au point 32 d'impulsion maximale négative, puis vers un point de

saturation 33 et un seuil 25 en fonction du champ magnétisant.

I1 apparaît maintenant que le changement de pola-

rité magnétique du fil 23 entre les points 25 et 27 ou les points 30 et 32 se produit indépendamment de la vitesse de variation du champ magnétisant. Ce qui importe est que le champ magnétisant dépasse le niveau seuil de l'élément de fil

particulier 23. Ce fait est représenté par les formes d'im-

pulsions obtenues à partir du fil 23 à des niveaux différents d'excitation, avec les formes d'impulsions représentées sur les Fig. 8A à 8D. Bien qu'il existe une certaine différence entre les durées d'impulsion du signal, cette différence est

légère en comparaison avec les Figs. 6A à 6D et 7A à 7D mon-

trant les impulsions obtenues avec des bandes de marqueurs antérieurs. L'échantillon de fil 23 mentionné ci-dessus a une

longueur de 7,6 cm. Il est apparu qu'un changement de lon-

gueur dans la plage précitée influence la boucle d'hystéré-

sis par le changement de la pente des parties 23-30 et 33-25 représentées en traits pleins. Quand le fil est plus court, cette pente augmente tandis que lorsque le fil est plus long, la pente considérée diminue. Un changement de cette pente modifie l'acuité de l'impulsion. Ainsi, si un fil 23 plus long peut être toléré, et cela est souhaitable, les différences entre les impulsions des différentes Figs. 8A à 8D peuvent être réduites. Mais c'est généralement la sensibilité et la sélectivité de l'appareil de surveillance dans lequel le marqueur doit fonctionner qui déterminent les

formes d'impulsion qui peuvent être tolérées et qui impo-

sent une limite sur la longueur minimale du fil. Le fil 23 doit être suffisamment long pour produire une impulsion de définition suffisante pour qu'elle puisse être détectée par

le dispositif de détection.

Les impulsions représentées sur les Figs. 7A à 7D proviennent d'un échantillon d'essai d'un métal amorphe, mais elles ne présentent-pas la discontinuité de Barkhausen,

comparativement avec les impulsions des Figs. 8A à 8D pro-

venant également d'un métal amorphe mais avec une disconti-

nuité de Barkhausen, révélant une profonde différence. Le changement notable de durée d'impulsion des Figs. 7A à 7D et la ressemblance très proche avec l'échantillon de permalloy quand l'excitation est augmentée de 47,75 à 358,2 A/m est simplement une indication sur le fait que l'échantillon de "Metglas" ne présente pas de discontinuité de Barkhausen dans sa caractéristique d'hystérésis. Au contraire, les Figs. 8A à 8D révèlent la présence d'une discontinuité de Barkhausen qui est nécessaire aux niveaux spécifiés et à la fréquence spécifiée du champ d'excitation, pour produire des impulsions de durée extrêmement courte avec des variations

comparativement faibles de durée dans toute la plage d'ex-

citation.

L'invention n'est pas limitée à un marqueur à fil.

Elle concerne toute pièce d'un matériau magnétique ayant

une forte discontiuité de Barkhausen dans sa boucle d'hys-

térésis, associée avec un seuil de changement d'état rela-

tivement bas, de préférence qui n'est pas supérieur à environ 80 A/m. Par exemple, des résultats similaires peu- vent être obtenus si le même matériau dont le fil 23 est produit est utilisé pour produire un ruban de métal amorphe, comme lemontre la Fig. 5. Le ruban désigné par 35 sur la

Fig. 5 peut être produit par tout procédé connu en refroi-

sissant rapidement un métal fondu pour éviter la cristalli-

sation. En partant d'un ruban d'une largeur d'environ 2 mm et d'une épaisseur d'environ 0,025 mm, entre 3 et 10 cm de longueur, il est possible de le torsader de quatre tours par 10 cm et de le recuire ainsi torsadé, le recuit étant effectué à environ 380 C pendant environ 25 minutes. Une

fois refroidi, le ruban est détorsadé et laminé dans un sub-

strat et une couche de recouvrement, à l'état plat comme celui représenté sur la Fig. 1. Le ruban aplati conserve les

contraintes en formant un axe de magnétisation facile héli-

coldal et produisant les discontinuités précitées. Autrement

dit, le ruban ou la bande contient une discontinuité magné-

tique produite par contrainte lorsqu'il est maintenu en

condition plane.

Pour mieux comprendre les effets de l'utilisation

des marqueurs décrits ci-dessus, avec de fortes disconti-

nuités de Barkhausen dans la boucle d'hystérésis dans un appareil de surveillande d'article, il convient d'examiner

le spectre des fréquences des signaux pulsés obtenus à par-

tir de ces marqueurs. A cet effet, un appareil d'essai a été réalisé comme le montre la Fig. 9. Un générateur ou source

à fréquence réglable est connecté par un atténuateur ré-

glable 41 à une bobine génératrice de champ 42. Avec cette disposition, un champ magnétisant peut être établi dans un volume contrôlé, avec la fréquence voulue et l'intensité voulue du champ. Au moyen d'un étalonnage approprié et d'un

appareil de mesure non représenté, des niveaux connus d'ex-

citation peuvent être obtenus dans la position du marqueur

43. Une stimulation du marqueur 43 entraînant une perturba-

tion du champ est détectée par une bobine 44 de réception de champ appropriée dont la sortie est reliée par un récep- teur 45 à un traceur de courbe et un analyseur de spectre 46. Cet appareil a été utilisé pour produire les courbes des Figs. 6A à 6D, 7A à 7D, 8A à 8D et 14A à 14C ainsi que

les spectrogrammes des Figs. 10A à 10D à 12A à 12D.

Les Figs. 10OA à 10D à 12A à 12D constituent des spectrogrammes des trains d'impulsions obtenus à partir de marqueurs de la technique antérieure et d'un marqueur selon l'invention quand ces marqueurs sont excités par des champs

magnétiques de fréquence fixe (60 Hz) et à différents ni-

veaux d'excitation. La fréquence d'une composante harmoni-

que est portée le long de l'axe x tandis que l'amplitude de crête de l'harmonique est portée sur l'axe y. Mais le zéro de l'axe x est décalé par rapport à l'origine correspondant à 60 Hz, c'est-à-dire la fréquencefondamentale, de sorte que la première composante à la droite, désignée par 50 sur la Fig. 10A correspond au second harmonique à 120 Hz. Une

série de points au-dessus d'un trait signifie que l'ampli-

tude dépasse la plage couverte par le graphe.

L'examen des Figs. 10A à 10D montre comment la sor-

tie obtenue à partir des marqueurs à bande de permalloy dé-

pend de l'intensité du champ. L'élément marqueur utilisé

* pour ces spectrogrammes est le même que celui décrit en re-

gard des Figs. 6A à 6D. Ainsi, lorsqu'elle est soumise à un champ d'excitation de 48 A/m, la bande de permalloy produit

une impulsion dans laquelle le 33e harmonique est l'harmo-

nique détectable le plus élevé avec une amplitude suffisante

pour ne pas être masquée par le bruit de fond dans un appa-

reil de surveillance. A une excitation de 47,75 A/m, comme

le montre la Fig. 0lB, le 33e harmonique est encore l'harmo-

nique détectable le plus élevé bien qu'il y ait une présence

plus marquée des harmoniques d'ordre inférieur. Mais l'am-

plitude du 33e harmonique reste essentiellement la même qu'à une excitation plus basse de 48 A/m. Le 63e harmonique

est visible à 95,15 A/m (Fig. 10C) tandis qu'avec une exci-

tation de 358,2 A/m (Fig. 10D) le 99e harmonique commence

à apparaître.

Les spectrogrammes correspondant au marqueur se-

lon l'invention, représentés sur les Figs. 11A à 11D seront maintenant comparés avec ceux des Figs. 10A à 10D. Selon l'invention, à tout niveau d'excitation, depuis 48 A/m et au-dessus, des harmoniques jusqu'au 99e sont présents avec une amplitude notable, pouvant facilement être détectée. Si

les enveloppes des impulsions des Figs. 8A à 8D sont compa-

rées avec celles des Figs. 6A à 6D ou si les spectrogrammes des Figs. 11A à 11D sont comparés avec ceux des Figs. 10A à

D, les différences sont facilement perçues. Selon l'in-

vention, une large bande d'harmoniques d'ordre supérieur apparalt à un niveau relativement faible de l'excitation par le champ magnétisant, à savoir un niveau d'excitation inférieur à celui pour lequel les bandes de permalloy de la

technique antérieure produisent une sortie pouvant être net-

tement détectée. Par conséquent, un appareil de détection peut être réalisé pour détecter le nouveau marqueur sans interférence par des bandes de permalloy ou autre marqueur similaire de la technique antérieure. La Fig. 13 représente

un exemple d'un appareil de ce genre dans lequel un généra-

teur 60 à basse fréquence produisant un signal de 60 Hz at-

taque une bobine génératrice de champ 61. Lorsqu'un marqueur se trouve dans le champ produit par la bobine 61, ces perturbations sont reçues par une bobine 62 de réception de champ dont la sortie passe par un circuit 63 de filtre passe-haut ayant une fréquence de coupure appropriée. Les

signaux qui traversent le filtre 63 sont fournis à un cir-

cuit 64 de sélection de fréquence et de détection. En fonc-

tion de la grille établie dans le circuit 64, lorsqu'une distribution prédéterminée de fréquences, d'amplitude

et/ou de durée d'impulsion est détecté, le circuit 64 dé-

livre un signal de sortie pour actionner une alarme 65.

L'examen des graphes des Figs. 10A à 10D et 11A à llD mon-

tre que les marqueurs uniques selon l'invention peuvent

être détectés par des appareils qui peuvent être insensi-

bles à des bandes de permalloy. Les Figs. 11A à llD mon-

trent également que la réponse du marqueur selon l'inven-

tion peut être détectée dans une large plage d'intensités

du champ magnétisant.

Les Figs. 12A à 12D représentent les spectres de fréquences correspondants qui ont été obtenus à partir de l'échantillon de métal amorphe ductile "Metglas". Avec une excitation de 48 A/m, l'harmonique d'ordre le plus élevé

pouvant être détecté avec une amplitude notable est le -26e.

Avec l'excitation de 47,75 A/m, le 29e harmonique apparaît tandis que le 33e apparaît d'abord avec l'excitation de ,5 A/m. A l'excitation maximale de 358 A/m, l'harmonique

le plus élevé pouvant être détecté est le 65e. La distribu-

tion spectrale d'ensemble présente une ressemblance extrême-

ment étroite avec celle des Figs. 10A à 10D pour le permal-

loy et ne peut être confondue avec le spectre nettement

différent des Figs. 11A à 11D selon l'invention.

La dépendance entre les marqueurs antérieurs et la

vitesse de variation du champ incident a conduit les spécia-

listes du domaine de la surveillance des articles vers l'u-

tilisation de fréquences de plus en plus élevées. Mais, étant donné les qualités particulières des marqueurs selon l'invention, un avantage est obtenu avec des fréquences

d'excitation plus basses plutôt que plus hautes. Cela résul-

te du fait que, étant donné que les marqueurs considérés sont relativement insensibles à la vitesse de variation du champ incident, ils réagissent bien à une excitation de

fréquence très faible. Cependant, la basse fréquence, asso-

ciée avec les mêmes faibles intensités du champ que celles

utilisées jusqu'ici donnent lieu a des vitesses de varia-

tion du champ plus faible, plutôt que plus élevé et il en résulte que les réponses du permalloy ou autre matériau similaire que des marqueurs magnétiques sont moins faciles plutôt que plus faciles à détecter. A cet égard, il est apparu que le marqueur à fil décrit ci-dessus en regard de la Fig. 3 produit une impulsion d'une durée de moins de 400 microsecondes, lorsqu'il est excité par un champ de

47,75 A/m à 20 Hz. Cette impulsion est riche en harmoniques.

Les Figs. 14A à 14C montrent une comparaison. Le fil selon l'invention est facile à détecter tandis que les marqueurs antérieurs sont pratiquement insensibles au même champ d'interrogation. En résumé, pour produire un élément qui convient

comme marqueur de serveur d'articles selon l'invention, l'é-

lement doit présenter une forte discontinuité de Barkhausen dans sa boucle d'hystérésis. Cette discontinuité réagit à un faible niveau d'excitation,:de préférence au-dessous de 48 A/m et entraîne une inversion de polarisation magnétique

à partir du point d'excitation seuil jusqu'au point d'induc-

tion maximale pour l'élément, ou au moins proche de ce point

d'induction maximale. L'élément doit être magnétostrictif.

Enfin, la géométrie de l'élément doit être telle qu'elle limite le facteur de démagnétisation à un niveau très bas, de préférence ne dépassant pas 0,000125. Bien qu'un métal

amorphe soit actuellement préféré, l'invention concerne l'u-

tilisation de tout matériau avec lequel les paramètres pré-

cités peuvent être obtenus.

Des résultats satisfaisants ont été obtenus avec des marqueurs à fil amorphe ayant les compositions suivantes: a) Fe81 Si4 B14 Cl; b) Fe81 Si4 B15; et c) Fe77,5 Si7,5 B15 Mais il semble qu'une large gamme de ces matériaux puisse être utilisée, tous représentés par la formule générale: Fe85_x Six B15_y Cy, o les pourcentages sont des pourcentages atomiques, x se

situant entre 3 et 10 et y entre environ 0 et 2.

Les métaux amorphes sont connus pour l'utilisa-

tion dans des marqueurs de surveillance. Mais dans la me-

sure ou des informations sont disponibles, il est de pra- tique générale chez les fabricants de matériaux de marqueurs de surveillance de soumettre le métal à une phase de recuit

final, de libération des contraintes pour améliorer les pa-

ramètres mécaniques produits. Ce recuit de libération de contrainte élimine toute forte discontinuité de Barkhausen pouvant exister dans la boucle d'hystérisis de l'élément qui perd ainsi les caractéristiques magnétiques voulues s'il était du type mentionné ci-dessus, par exemple un fil de métal amorphe obtenu directement par le refroidissement

rapide d'un métal fondu d'une dimension voulue. Selon l'in-

vention, ce fil ou ce ruban recuit avec contrainte mécani-

que de la Fig. 5 est utilisé, sans que les contraintes

soient relâchées comme un matériau d'étiquette de surveil-

lance, pour être ensuite désactivé en relâchant les con-

traintes.

Au cours de la désactivation d'un marqueur à maté-

riau amorphe selon l'invention, le caractère unitaire de son composant actif, c'est-à-dire le fil 23 ou le ruban 35, peut être maintenu et la composition chimique du composant

reste inchangée. Mais il se produit un changement d'organi-

sation moléculaire de l'ensemble du composant actif ou d'une

de ses parties. Ainsi, l'ensemble du composant actif du mar-

queur ou l'une de ses parties, soumis à une élévation de température par la circulation d'un courant devient ordonné

sur le plan moléculaire, c'est-à-dire devient cristallin.

Le reste du composant reste désorganisé sur le plan molé-

culaire, c'est-à-dire amorphe. Le caractère de performance magnétique du marqueur est donc modifié à partir de celui existant avant la désactivation, étant en fait transformé d'un simple composant actif en deux sous-composants actifs

séparés l'un de l'autre par la partie cristallisée. La pra-

tique préférable consiste à utiliser une courte impulsion

de courant qui produit un recuit rapide, cristallisant lo-

calement une bande de force coercitive élevée dans le com-

posant actif, contrairement à la faible force coercitive qui prévaut dans les autres régions amorphes du composant actif. Comme cela a été indiqué ci-dessus, la totalité de l'élément actif peut être cristallisée, auquel cas la force coercitive qui prévaut dans le composant diffère de la force

coercitive précédente.

La Fig. 15 est un schéma simplifié d'un appareil selon l'invention. Une zone de contrôle ou de surveillance,

par exemple une zone de sortie d'un magasin, est représen-

tée en traits pointillés en 66 et un marqueur d'articles-67 de l'un des types décrits ci-dessus est représenté dans cette zone de contrôle 66. L'émetteur de l'appareil comporte un générateur de fréquence 68 dont le signal de sortie est appliqué par une ligne 69 à un atténuateur réglable 70. La

sortie de l'atténuateur, à savoir le niveau voulu de la sor-

tie du générateur de fréquence 68 est appliquée par une ligne 71 à une bobine de champ 72 qui produit donc un champ

magnétique alternatif dans la zone de contrôle 66.

La partie de réception de l'appareil de la Fig. 15 comporte une bobine de réception de champ 73 dont le signal

de sortie est appliqué à un récepteur 75 par une ligne 74.

Quand le récepteur détecte le contenu en harmoniques dans les signaux reçus de la bobine 73, dans une plage prescrite, ce récepteur délivre un signal de déclenchement sur la ligne

76 vers l'unité d'alarme 77.

Le marqueur 78 est repcésentê dans-, une position ex-

térieure à la zone de contrôle 66 et il n'est donc pas sou-

mis au champ développé dans la zone 66. Un poste de contrôle autorisé comporte une unité 79 de désactivation de marqueur

de l'appareil de la Fig. 15. Un marqueur qui doit être dé-

sactivé est introduit le long d'un trajet 80 dans l'unité de désactivation et il en sort sous forme d'un marqueur désactivé 81 qui peut maintenant passer librement dans la zone de contrôle 76 sans avoir sur le champ un effet qui

aurait déclenché l'unité d'alarme 77.

La Fig. 16 représente un premier mode de réali- sation d'une unité de désactivation comprenant une source d'alimentation électrique 82 dont une borne de sortie est

à la masse et dont une seconde borne de sortie est connec-

tée à la masse par une résistance 83 et un condensateur 84. L'alimentation, la résistance et le condensateur sont

choisis de manière à produire l'impulsion de courant vou-

lue sur une ligne 85 lorsqu'elle est chargée par le mar-

queur 86 représenté en coupe et comprenant les couches

précitées 21 et 22 et le fil 23 ou le ruban 35. Des con-

tacts 87 et 88 à perçage d'isolant sont prévus, le premier étant connecté à la ligne 85 et le second à la base. Le condensateur se décharge alors dans la partie P du marqueur 86, élevant sa température au-dessus de la température de relâchement de contrainte de la matière constituant le

composant actif du marqueur.

Le Fig. 17 représente une variante de l'unité de

désactivation de la Fig. 16. Dans ce cas, l'invention con-

cerne le conditionnement préalable du marqueur pour une

cristallisation localisée. La sortie d'un laser 89 est di-

rigée sur la partie du marqueur 86 qui doit être cristal-

lisée. L'échauffement-local qui en résulte de la partie du marqueur produit une augmentation de résistivité électrique de cette partie. A l'application ultérieure d'un courant électrique au composant actif du marqueur, dans la mesure o les contacts 87 et 88 encadrent la partie conditionnée, la chaleur produite par le courant est localisée dans la partie de plus haute résistance et la cristallisation est

donc limitée à une plage étroite sur la longueur du compo-

sant. Eventuellement, une cristallisation complète peut être effectuée en utilisant de l'énergie de rayonnement

sans application ultérieure d'un courant.

Le mode de réalisation de désactivateur repré-

senté sur la Fig. 18 convient particulièrement pour des marqueurs du type présentant une contrainte bloquée. Dans ce cas, l'élément actif 35 du marqueur est maintenu dans des pièces 90 et 91 thermo-rétractable superposées. A l'application de chaleur à ces pièces,par un pistolet à chaud 92, les pièces se contractent par rapport à leurs dimensions représentées, ce qui libère leur contrainte sur le composant 35, permettant à ce dernier de se relaxer et de libérer ainsi des contraintes bloquées. Le marqueur

résultant possède des caractéristiques de réponse magné-

tique très différentes car la discontinuité magnétique pro-

duite par contrainte n'est plus présente. Il est bien entendu que la libération d'une contrainte bloquée peut

être obtenue par d'autres dispositions mécaniques.

Comme cela a été indiqué ci-dessus, au cours de

la fabrication des marqueurs du type présentant une discon-

tinuité magnétique produite par contrainte, une phase de

recuit est appliquée à une température inférieure à la tem-

pérature de cristallisation de la matière. Par conséquent,

cette dernière conserve son caractère amorphe jusqu'au mo-

ment de la désactivation et les modes de réalisation des Figs. 16 et 17 s'appliquent également à la désactivation de

ce type de marqueur.

Les procédés décrits ci-dessus pour la désactiva-

tion impliquent un changement d'organisation moléculaire du composant actif du marqueur, avec la séparation de ce

composant en des sous-composants d'une pièce qui reste uni-

taire dans toute la désactivation, mais l'invention con-

cerne également un procédé qui entraîne une séparation physique du composant en des pièces séparées en utilisant la décharge par condensateur de la Fig. 17. L'invention peut donc être mise en pratique en effectuant un changement d'organisation moléculaire au cours de la désactivation, impliquant des effets supplémentaires, comme la séparation

d'une pièce unitaire. Mais il faut remarquer que cette sé-

paration n'est pas nécessaire pour la désactivation mais peut se produire après une modification de l'organisation moléculaire, par exemple lorsque la courte impulsion de courant de désactivation a une intensité suffisante pour

séparer la pièce unitaire après avoir provoqué ce change-

ment d'organisation moléculaire. En outre, l'invention concerne la désactivation de marqueur de surveillance en

forme d'étiquette par modification d'organisation molécu-

laire, entre l'état d'utilisation en surveillance et l'état de désactivation indépendamment du caractère magnétique

présenté par le marqueur pendant la surveillance, par exem-

ple pour des marqueurs soumis à une désactivation par réor-

ganisation moléculaire et ne présentant pas de fortes dis-

continuités de Barkhausen.

Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent

être introduites dans le procédé et l'appareil décrit ci-

dessus sans sortir du cadre ni de l'esprit de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Marqueur pour un appareil de surveillance élec-

tronique, caractérisé en ce qu'il comporte un composant (23,

)réagissant à de l'énergie magnétique incidente en entrai-

nant que l'appareil de surveillance d'article associé pro-

duit un signal de sortie d'alarme, et pouvant être désac- tivé par une modification de l'organisation moléculaire d'une

partie au moins dudit composant.

2. Marqueur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composant (23, 35) est fait d'une matière amorphe agencée pour être rendue cristalline dans au moins

une de ses parties sous l'effet de la désactivation.

3. Marqueur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite matière amorphe est choisie pour être une

composition métallique.

4. Marqueur selon la revendication 1, caractérisé en

ce que ledit composant (23, 35) contient une contrainte mé-

canique retenue, et est agencé pour être libéré de ladite

contrainte mécanique retenue.

5. Marqueur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composant consiste en une pièce d'un matériau

magnétique (23, 35) possédant une boucle d'hystérisis ma-

gnétique avec une forte discontinuité de Barkhausen de ma-

nière que l'exposition de ladite pièce à un champ magnétique extérieur dont l'intensité dans la direction opposée à la polarisation magnétique instantanée de ladite pièce dépasse

une valeur seuil prédéterminée entraîne une inversion ré-

génératrice de ladite polarisation magnétique.

6. Marqueur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite pièce (23) consiste en une longueur d'un fil

d'un métal amorphe.

7. Marqueur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit fil'23) a un diamètre compris entre 0,09 et

0,15 mm et une longueur comprise entre 1 et 10 cm.

8. Marqueur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le facteur de démagnétisation de ladite longueur de

fil (23) ne dépasse pas 0,00125.

9. Marqueur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la composition métallurgique dudit fil (23) est donnée essentiellement par la formule Fe1 Si4 C o 81 4 B14 o les pourcentages sont des pourcentages atomiques.

10. Marqueur selon la revendication 5j caractérisé en ce que ladite pièce consiste en une longueur d'un ruban (35) d'un métal amorphe maintenu dans une condition de contrainte produisant une discontinuité magnétique de

Barkhausen.

11. Marqueur selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit ruban (35), lorsqu'il est maintenu dans une position plane, possède un axe facile de magnétisation hélicoïdal résultant d'un recuit dudit ruban pendant qu'il est torsadé, pour libérer les contraintes hAlicoldales

résultant de la torsion, et d'une torsion ultérieure.

12. Marqueur selon- la revendication 5, caractérisé en ce que ladite pièce consiste en une longueur d'un fil métallique amorphe (23) qui, en raison de sa fabrication

passée, contient une contrainte bloquée donnant lieu à la-

dite forte discontinuité de Barkhausen dans ladite boucle d'hystérésis.

13. Marqueur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la composition métallurgique dudit fil (23) est donnée essentiellement par la formule Fe85-x Six B15_y Cy o les pourcentages sont des pourcentages atomiques, x se situant entre environ 3 et 10 et y se situant entre environ

0 et 2.

14. Marqueur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la composition métallurgique dudit ruban (35) est donnée essentiellement par la formule Fe85_x Six B15_y Cy o les pourcentages sont des pourcentages atomiques, x se situant entre environ 3 et 10 et y se situant entre environ

0 et 2.

15. Appareil électronique de surveillance d'article fonctionnant avec le marqueur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'émission

(68, 70, 72) destiné à établir un champ magnétique alter-

natif dans une zone de contrôle concernée, un dispositif de réception (73, 75, 77) destiné à détecter, dans ladite zone de contrôle, la présence dudit marqueur s'il n'est pas désactivé et un dispositif (79) destiné à modifier l'organisation moléculaire dudit composant du marqueur, en

désactivant ainsi ledit marqueur.

16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit dispositif de désactivation (79) comporte un dispositif qui modifie l'organisation moléculaire d'une

partie dudit composant du marqueur.

17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit dispositif de désactivation comporte une source de courant électrique (82) destinée à être connectée

sélectivement à ladite partie dudit composant du marqueur.

18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que ladite source de courant (82) fonctionne à une intensité de courant telle qu'elle maintient cette partie dudit composant du marqueur à une température supérieure à la température de cristallisation dudit composant, figeant ainsi une force coercitive dans ladite partie,

différente de la force coercitive dans le reste dudit com-

posant.

19. Appareil selon la revendication 15, caractérisé

en ce que ledit dispositif de désactivation comporte un dis-

positif (89) qui applique de l'énergie de rayonnement audit

composant du marqueur.

20. Appareil selon l'indication 15, caractérisé en ce

que ledit composant du marqueur contient des contraintes mé-

caniques maintenues, ledit dispositif de désactivation com-

portant un dispositif (92) destiné à libérer lesdites con-

traintes mécaniques retenues.