JP2022552414A - 感知および／または認証のための発光イメージング - Google Patents

Abstract

発光イメージングを使用した感知および／または認証のための組成物、物品、システムおよび方法が一般に提供される。一部の実施形態では、物品は、放射種を含む放射材料に関連付けられる。一部の実施形態では、放射種は、少なくとも１０ナノ秒の放射寿命を有する。物品の特徴は、放射種に関連する時間依存性情報を含む画像を取得することによって決定されてもよい。ある特定の場合では、放射種の放射寿命は、画像から決定されてもよい。放射種の放射寿命は、これらに限定されないが、他の分子への結合または近接、温度、ｐＨおよび放射線曝露を含む多数の要因によって改変される場合があるため、放射寿命の測定長さは、関連付けられる物品の特徴に関する情報を提供してもよい。一部の場合では、１つまたは複数の放射種を含む放射材料を使用して、関連付けられる物品を識別および／または認証してもよい。

Description

関連出願
本出願は、米国特許法第１１９条第（ｅ）項に基づき、その内容の全体があらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる、「ＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ ＩＭＡＧＩＮＧ ＦＯＲ ＳＥＮＳＩＮＧ ＡＮＤ／ＯＲ ＡＵＴＨＥＮＴＩＣＡＴＩＯＮ」と題する２０１９年１０月１７日出願の米国仮特許出願第６２／９１６，３３１号の優先権を主張する。

分野
本明細書に記載される実施形態は、一般に発光イメージングを使用した感知および／または認証に関する。

背景
感知技術は、安全性、セキュリティ、プロセス監視、および空気品質管理などの多種多様な用途で使用されている。しかし、多くのセンサーは、複雑な製造プロセス、低い感度、および／または検出の誤表示によって制限される。したがって、そのようなセンサーの応用は、多くの場合限定的である。

したがって、改善された方法およびシステムが必要とされる。

概要
感知および／または認証のための発光イメージングのための物品、システムおよび方法が一般に開示される。

一部の態様では、システムが提供される。一部の実施形態では、システムは、放射種が放射期間中に検出可能な非定常状態の放射を生成するように、放射種を励起させるように構成された励起構成要素を含む。ある特定の実施形態では、放射期間は少なくとも１０ナノ秒である。一部の実施形態では、システムは、検出可能な非定常状態の放射の少なくとも一部を検出するように構成された画像センサーを含む。一部の実施形態では、システムは、放射期間の第１の部分に対応する第１の部分、および放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含む単一の画像を生成するように構成された電子ハードウェア構成要素を含む。

一部の実施形態によると、システムが提供される。一部の実施形態では、システムは、放射種を非定常状態の電磁線に曝露するように構成された励起構成要素を含む。一部の実施形態では、システムは、放射種によって放射された電磁線の少なくとも一部を検出するように構成された画像センサーを含む。一部の実施形態では、システムは、少なくとも第１の時点での放射種による電磁線の放射に対応する少なくとも第１の画像部分、および少なくとも第２の時点での放射種による電磁線の放射に対応する第２の画像部分を含む単一の画像を生成するように構成された電子ハードウェア構成要素を含む。

一部の実施形態では、物品の特徴を識別するように構成されたシステムが提供される。一部の実施形態では、システムは、物品に関連付けられた化学タグを含む。ある特定の実施形態では、化学タグは放射種を含む。ある特定の実施形態では、放射種は、条件のセット下で放射期間中に検出可能な非定常状態の放射を生成する。ある特定の実施形態では、放射期間は少なくとも１０ナノ秒である。一部の実施形態では、システムは、画像取り込み期間にわたって変化する検出可能な非定常状態の放射が生成されるように、条件のセット下で放射種を励起させるように構成された励起構成要素を含む。一部の実施形態では、システムは、検出可能な放射を検出するように構成された画像センサーを含む。一部の実施形態では、システムは、検出可能な放射を単一の画像に変換するように構成された電子ハードウェア構成要素を含む。ある特定の実施形態では、単一の画像は、放射期間の第１の部分に対応する第１の部分、および放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含む。ある特定の実施形態では、第１の部分と第２の部分の特性との差は、物品の特徴に関連付けられる。

一部の実施形態では、物品の特徴を識別するように構成されたシステムが提供される。一部の実施形態では、システムは、物品に関連付けられた化学タグを含む。ある特定の実施形態では、化学タグは放射種を含む。ある特定の実施形態では、化学タグは、条件のセット下で放射期間中に検出可能な非定常状態の放射を生成する。ある特定の実施形態では、放射期間は少なくとも１０ナノ秒である。一部の実施形態では、システムは、画像取り込み期間にわたって変化する検出可能な非定常状態の放射が生成されるように、条件のセット下で放射種を励起させるように構成された励起構成要素を含む。一部の実施形態では、システムは、検出可能な非定常状態の放射を検出するように構成された画像センサーを含む。一部の実施形態では、システムは、検出された放射を単一の画像に変換するように構成された電子ハードウェア構成要素を含む。ある特定の実施形態では、単一の画像は、放射期間の第１の部分に対応する第１の部分、および放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含む。ある特定の実施形態では、第１の部分と第２の部分の特性との差は、物品の特徴に関連付けられる。

一部の実施形態では、化学タグの特徴を識別するように構成されたシステムが提供される。一部の実施形態では、システムは化学タグを含む。ある特定の実施形態では、化学タグは、条件のセット下で放射期間中に検出可能な放射を生成する。ある特定の実施形態では、放射期間は少なくとも１０ナノ秒である。一部の実施形態では、システムは、検出可能な放射が生成されるように、条件のセット下で化学タグを励起させるように構成された励起構成要素を含む。一部の実施形態では、システムは、検出可能な放射を検出するように構成された画像センサーを含む。一部の実施形態では、システムは、検出された放射を単一の画像に変換するように構成された電子ハードウェア構成要素を含む。一部の実施形態では、単一の画像は、放射期間の第１の部分に対応する第１の部分、および放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含む。一部の実施形態では、第１の部分と第２の部分の特性との差は、化学タグの特徴に関連付けられる。

一部の態様では、一定期間にわたる放射種の変化を識別するための方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、種が放射期間にわたって検出可能な非定常状態の放射を生成するように、種を励起させるステップを含む。ある特定の実施形態では、放射期間は少なくとも１０ナノ秒である。一部の実施形態では、方法は、画像センサーを使用して、検出可能な非定常状態の放射の少なくとも一部の単一の画像を取得するステップを含む。ある特定の実施形態では、単一の画像の第１の部分は、放射期間の第１の部分に対応する。ある特定の実施形態では、単一の画像の第２の部分は、放射期間の第２の部分に対応する。一部の実施形態では、方法は、単一の画像の第１の部分と第２の部分との差に基づき、種の変化を決定するステップを含む。

一部の態様では、一定期間にわたる放射種の変化を識別するための方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、種に放射期間中に非定常状態の電磁線を放射させるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、画像センサーを使用して、放射種によって放射された電磁線の少なくとも一部の単一の画像を取得するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、少なくとも第１の時点における放射種による電磁線の放射に対応する第１の画像部分からの情報を識別するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、少なくとも第２の時点における放射種による電磁線の放射に対応する第２の画像部分からの情報を識別するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、少なくとも第１の画像部分からの情報、および第２の画像部分からの情報から、放射種の変化を決定するステップを含む。

一部の実施形態では、放射種の特徴を識別するための方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、種が放射期間中に検出可能な非定常状態の放射を生成するように、種を励起させるステップを含む。ある特定の実施形態では、放射期間は少なくとも１０ナノ秒である。一部の実施形態では、方法は、画像センサーを使用して、検出可能な非定常状態の放射の第１の画像を取得するステップを含む。ある特定の実施形態では、第１の画像の第１の部分は、放射期間の第１の部分に対応する。ある特定の実施形態では、第１の画像の第２の部分は、放射期間の第２の部分に対応する。一部の実施形態では、方法は、第１の画像の第１の部分と第２の部分との差に基づき、種の特徴を決定するステップを含む。

一部の実施形態では、物品の特徴を識別するための方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、放射タグを含有すると思われる物品に近接して画像センサーを位置付けるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、存在する場合、放射タグが検出可能な非定常状態の放射を生成するように物品を刺激するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、画像センサーを使用して、検出可能な非定常状態の放射の単一の画像を取得するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、分析される物品の試料を第２の物品に添加し、第２の物品を画像センサーで分析するステップを含む。ある特定の実施形態では、単一の画像の第１の部分は、分析物の刺激後の第１の期間に対応する。ある特定の実施形態では、単一の画像の第２の部分は、第１の期間とは異なる、分析物の刺激後の第２の期間に対応する。一部の実施形態では、方法は、単一の画像の第１の部分と第２の部分との差に基づき、物品の特徴を決定するステップを含む。

一部の実施形態では、刺激の存在を検出するための方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、化学タグを含む物品を、刺激を含む条件のセットに曝露するステップを含む。ある特定の実施形態では、化学タグは、タグにおける１つもしくは複数の放射種の寿命、波長および／または強度を変化させる刺激の存在下で、化学的および／または生物学的反応を経る。一部の実施形態では、方法は、物品に近接して画像センサーを位置付けるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、画像センサーを使用して、化学タグを含む物品の部分の単一の画像を取得するステップを含む。ある特定の実施形態では、単一の画像の第１の部分は、物品の曝露後の第１の期間に対応する。ある特定の実施形態では、単一の画像の第２の部分は、第１の期間とは異なる、物品の曝露後の第２の期間に対応する。一部の実施形態では、方法は、単一の画像の第１の部分と第２の部分との差に基づき、物品の特徴を決定するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、複数の時点での画像のさらなる部分からの情報を取得して使用するように拡張されてもよい。一部の実施形態では、部分は、平面偏光もしくは円偏光、または他の非定常状態の電磁線によって分析される。

本発明の他の利点および新規の特色は、添付の図面と併せて考慮した場合に、本発明の種々の非限定的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになる。本明細書および参照により組み込まれる文献が矛盾するおよび／または相反する開示を含む場合、本明細書が優先する。

図１は、一部の実施形態による、励起構成要素、画像センサーおよび電子ハードウェア構成要素を含む例示的なシステムを示す。 図２Ａは、一部の実施形態による例示的なローリングシャッター機構の概略プロットを示す。 図２Ｂは、一部の実施形態による例示的なグローバルシャッター機構の概略プロットを示す。 図３は、一部の実施形態による、ローリングシャッター方法を使用してスマートフォンによって取り込まれたパルス状ＬＥＤの単一の画像、およびＬＥＤがオンであったかオフであったかを表示する上部のキャプションを示す。 図４は、一部の実施形態による、高速放射種（左）および遅延放射種（右）を励起させるパルス状ＵＶ－ＬＥＤの画像を示す。 図５は、一部の実施形態による、７℃、冷蔵下（左）、室温（中）および５４℃、加熱下（右）の、２種の放射種を含む薄膜の光学顕微鏡画像を示す。 図６は、一部の実施形態による、定常照射下の複数の放射種を含有するバイアルの光学顕微鏡画像（左）、ローリングシャッターを使用してイメージングされた、パルス化照射下の同じバイアルの光学顕微鏡画像（中央）、および中央の光学顕微鏡画像の拡大図（右）を示す。

本発明の他の態様、実施形態および特色は、添付の図面と併せて考慮した場合に、以下の詳細な説明から明らかになる。添付の図面は概略的であり、縮尺通りに描かれるものではない。明瞭にするために、すべての構成要素がすべての図面で標識されるわけでもなく、当業者に本発明を理解させるために図が必要でない場合には、本発明の各実施形態のすべての構成要素が示されるわけでもない。参照により本明細書に組み込まれるすべての特許出願および特許は、それらの全体が参照により組み込まれる。矛盾する場合、定義を含む本明細書が優先する。

詳細な説明
イメージングを使用した感知および／または認証のための組成物、物品、システムおよび方法が一般に提供される。これらと関連して、１つまたは複数の放射種の画像（または一連の画像）を取得することができ、画像形成または操作の時間依存性を利用して、画像形成／取得の時間枠で種に関する情報を決定および識別することができる。

画像が取得される（１つの例は、携帯電話で写真を撮影すること）多くの場合では、単一の画像は、単純に時間の１つの瞬間で取得されるわけではなく、異なる時間で（しかし、非常に短い時間間隔で）単一の画像の部分が撮影され、単一の画像が構築される。例えば、画像の一部分（例えば、上部）は、画像の別の部分（例えば、下部）と非常にわずかに異なる時間で取得される。携帯電話のカメラでは、「シャッター」（例えば、電子シャッター）により、画像の部分が画像の箇所に応じて異なる時間で形成されるのを防ぐことができ、それにより画像全体は露出オーバーにならず、さらに任意の特定の時間で画像全体ではなく一部が記録されるが、経時的（非常に短時間）には画像全体が構築される。画像の特定の部分がいつ取得されるかを把握することにより、これら２つ（もしくはそれよりも多く）の異なる時間および／または画像形成の全期間（もしくはその期間の一部）で、その画像の被写体に何が起こったかについての情報を識別することができる。例えば、放射種（化学または生物種、放射タグなど）の特性が画像形成の時間尺度で変化する場合、形成された単一の画像を使用し、その変化（複数可）に関する何らかを決定することができる。

本開示全体の記載から明らかになるように、本発明（複数可）は、画像の任意の特定の種類、画像の数、画像を取得するために使用される機器の種類などに限定されない、上記の記載の多くの変形を含む。

一部の実施形態では、物品（または物品の包装材料）は、放射種（例えば、発光種）を含む放射材料に関連付けられる。一部の場合では、放射種は、少なくとも１０ナノ秒（ｎｓ）の放射寿命を有する。当業者であれば、好適な放射タイムラインは、画像センサーの時間分解に基づいて選択されてもよいことを理解する。一部の画像センサーでは、好適な寿命はミリ秒程度であってもよく、一方で他の画像センサーでは、好適な寿命はマイクロ秒程度であってもよい。より高速の時間応答を有する画像センサーは、一般に、より短い寿命を有する放射種を使用して寿命に基づく画像が取得されることを可能にする。一部の場合では、物品の特徴（例えば、同一性、真正性、年齢、品質、純度）は、放射種に関連する時間依存性情報を含む画像（または一連の画像）を取得することによって決定されてもよい。ある特定の場合では、例えば、放射種の放射寿命は、画像（または一連の画像）から決定されてもよい。放射種の放射寿命は、これらに限定されないが、他の分子（例えば、水、酸素、一酸化炭素）への結合または近接、温度、ｐＨおよび放射線曝露を含む多数の要因によって改変される場合があるため、放射寿命の測定長さ（例えば、観察される放射寿命、放射期間）は、関連付けられる物品の特徴に関する情報を提供してもよい。一部の場合では、１つまたは複数の放射種を含む放射材料を使用して、関連付けられる物品を識別および／または認証することができる。

一部の実施形態によると、物品（または物品の包装材料）は、放射種を含む放射材料に関連付けられる。ある特定の実施形態では、放射種は、化学および／または生物種である。一部の場合では、励起構成要素は、その少なくとも一部が放射種によって吸収される非定常状態のパルス化および／または変調電磁線を放射する。一部の場合では、パルス化および／または変調励起構成要素は、偏光または波長の１つもしくは複数の帯域を有してもよい。一部の場合では、複数の励起構成要素は、連続的に使用されてもよく、および／またはそれらが物品に適用される時間が重複してもよい。ある特定の実施形態では、吸収される電磁線は、放射種の１つまたは複数の電子をより高いエネルギー状態に励起する。１つまたは複数の励起された電子は準安定性であり、かつ一部の場合では、電磁線の放射、熱散逸（例えば、振動エネルギー移動による）、および／または化学反応を通してより低いエネルギー状態（例えば、基底状態）に緩和してもよい。励起された電子が電磁線を放射することによって緩和するとき、この緩和は、一定期間（「放射期間」または「放射寿命」とも称される）にわたって検出可能な放射を生成する場合がある。一部の場合では、画像センサーは、検出可能な放射の少なくとも一部を検出してもよい。ある特定の場合では、電子ハードウェア構成要素（例えば、回路、１つまたは複数のプロセッサ）が、それに続いて放射期間の第１の部分に対応する第１の部分および放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含む画像（または一連の画像）を発生してもよい。ある特定の場合では、電子ハードウェア構成要素は、多数の異なる寿命の放射の異なる部分からの電磁線（例えば、可視光または他の光）を捕捉することにより、画像を発生してもよい。画像が取り込まれる順序および期間は可変であってもよく、原則的に、電子ハードウェアをプログラムするまたは改変することによって変化させることができる。このようにして、画像（または一連の画像）は、放射種および／または物品の特徴に関する時間依存性情報を取得するために使用されてもよい。画像の異なるパーツを、励起構成要素に関連して異なる期間で収集することにより、独特の画像が生成されてもよい。これらの画像は、物品に関する情報を伝達するために使用されてもよく、かつ認証コードとして機能してもよい。１つの非限定的な例として、画像（または、一連の画像）を使用して、放射種の放射寿命を決定することができる。一部の場合では、放射種の放射寿命は、他の分子（例えば、水、酸素、一酸化炭素）への結合および／もしくは近接、温度、ｐＨ、放射線曝露ならびに／または他の環境要因によって改変される場合がある。したがって、一部の場合では、特定の放射寿命値は、関連付けられる物品の特徴に関する情報（例えば、標識の有無、環境の特徴、以前の化学的、物理的または他の曝露に関する情報）を提供してもよい。別の非限定的な例として、画像の第１の部分の特性と画像の第２の部分の特性との差が、物品の特徴に関する情報（例えば、標識の有無、環境の特徴、以前の化学的、物理的または他の曝露に関する情報）を提供してもよい。

図１は、例示的なシステムを例示する。図１では、システム１００は、励起構成要素１１０を含む。一部の場合では、励起構成要素１１０は、電磁線の発生源を含む。１つの非限定的な例として、励起構成要素１１０は、実質的に白色の光の発生源を含んでもよい。一部の場合では、励起構成要素１１０は、電磁線の異なる波長の１つまたは複数の狭帯域および／または偏光電磁線の発生源である。一部の場合では、励起構成要素１１０は、電子および／または機械的シャッターに関連付けられる。電子および／または機械的シャッターは、励起構成要素１１０によって放射される電磁線を変調するように構成されてもよい。他の場合では、励起構成要素１１０は、フラッシュおよび／または出力強度の変調を生じる周期またはパルス化電気エネルギーによって駆動される。一部の場合では、励起構成要素１１０は、蛍光またはＬＥＤ光源などの「室内光」であってもよい。一部の実施形態では、システム１００は、画像センサー１２０（例えば、ＣＭＯＳセンサー、ＣＣＤセンサー、光ダイオードアレイ、または電磁線を検出できる他の検出器）をさらに含む。一部の場合では、システム１００は、電子ハードウェア構成要素１３０（例えば、回路、１つまたは複数のプロセッサ）をさらに含む。ある特定の場合では、電子ハードウェア構成要素１３０は、画像センサー１２０と統合されている。ある特定の他の場合では、電子ハードウェア構成要素１３０は、画像センサー１２０と別個である。一部の実施形態では、システム１００は、携帯電話（例えば、スマートフォン）、デジタルカメラ、タブレット、ラップトップ、ホームオートメーションデバイス、腕時計（例えば、スマートウォッチ）、またはデスクトップコンピュータなどの消費者レベルの電子デバイスである。

操作において、システム１００は、１つまたは複数の放射種と関連付けられる場合がある物品１４０に近接して位置付けられてもよい。近接は、センチメートルから数メートルの範囲であってもよく、物品１４０のサイズ、画像センサー１２０の分解能、および要求される情報によって決定される。物品１４０および画像センサー１２０の配向も変化してもよく、異なる配向（例えば、角度、前方／後方、傾き）により、異なる情報の抽出が可能になる。一部の場合では、物品１４０からデバイスによって光る、または外部源によって与えられる他の情報により、要求される配向および近接が通知される。励起構成要素１１０は、物品１４０の１つまたは複数の放射種によって吸収されうるパルス化および／または変調電磁線１５０を放射してもよい。この放射線は、波長の離散的な狭帯域にあってもよく、または広帯域（白色光など）にあってもよい。励起構成要素１１０は、時間変調、偏光、およびそれらが物品１４０に衝突する物理的な位置が異なる、様々な波長における電磁線の複数の様々なパターンを同時に生成してもよい。一部の場合では、電磁線は、物品１４０の第２の放射種にエネルギーを移動させる第１の種によって吸収される。一部の場合では、電磁線１５０の少なくとも一部は、物品１４０の１つまたは複数の放射種を励起させる、またはそれらによって反射されてもよい。反射される放射線は、励起構成要素１１０によって発生されてもよく、または周囲光の結果であってもよい。１つまたは複数の放射種は、次いで放射期間（例えば、放射寿命）にわたって検出可能な放射１６０を生成してもよい。画像センサー１２０は、検出可能な放射１６０の少なくとも一部を検出することができる。画像センサー１２０は、散乱された電磁線の少なくとも一部を検出することもできる。一部の実施形態では、検出可能な放射１６０の検出は、励起構成要素１１０が電磁線１５０の放射を停止した後に開始してもよい。ある特定の場合では、これによって実質的に白色の光の発生源（例えば、カメラのフラッシュ）の励起構成要素１１０としての使用が可能になりうる。ある特定の場合では、電磁線１６０は、物品１４０の放射種の寿命および励起構成要素１１０による変調励起の結果として、時間的に常に変化する。一部の場合では、電子ハードウェア構成要素１３０は、放射期間の第１の部分に対応する第１の部分および放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含む単一の画像（または一連の画像）を発生する。一部の場合では、画像は、多くの異なる放射期間を測定することによっておよび／または多くの異なる励起方法を用いて、および／または異なる距離でおよび／または異なる配向で、および／または異なるフィルターもしくは偏光子を用いて発生される。一部の場合では、電子ハードウェア構成要素１３０は、物品１４０ならびに／または別の発生源からの励起および画像取り込みの方法全体を変化させる指示を受け取る。一部の場合では、放射種の特徴および／または放射種の変化は、単一の画像（または一連の画像）の第１の部分と単一の画像（または一連の画像）の第２の部分の差に基づいて決定される。多くの異なる期間がこの方法を使用して取り込まれてもよい。ある特定の非限定的な場合では、放射種の放射寿命、または放射寿命の相対的な変化は、単一の画像または一連の画像から（例えば、単一の画像または一連の画像の第１の部分と単一の画像または一連の画像の第２の部分の差に基づいて）決定される。一部の場合では、物品の特徴は、単一の画像または一連の画像から（例えば、単一の画像または一連の画像の第１の部分と単一の画像または一連の画像の第２の部分の差に基づいて）決定される。ある特定の場合では、一連の単一の画像を使用して、例えば各画像の異なる部分を経時的に比較することにより、各単一の画像からデータ（例えば、特徴）の異なるセットを発生してもよい。

一部の場合では、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、有利には消費者がイメージング機能を備えた消費者レベルの電子機器（例えば、スマートフォン、デジタルカメラ、タブレット、ラップトップ、ホームオートメーションデバイス、スマートウォッチ、デスクトップコンピュータ）を使用して、物品の特徴を評価する（例えば、製品が真正であるか、食品が新鮮であるか、汚染物質または他の危険な物質が存在するかどうかを決定する）ことを可能にする。消費者レベルの電子機器の従来の光学感知用途における使用を制限していた１つの要因は、比較的狭い範囲のピーク波長を有する電磁線（例えば、１つまたは複数のフルオロフォアを励起させるように構成された電磁線）を選択的に放射する、および比較的狭い範囲のピーク波長を有する電磁線（例えば、１つまたは複数のフルオロフォアにより放射された電磁線）を検出するために光学フィルター（例えば、バンドパスフィルター）を使用する必要があることであった。例えば、参照フルオロフォアが、カメラおよび／またはスマートフォンのフラッシュによって放射される実質的に白色の光を使用して励起された場合、フルオロフォアからの放射は、白色光に存在する重複する波長によって消失される可能性がある。この問題に対する１つの解決策は、カメラおよび／またはスマートフォンのレンズにバンドパスフィルターを配置し、フルオロフォアから生じる波長を選択的にレンズに進入させることを含む場合がある。別の解決策は、フルオロフォアを励起させる波長を選択的に放射する電磁線の発生源を組み込むことを含む場合がある。しかし、これらの解決策は、１つより多くのフルオロフォアが使用される場合、各フルオロフォアはさらなるフィルターおよび／または電磁線の発生源を必要とする場合があるため、極めて高価および／または不都合になる可能性がある。有利には、本明細書に記載されるシステムおよび方法では、励起構成要素または画像センサーが、異なる種類の放射種のための異なる光学フィルター（例えば、バンドパスフィルター）に関連付けられる必要がない場合がある。

有利には、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、携帯電話（例えば、スマートフォン、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、アンドロイド（登録商標）フォン）、デジタルカメラ、タブレット（例えば、ｉＰａｄ（登録商標））、ラップトップコンピュータ、ホームオートメーションデバイス、腕時計（例えば、スマートウォッチ）、および／またはデスクトップコンピュータなどの消費者レベルの電子機器に実装されてもよい。これらの消費者用電子機器は、フィルターまたは他のアクセサリとともに使用されてもよいが、本明細書に記載される方法の一部の場合では、そのようなフィルターは必要とされない。しかし、システムおよび方法は、消費者レベルの電子機器に限定されず、他のシステムおよびデバイスに同様に実装されてもよい。

一部の実施形態では、システムは画像センサーを含む。画像センサーは、一般に、電磁線（例えば、放射種からの検出可能な放射）を検出し、画像を発生するために使用可能な信号（例えば、電気信号）を出力するように構成される。特定の条件のセット下で放射種からの放射（または放射の非存在）を検出するために、任意の好適な種類の画像センサーが使用されてもよい。好適な画像センサーの非限定的な例は、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサー、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサー、およびフォトダイオードを含む。当業者は、本明細書の教示に基づいて好適な画像センサーを選択することができる。

一部の実施形態では、画像センサーは、画像取り込みのローリングシャッター方法を使用する。画像センサーは多くの場合、ピクセルのアレイを含み、またローリングシャッター方法では、個々の行または列が順次読み取られる。したがって、ローリングシャッター方法を使用して取り込まれる単一のフレームでは、各行または列（特定のローリングシャッター方法に依存する）は、時間のスライスを表す。例示すると、図２Ａは、個々の行が順次読み取られる例示的なローリングシャッター機構のプロットを示す。ローリングシャッター方法は、機械的にまたは電子的に実装されてもよい。

対照的に、グローバルシャッター方法では、画像センサーのすべてのピクセルが同時に読み取られる。例示すると、図２Ｂは、すべての行が同時に読み取られる例示的なグローバルシャッター機構のプロットを示す。これは、グローバルシャッターが使用され、フィルムのすべての点が同時に応答する写真フィルムに当てはまる。

当業者であれば、ローリングシャッター方法は、揺動、スキュー、空間エイリアシングおよび／または時間エイリアシングなどの所望されないアーチファクトを生成するとしてしばしば批判されることを理解する。結果として、これらのアーチファクトを最小限にするために、より迅速なフレーム取り込みレートを有するデバイスを持つことに関心が持たれる。フレームレートがより高速になると、信号を記録する（各行または列を読み取る）間の時間が短くなる。しかし、本明細書に記載されるシステムおよび方法では、ローリングシャッター方法を利用して、放射種を含む放射材料に関する時間依存性情報を含有する画像を発生することができる。例えば、ローリングシャッター方法は、消費者レベルの電子機器を使用して、種を励起させるために広帯域の電磁線源（例えば、実質的に白色の光の発生源）を使用する場合でも、１つまたは複数の放射種の放射寿命に基づく情報を取得することを可能にしうる。この情報を取得するために、励起電磁線は、放射種から非定常状態の時間依存性信号を作成するためにパルス化および／または変調されてもよい。一部の場合では、放射種によって放射および／または反射される検出可能な非定常状態の放射の少なくとも１つの特徴は、画像取り込み期間にわたって変化する。

一部の実施形態では、画像センサーは、画像を生成するように構成された電子ハードウェア構成要素（例えば、回路、１つまたは複数のプロセッサ）に関連付けられてもよい。ある特定の実施形態では、電子ハードウェア構成要素は、放射種の放射期間の第１の部分に対応する第１の部分および放射種の放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含む単一の画像を生成するように構成される。ある特定の実施形態では、放射期間の第１の部分は、放射期間の第２の部分と完全に異なる。ある特定の他の実施形態では、放射期間の第１の部分は、放射期間の第２の部分と少なくとも部分的に重複する。一部の実施形態では、単一の画像は、複数の他の放射期間に対応する後続の部分を含む。単一の画像は、一部の実施形態によると、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも５、少なくとも１０、または少なくとも２０個の部分を含んでもよく、これらはそれぞれ、放射期間の異なる部分または異なる放射期間に対応する。一部の実施形態では、単一の画像は、２～５個の部分、２～１０個の部分、２～２０個の部分、５～１０個の部分、５～２０個の部分、または１０～２０個の部分を含む。一部の場合では、単一の画像を生成するように構成された電子ハードウェア構成要素は、必ずしも画像を生成しなくてもよく、代わりに異なる出力（例えば、電子信号）を提供してもよい。

一部の実施形態では、画像センサーおよび／または電子ハードウェア構成要素は、カメラ（例えば、デジタルカメラ）および／または電話（例えば、スマートフォン）に組み込まれる。一部の実施形態では、カメラおよび／または電話は、電磁線（例えば、放射されたおよび／または反射された電磁線）を検出するように構成された複数の画像センサーを含む。ある特定の場合では、カメラおよび／または電話は、１つまたは複数のさらなるセンサー（例えば、個体の位置および／または挙動を感知するように構成されたセンサー、光、音響および／または磁場を感知するように構成されたセンサー）を含む。一部の場合では、カメラおよび／または電話は、モバイル分光法用途に使用されてもよい。

一部の実施形態では、システムは励起構成要素を含む。一部の場合では、励起構成要素は電磁線の発生源を含む。電磁線の発生源は、任意の種類の電磁線（すなわち、任意の波長の電磁線）の発生源であってもよい。電磁線の発生源によって放射されてもよい電磁線の好適な種類は、これらに限定されないが、紫外線（例えば、約１０ｎｍ～約３８０ｎｍの範囲の波長を有する）、可視光（例えば、約３８０ｎｍ～約７４０ｎｍの範囲の波長を有する）、近赤外線（例えば、約７００ｎｍ～約８００ｎｍの範囲の波長を有する）、および赤外線（例えば、約７４０ｎｍ～約３μｍの範囲の波長を有する）を含む。

ある特定の実施形態では、電磁線の発生源は、広帯域の放射線を放射するように構成される。ある特定の場合では、電磁線の発生源は、少なくとも３５０ｎｍ、少なくとも３６０ｎｍ、少なくとも３７０ｎｍ、少なくとも３８０ｎｍ、少なくとも３９０ｎｍ、少なくとも４００ｎｍ、少なくとも５００ｎｍ、少なくとも１μｍ、少なくとも２μｍ、または少なくとも３μｍに及ぶ波長範囲の電磁線を放射するように構成される。ある特定の場合では、電磁線の発生源は、３５０ｎｍ～４００ｎｍ、３５０ｎｍ～５００ｎｍ、３５０ｎｍ～１μｍ、３５０ｎｍ～２μｍ、３５０ｎｍ～３μｍ、４００ｎｍ～５００ｎｍ、４００ｎｍ～１μｍ、４００ｎｍ～２μｍ、４００ｎｍ～３μｍ、５００ｎｍ～１μｍ、５００ｎｍ～２μｍ、５００ｎｍ～３μｍ、１μｍ～２μｍ、または１μｍ～３μｍに及ぶ波長範囲の電磁線を放射するように構成される。一部の実施形態では、電磁線の発生源は、実質的に白色の光を放射するように構成される。

ある特定の実施形態では、電磁線の発生源は、比較的狭い範囲の波長の電磁線を放射するように構成される。ある特定の場合では、例えば、電磁線の発生源は、特定の放射種を選択的に励起する離散的な波長範囲の電磁線を放射するように構成される。一部の実施形態では、電磁線の発生源は、３５０ｎｍもしくはそれ未満、３００ｎｍもしくはそれ未満、２００ｎｍもしくはそれ未満、１００ｎｍもしくはそれ未満、９０ｎｍもしくはそれ未満、８０ｎｍもしくはそれ未満、７０ｎｍもしくはそれ未満、６０ｎｍもしくはそれ未満、５０ｎｍもしくはそれ未満、４０ｎｍもしくはそれ未満、３０ｎｍもしくはそれ未満、２０ｎｍもしくはそれ未満、または１０ｎｍもしくはそれ未満に及ぶ離散的な波長範囲の電磁線を放射するように構成される。一部の実施形態では、電磁線の発生源は、１０ｎｍ～２０ｎｍ、１０ｎｍ～４０ｎｍ、１０ｎｍ～５０ｎｍ、１０ｎｍ～６０ｎｍ、１０ｎｍ～８０ｎｍ、１０ｎｍ～１００ｎｍ、１０ｎｍ～２００ｎｍ、１０ｎｍ～３００ｎｍ、１０ｎｍ～３５０ｎｍ、２０ｎｍ～４０ｎｍ、２０ｎｍ～５０ｎｍ、２０ｎｍ～６０ｎｍ、２０ｎｍ～８０ｎｍ、２０ｎｍ～１００ｎｍ、２０ｎｍ～２００ｎｍ、２０ｎｍ～３００ｎｍ、２０ｎｍ～３５０ｎｍ、４０ｎｍ～６０ｎｍ、４０ｎｍ～８０ｎｍ、４０ｎｍ～１００ｎｍ、４０ｎｍ～２００ｎｍ、４０ｎｍ～３００ｎｍ、４０ｎｍ～３５０ｎｍ、５０ｎｍ～１００ｎｍ、５０ｎｍ～２００ｎｍ、５０ｎｍ～３００ｎｍ、５０ｎｍ～３５０ｎｍ、１００ｎｍ～２００ｎｍ、１００ｎｍ～３００ｎｍ、または１００ｎｍ～３５０ｎｍに及ぶ離散的な波長範囲の電磁線を放射するように構成される。ある特定の実施形態では、電磁線の発生源は、実質的に紫色の光（例えば、４００ｎｍ～４５０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的に青色の光（例えば、４５０ｎｍ～４９０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的にシアン色の光（例えば、４９０ｎｍ～５２０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的に緑色の光（例えば、５２０ｎｍ～５６０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的に黄色の光（例えば、５６０ｎｍ～５９０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的に橙色の光（例えば、５９０ｎｍ～６３５ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、および／または実質的に赤色の光（例えば、６３５ｎｍ～７００ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）を放射するように構成される。一部の実施形態では、電磁線の発生源は、波長の複数の比較的狭い範囲の電磁線を放射するように構成される。ある特定の場合では、電磁線の発生源は、少なくとも２つの離散的な範囲、少なくとも３つの離散的な範囲、少なくとも４つの離散的な範囲、または少なくとも５つの離散的な範囲の電磁線を放射するように構成される。

励起構成要素は、１つまたは複数の電磁線の発生源を含んでもよく、１つまたは複数の電磁線の発生源は、任意の好適な電磁線の発生源を含んでもよい。好適な電磁線の発生源の例は、これらに限定されないが、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フラッシュバルブ、放射種（例えば、蛍光色素、無機蛍光体）、および放電源を含む。ある特定の実施形態では、励起構成要素は、複数の電磁線の発生源（例えば、複数のＬＥＤ、ＯＬＥＤ、フラッシュバルブ、放射種、および／または放電源）を含む。一部の実施形態では、２種またはそれよりも多くの電磁線の発生源が、波長の同じ範囲の電磁線を放射するように構成される。一部の実施形態では、複数の電磁線源の各電磁線源が、波長の同じ範囲の電磁線を放射するように構成される。一部の場合では、２種またはそれよりも多くの電磁線の発生源が、波長の異なる範囲の電磁線を放射するように構成される。一部の実施形態では、複数の電磁線源の各電磁線源が、波長の異なる範囲の電磁線を放射するように構成される。

一部の実施形態では、励起構成要素によって放射される電磁線は、パルス化および／または変調されてもよい。一部の実施形態では、励起構成要素は、電磁線の少なくとも１つの特徴（例えば、強度、波長）が経時的に変調されるように電磁線を放射するように構成される。ある特定の実施形態では、励起構成要素は、電磁線の１つまたは複数のパルスを放射するように構成される。ある特定の実施形態では、励起構成要素は、複雑なパターンのパルス、ならびに連続した、または時間、偏光、物品上の空間位置および／もしくは波長が重複する場合がある変調電磁線を放射する。励起構成要素は、任意の継続期間の１つまたは複数のパルスを任意のパルスレートで放射してもよい。一部の実施形態では、励起構成要素は、１０ミリ秒（ｍｓ）もしくはそれ未満、１ｍｓもしくはそれ未満、１００マイクロ秒（μｍ）もしくはそれ未満、１０μｍもしくはそれ未満、１μｍもしくはそれ未満、１００ナノ秒（ｎｓ）もしくはそれ未満、１０ｎｓもしくはそれ未満、５ｎｓもしくはそれ未満、２ｎｓもしくはそれ未満、１ｎｓもしくはそれ未満、５００ピコ秒（ｐｓ）もしくはそれ未満、２００ｐｓもしくはそれ未満、１００ｐｓもしくはそれ未満、５０ｐｓもしくはそれ未満、２０ｐｓもしくはそれ未満、１０ｐｓもしくはそれ未満、または１ｐｓもしくはそれ未満の継続期間を有する電磁線の１つまたは複数のパルスを放射するように構成される。一部の実施形態では、励起構成要素は、１ｐｓ～１０ｐｓ、１ｐｓ～２０ｐｓ、１ｐｓ～５０ｐｓ、１ｐｓ～１００ｐｓ、１ｐｓ～２００ｐｓ、１ｐｓ～５００ｐｓ、１ｐｓ～１ｎｓ、１ｐｓ～２ｎｓ、１ｐｓ～５ｎｓ、１ｐｓ～１０ｎｓ、１０ｐｓ～５０ｐｓ、１０ｐｓ～１００ｐｓ、１０ｐｓ～２００ｐｓ、１０ｐｓ～５００ｐｓ、１０ｐｓ～１ｎｓ、１０ｐｓ～２ｎｓ、１０ｐｓ～５ｎｓ、１０ｐｓ～１０ｎｓ、１００ｐｓ～５００ｐｓ、１００ｐｓ～１ｎｓ、１００ｐｓ～２ｎｓ、１００ｐｓ～５ｎｓ、１００ｐｓ～１０ｎｓ、１ｎｓ～５ｎｓ、または１ｎｓ～１０ｎｓの範囲の継続期間を有する電磁線の１つまたは複数のパルスを放射するように構成される。

一部の実施形態では、励起構成要素は、比較的高いパルスレート（例えば、画像センサーの画像取り込みレートと同様またはそれより高い）で、電磁線の１つまたは複数のパルスを放射するように構成される。一部の場合では、励起構成要素は、画像センサーによる画像取り込みの単一のサイクル内（または、一部の場合では、複数の画像取り込みサイクル内）で電磁線の１つまたは複数のパルスを放射するように構成される。電磁線の１つまたは複数のパルスの放射後、放射種によって放射される任意の電磁線は、画像センサーによって時間の関数として監視されてもよい。

一部の実施形態では、励起構成要素は、電磁線の１つまたは複数のパルスを、少なくとも１パルス／ｓ、少なくとも２パルス／ｓ、少なくとも５パルス／ｓ、少なくとも１０パルス／ｓ、少なくとも１５パルス／ｓ、少なくとも２０パルス／ｓ、少なくとも５０パルス／ｓ、または少なくとも１００パルス／ｓのパルスレートで放射するように構成される。一部の実施形態では、励起構成要素は、電磁線の１つまたは複数のパルスを、１～５パルス／ｓ、１～１０パルス／ｓ、１～１５パルス／ｓ、１～２０パルス／ｓ、１～５０パルス／ｓ、１～１００パルス／ｓ、５～１０パルス／ｓ、５～１５パルス／ｓ、５～２０パルス／ｓ、５～５０パルス／ｓ、５～１００パルス／ｓ、１０～２０パルス／ｓ、１０～５０パルス／ｓ、１０～１００パルス／ｓ、２０～５０パルス／ｓ、２０～１００パルス／ｓ、または５０～１００パルス／ｓの範囲のパルスレートで放射するように構成される。

一部の実施形態では、励起構成要素は、パルス化および／または変調電磁線を放射するように構成された電磁線の発生源を含む。一部の実施形態では、励起構成要素は、電磁線の実質的に連続的なストリームを放射するように構成された電磁線の発生源を含む。

一部の実施形態では、励起構成要素は、電磁線の発生源によって放射された電磁線のパルス化および／または変調を促進するように構成された構成要素を含む。構成要素は、機械的および／または電子的であってもよい。好適な機械的および／または電子的構成要素の非限定的な例は、光学シャッター、回転要素（例えば、チョッパ）、レーザー、可動ミラー、動的屈折材料、および他の光学変調器を含む。好適な光学シャッターの例は、機械的シャッター、光弁（例えば、液晶光変調器）、ならびに機械的および／または熱的ストレスおよび／もしくは電場に応答する分子結晶を含むが、当業者は、他の種類のシャッターが使用可能であることを理解する。変調電磁線の周波数または期間は、一部の場合では、イメージングデバイスの応答時間（フレームレート）と対になってもよい。変調期間は、一般的に全体的なフレームレートより速いが、ローリングシャッター機構による画像ピクセルの行または列の読み取りの間の時間に近くてもよい。一部の場合では、行または列の読み取りの間の遅延に時間的に近い変調期間を有することにより、同様の期間を有する時間依存性放射と対になったときに情報が作成される。

一部の実施形態では、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、励起構成要素によって放射される電磁線のパルスプロファイル（例えば、レート、形状）を、放射種の寿命および画像センサーの画像取り込みレートと結び付ける。有利には、これらの構成要素を結び付けることにより、一部の実施形態では、特定の放射種の特徴（例えば、放射寿命）を決定することができ、これがさらに、関連付けられる物品の特徴に関する情報を提供してもよい。例として、特定の放射種の測定放射寿命は、放射種が位置する環境に関する情報（例えば、ある特定の分子の存在、温度、ｐＨ）を提供してもよい。

例示的な実施形態として、図３は、ローリングシャッター方法を使用してスマートフォンによって取り込まれたパルス状ＬＥＤの単一の画像、およびＬＥＤがオンであったかオフであったかを表示する上部のキャプションを示す。図３では、ＬＥＤのパルスレートは、スマートフォンの全体的な画像取り込みレートより速く、かつバンディング構造が視認可能である。特に、画像のいくつかの行は、ＬＥＤをその「オン」の状態で取り込み、一方で後続の行は、ＬＥＤをその「オフ」の状態で取り込む。

さらに例示すると、図４は、ローリングシャッター方法を使用してスマートフォンによって取り込まれた、高速放射種を励起させるパルス状ＵＶ－ＬＥＤの画像（左）を示す。高速放射種の画像は、ピクセル強度のプロットを伴う。図４はさらに、ローリングシャッター方法を使用してスマートフォンによって取り込まれた、遅延放射種を励起させるパルス状ＵＶ－ＬＥＤの画像（右）を示す。遅延放射種の画像も、ピクセル強度のプロットを伴う。図４から、遅延放射種の画像は、「ぼけて」見えるバンドを含有することがわかる。この「ぼけ」は、少なくとも部分的に、ＵＶ－ＬＥＤがオフになった後に生じる遅延放射に起因しうる。

一部の実施形態によると、システムの構成要素（例えば、画像センサー）は、放射期間（放射寿命とも称される）中に放射種によって生成される検出可能な放射（例えば、検出可能な非定常状態の放射）の少なくとも一部を検出する。当業者は、放射種が、燐光、蛍光、および／または反射（例えば、周囲電磁線および／または励起構成要素によって放射される電磁線の反射）によって検出可能な放射を生成する場合があることを理解する。当業者はまた、放射期間または放射寿命が、任意の励起放射線が除去された後（例えば、電磁線のパルスが励起構成要素によって放射された後）に、放射種が電磁線を放射する間の時間を一般に指すことを理解する。

放射種は、一般に、以下の式：
ｋ_放射性＋ｋ_非放射性＝１／固有放射寿命
によって表されるように、固有の放射性および非放射性減衰速度によって決定できる固有放射寿命を有する。

しかし、種の観察される放射寿命は、固有放射寿命と異なってもよい。例えば、他の消光プロセスが存在する場合、観察される放射寿命は、以下の式：
ｋ_放射性＋ｋ_非放射性＋ｋ_消光＝１／観察される放射寿命
に従って計算されてもよい。

したがって、観察される放射寿命は、固有放射寿命より短い。以下で考察されるように、多数の要因（例えば、他の分子の存在、温度、放射線曝露）により、観察される放射寿命が放射種の固有放射寿命と異なる（例えば、より長い、より短い）ように、放射種の放射寿命に影響が及ぶ場合がある。

本明細書に記載されるシステムおよび方法では、放射種は、任意の好適な長さの固有放射寿命を有する。ある特定の場合では、放射種は、比較的長い固有放射寿命を有する。一部の実施形態では、放射種は、少なくとも１ナノ秒（ｎｓ）、少なくとも５ｎｓ、少なくとも１０ｎｓ、少なくとも２０ｎｓ、少なくとも５０ｎｓ、少なくとも１００ｎｓ、少なくとも２００ｎｓ、少なくとも５００ｎｓ、少なくとも１μｓ、少なくとも１０μｓ、少なくとも５０μｓ、少なくとも１００μｓ、少なくとも５００μｓ、少なくとも１ｍｓ、少なくとも５ｍｓ、少なくとも１０ｍｓ、少なくとも５０ｍｓ、少なくとも１００ｍｓ、少なくとも５００ｍｓ、少なくとも１ｓ、少なくとも２ｓ、少なくとも３ｓ、少なくとも４ｓ、少なくとも５ｓ、少なくとも６ｓ、少なくとも７ｓ、少なくとも８ｓ、少なくとも９ｓ、または少なくとも１０ｓの固有放射寿命を有する。一部の実施形態では、放射種は、１ｎｓ～１０ｎｓ、１ｎｓ～２０ｎｓ、１ｎｓ～５０ｎｓ、１ｎｓ～１００ｎｓ、１ｎｓ～５００ｎｓ、１ｎｓ～１μｓ、１ｎｓ～５μｓ、１ｎｓ～１０μｓ、１ｎｓ～５０μｓ、１ｎｓ～１００μｓ、１ｎｓ～５００μｓ、１ｎｓ～１ｍｓ、１ｎｓ～５ｍｓ、１ｎｓ～１０ｍｓ、１ｎｓ～５０ｍｓ、１ｎｓ～１００ｍｓ、１ｎｓ～５００ｍｓ、１ｎｓ～１ｓ、１ｎｓ～５ｓ、１ｎｓ～１０ｓ、１０ｎｓ～２０ｎｓ、１０ｎｓ～５０ｎｓ、１０ｎｓ～１００ｎｓ、１０ｎｓ～５００ｎｓ、１０ｎｓ～１μｓ、１０ｎｓ～５μｓ、１０ｎｓ～１０μｓ、１０ｎｓ～５０μｓ、１０ｎｓ～１００μｓ、１０ｎｓ～５００μｓ、１０ｎｓ～１ｍｓ、１０ｎｓ～５ｍｓ、１０ｎｓ～１０ｍｓ、１０ｎｓ～５０ｍｓ、１０ｎｓ～１００ｍｓ、１０ｎｓ～５００ｍｓ、１０ｎｓ～１ｓ、１０ｎｓ～５ｓ、１０ｎｓ～１０ｓ、５０ｎｓ～１００ｎｓ、５０ｎｓ～５００ｎｓ、５０ｎｓ～１μｓ、５０ｎｓ～５μｓ、５０ｎｓ～１０μｓ、５０ｎｓ～５０μｓ、５０ｎｓ～１００μｓ、５０ｎｓ～５００μｓ、５０ｎｓ～１ｍｓ、５０ｎｓ～５ｍｓ、５０ｎｓ～１０ｍｓ、５０ｎｓ～５０ｍｓ、５０ｎｓ～１００ｍｓ、５０ｎｓ～５００ｍｓ、５０ｎｓ～１ｓ、５０ｎｓ～５ｓ、５０ｎｓ～１０ｓ、１００ｎｓ～５００ｎｓ、１００ｎｓ～１μｓ、１００ｎｓ～５μｓ、１００ｎｓ～１０μｓ、１００ｎｓ～５０μｓ、１００ｎｓ～１００μｓ、１００ｎｓ～５００μｓ、１００ｎｓ～１ｍｓ、１００ｎｓ～５ｍｓ、１００ｎｓ～１０ｍｓ、１００ｎｓ～５０ｍｓ、１００ｎｓ～１００ｍｓ、１００ｎｓ～５００ｍｓ、１００ｎｓ～１ｓ、１００ｎｓ～５ｓ、または１００ｎｓ～１０ｓの範囲の固有放射寿命を有する。

一部の実施形態では、放射種は、任意の好適な長さの観察される放射寿命（例えば、測定される放射期間）を有する。ある特定の場合では、放射種は、多くの物品または天然の系に存在する典型的な蛍光色素と比べて比較的長い観察される放射寿命（例えば、少なくとも１０ｎｓ）を有する。一部の場合では、観察される放射寿命が比較的長いことにより、単一の画像が、励起源がオフになった際の放射種からの放射を示すことが可能になる。これを行う際、より遅い放射は、より高速の放射が存在しなくなった時点で観察することができる。ある特定の場合では、放射種は、消費者レベルの電子機器（例えば、スマートフォン、デジタルカメラ）を使用して測定することができる観察される放射寿命を有する。一部の実施形態では、放射種は、少なくとも１ナノ秒（ｎｓ）、少なくとも５ｎｓ、少なくとも１０ｎｓ、少なくとも２０ｎｓ、少なくとも５０ｎｓ、少なくとも１００ｎｓ、少なくとも２００ｎｓ、少なくとも５００ｎｓ、少なくとも１μｓ、少なくとも１０μｓ、少なくとも５０μｓ、少なくとも１００μｓ、少なくとも５００μｓ、少なくとも１ｍｓ、少なくとも５ｍｓ、少なくとも１０ｍｓ、少なくとも５０ｍｓ、少なくとも１００ｍｓ、少なくとも５００ｍｓ、少なくとも１ｓ、少なくとも２ｓ、少なくとも５ｓ、または少なくとも１０ｓの観察される放射寿命（例えば、測定される放射期間）を有する。

一部の実施形態では、放射種は、１０ｓもしくはそれ未満、５ｓもしくはそれ未満、２ｓもしくはそれ未満、１ｓもしくはそれ未満、５００ｍｓもしくはそれ未満、１００ｍｓもしくはそれ未満、５０ｍｓもしくはそれ未満、１０ｍｓもしくはそれ未満、５ｍｓもしくはそれ未満、１ｍｓもしくはそれ未満、５００μｓもしくはそれ未満、１００μｓもしくはそれ未満、５０μｓもしくはそれ未満、１０μｓもしくはそれ未満、１μｓもしくはそれ未満、５００ｎｓもしくはそれ未満、２００ｎｓもしくはそれ未満、１００ｎｓもしくはそれ未満、５０ｎｓもしくはそれ未満、１０ｎｓもしくはそれ未満、５ｎｓもしくはそれ未満、または１ｎｓもしくはそれ未満の観察される放射寿命（例えば、測定される放射期間）を有する。ある特定の場合では、より短い観察される放射寿命（例えば、１秒またはそれ未満）を有する放射種は、より長い観察される放射寿命を有する放射種より高い平均信号を提供してもよく、これは、電磁線の放射がより短い期間で広がるためである。さらに、より短い観察される放射寿命（例えば、１秒またはそれ未満）を有する放射種により、有利には、より長い観察される放射寿命を有する放射種より速いレートで寿命画像の収集を行うことが可能になりうる。

一部の実施形態では、放射種は、１ｎｓ～１０ｎｓ、１ｎｓ～２０ｎｓ、１ｎｓ～５０ｎｓ、１ｎｓ～１００ｎｓ、１ｎｓ～５００ｎｓ、１ｎｓ～１μｓ、１ｎｓ～５μｓ、１ｎｓ～１０μｓ、１ｎｓ～５０μｓ、１ｎｓ～１００μｓ、１ｎｓ～５００μｓ、１ｎｓ～１ｍｓ、１ｎｓ～５ｍｓ、１ｎｓ～１０ｍｓ、１ｎｓ～５０ｍｓ、１ｎｓ～１００ｍｓ、１ｎｓ～５００ｍｓ、１ｎｓ～１ｓ、１ｎｓ～５ｓ、１ｎｓ～１０ｓ、１０ｎｓ～２０ｎｓ、１０ｎｓ～５０ｎｓ、１０ｎｓ～１００ｎｓ、１０ｎｓ～５００ｎｓ、１０ｎｓ～１μｓ、１０ｎｓ～５μｓ、１０ｎｓ～１０μｓ、１０ｎｓ～５０μｓ、１０ｎｓ～１００μｓ、１０ｎｓ～５００μｓ、１０ｎｓ～１ｍｓ、１０ｎｓ～５ｍｓ、１０ｎｓ～１０ｍｓ、１０ｎｓ～５０ｍｓ、１０ｎｓ～１００ｍｓ、１０ｎｓ～５００ｍｓ、１０ｎｓ～１ｓ、１０ｎｓ～５ｓ、１０ｎｓ～１０ｓ、５０ｎｓ～１００ｎｓ、５０ｎｓ～５００ｎｓ、５０ｎｓ～１μｓ、５０ｎｓ～５μｓ、５０ｎｓ～１０μｓ、５０ｎｓ～５０μｓ、５０ｎｓ～１００μｓ、５０ｎｓ～５００μｓ、５０ｎｓ～１ｍｓ、５０ｎｓ～５ｍｓ、５０ｎｓ～１０ｍｓ、５０ｎｓ～５０ｍｓ、５０ｎｓ～１００ｍｓ、５０ｎｓ～５００ｍｓ、５０ｎｓ～１ｓ、５０ｎｓ～５ｓ、５０ｎｓ～１０ｓ、１００ｎｓ～５００ｎｓ、１００ｎｓ～１μｓ、１００ｎｓ～５μｓ、１００ｎｓ～１０μｓ、１００ｎｓ～５０μｓ、１００ｎｓ～１００μｓ、１００ｎｓ～５００μｓ、１００ｎｓ～１ｍｓ、１００ｎｓ～５ｍｓ、１００ｎｓ～１０ｍｓ、１００ｎｓ～５０ｍｓ、１００ｎｓ～１００ｍｓ、１００ｎｓ～５００ｍｓ、１００ｎｓ～１ｓ、１００ｎｓ～５ｓ、１００ｎｓ～１０ｓ、１μｓ～５μｓ、１μｓ～１０μｓ、１μｓ～５０μｓ、１μｓ～１００μｓ、１μｓ～５００μｓ、１μｓ～１ｍｓ、１μｓ～５ｍｓ、１μｓ～１０ｍｓ、１μｓ～５０ｍｓ、１μｓ～１００ｍｓ、１μｓ～５００ｍｓ、１μｓ～１ｓ、１μｓ～５ｓ、１μｓ～１０ｓ、１０μｓ～５０μｓ、１０μｓ～１００μｓ、１０μｓ～５００μｓ、１０μｓ～１ｍｓ、１０μｓ～５ｍｓ、１０μｓ～１０ｍｓ、１０μｓ～５０ｍｓ、１０μｓ～１００ｍｓ、１０μｓ～５００ｍｓ、１０μｓ～１ｓ、１０μｓ～５ｓ、１０μｓ～１０ｓ、１００μｓ～５００μｓ、１００μｓ～１ｍｓ、１００μｓ～５ｍｓ、１００μｓ～１０ｍｓ、１００μｓ～５０ｍｓ、１００μｓ～１００ｍｓ、１００μｓ～５００ｍｓ、１００μｓ～１ｓ、１００μｓ～５ｓ、１００μｓ～１０ｓ、１ｍｓ～５ｍｓ、１ｍｓ～１０ｍｓ、１ｍｓ～５０ｍｓ、１ｍｓ～１００ｍｓ、１ｍｓ～５００ｍｓ、１ｍｓ～１ｓ、１ｍｓ～５ｓ、１ｍｓ～１０ｓ、１０ｍｓ～５０ｍｓ、１０ｍｓ～１００ｍｓ、１０ｍｓ～５００ｍｓ、１０ｍｓ～１ｓ、１０ｍｓ～５ｓ、１０ｍｓ～１０ｓ、１００ｍｓ～５００ｍｓ、１００ｍｓ～１ｓ、１００ｍｓ～５ｓ、１００ｍｓ～１０ｓ、１ｓ～５ｓ、または１ｓ～１０ｓの範囲の観察される放射寿命（例えば、測定される放射期間）を有する。

放射種は、任意の種類の電磁線（すなわち、任意の波長の電磁線）を放射してもよい。放射種によって放射されてもよい電磁線の好適な種類は、これらに限定されないが、紫外線（例えば、約１０ｎｍ～約３８０ｎｍの範囲の波長を有する）、可視光（例えば、約３８０ｎｍ～約７４０ｎｍの範囲の波長を有する）、近赤外線（例えば、約７００ｎｍ～約８００ｎｍの範囲の波長を有する）、および赤外線（例えば、約７４０ｎｍ～約３μｍの範囲の波長を有する）を含む。一部の実施形態では、放射種は、１０ｎｍ～３８０ｎｍ、１０ｎｍ～４００ｎｍ、１０ｎｍ～６００ｎｍ、１０ｎｍ～７４０ｎｍ、１０ｎｍ～８００ｎｍ、１０ｎｍ～１μｍ、１０ｎｍ～２μｍ、１０ｎｍ～３μｍ、３８０ｎｍ～６００ｎｍ、３８０ｎｍ～７４０ｎｍ、３８０ｎｍ～８００ｎｍ、３８０ｎｍ～１μｍ、３８０ｎｍ～２μｍ、３８０ｎｍ～３μｍ、４００ｎｍ～６００ｎｍ、４００ｎｍ～７４０ｎｍ、４００ｎｍ～８００ｎｍ、４００ｎｍ～１μｍ、４００ｎｍ～２μｍ、４００ｎｍ～３μｍ、６００ｎｍ～７４０ｎｍ、６００ｎｍ～８００ｎｍ、６００ｎｍ～１μｍ、６００ｎｍ～２μｍ、６００ｎｍ～３μｍ、７００ｎｍ～８００ｎｍ、７４０ｎｍ～１μｍ、７４０ｎｍ～２μｍ、７４０ｎｍ～３μｍ、８００ｎｍ～１μｍ、８００ｎｍ～２μｍ、８００ｎｍ～３μｍ、１μｍ～２μｍ、または１μｍ～３μｍの範囲の波長を有する電磁線を放射するように構成される。

一部の実施形態では、放射種は、より短い波長を有する電磁線を放射するように構成される。一部の場合では、より長い波長で電磁線を放射するように構成された放射種は、より短い波長で電磁線を放射するように構成された放射種より低い効率で電磁線を放射する場合がある。特定の理論に束縛されることを望むことなく、より長い波長の放射種は、より短い波長の放射種より低いエネルギー励起状態と関連付けられてもよい。より低いエネルギー励起状態を占有する電子は、一部の場合では、非放射プロセスを通して、より高いエネルギー励起状態を占有する電子より速く緩和してもよい。

一部の実施形態では、放射種は、可視光を放射するように構成される。ある特定の場合では、放射種は、実質的に紫色の光（例えば、４００ｎｍ～４５０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的に青色の光（例えば、４５０ｎｍ～４９０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的にシアン色の光（例えば、４９０ｎｍ～５２０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的に緑色の光（例えば、５２０ｎｍ～５６０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的に黄色の光（例えば、５６０ｎｍ～５９０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、実質的に橙色の光（例えば、５９０ｎｍ～６３５ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）、および／または実質的に赤色の光（例えば、６３５ｎｍ～７００ｎｍの範囲のピーク波長を有する光）を放射するように構成される。ある特定の場合では、放射種は、消費者レベルの電子機器（例えば、スマートフォン、デジタルカメラ）によって検出可能な電磁線を放射するように構成される。

一部の場合では、放射種の放射プロファイル（すなわち、時間の関数としての放射種によって放射される電磁線の強度のプロット）は、１つまたは複数の関数（例えば、指数関数）に当てはめられてもよい。複数の寿命が、放射種周辺の異なる環境から生じてもよい。これらの環境は、化学物質、熱、機械的ストレス、水分、冷却、気体、光および電離線への曝露によって変化してもよい。ある特定の場合では、励起構成要素が、一定のまたは変化する周波数で振動強度の電磁線を放射する場合、その電磁線を吸収する放射種からの放射は、複雑な励起プロファイルから生じる変動を示してもよい。例示的な非限定的な例では、励起構成要素によって放射される電磁線が、放射種の放射寿命に近い周波数の正弦プロファイルを有する場合、放射種（すなわち、励起放射線によって励起される種）によって放射される、結果として得られる電磁線は、一般的に同じ周波数の、しかし励起放射線から位相シフトされた振動強度を有する。すなわち、一部の場合では、放射種によって放射される光子の振動強度は、励起構成要素によって放射される光子の振動強度から遅延してもよい。一部の場合では、励起放射線の純粋な正弦波形からの放射された放射線の強度の歪みが存在する場合がある。

一部の場合では、放射プロファイルからの波形および遅延情報を使用して、放射種の放射寿命を計算または推測してもよい。ある特定の実施形態によると、放射種は、多数の異なる励起周波数に曝露されてもよく、異なる放射応答が検出されてもよい。一部の場合では、既知かつ不変の放射寿命を有する標準的な放射体を使用して、放射種の絶対的または相対的な寿命が決定または推測される。一部の場合では、励起構成要素は、複雑な波形を有する電磁線を放射してもよく、電磁線を吸収する放射種は、強度において複雑な変調を有する放射を生成してもよい。

一部の実施形態では、放射種の放射期間（例えば、観察される放射寿命）は、これらに限定されないが、他の分子（例えば、酸素、水、一酸化炭素、消光分子）への結合または近接、温度、ｐＨおよび放射線曝露を含む環境条件に基づいて変化してもよい。例示的な例として、図５は、ローリングシャッターを使用した画像獲得中に、異なる温度に曝露された２種の放射種を含む薄膜の光学顕微鏡画像を示す。特に、図５は、７℃、冷蔵下（左）、室温（中）および５４℃、加熱下（右）における薄膜の画像を示す。温度が上昇するにつれ、ＬＥＤの「オフ」状態中の放射種に起因する放射の量は減少する。特定の理論に束縛されることを望むことなく、これは、失活経路の増加の結果として放射種の寿命が減少することに起因する可能性がある。

一部の実施形態では、消光分子または材料が放射種の環境に添加される。消光剤分子または材料は、動的および／または静的消光剤として作用してもよい。ある特定の場合では、消光分子または材料は、放射種に結合すること、または放射種に持続的に近接することによって放射種と静的複合体を形成する。一部の場合では、消光分子もしくは材料の放射種への結合または持続的な近接により、放射種によって放射される電磁線の少なくとも１つの特徴（例えば、波長、強度、放射寿命）が変化する。一部の場合では、消光分子もしくは材料の放射種への結合または持続的な近接により、放射種からの放射が消光され、その結果、放射種からの放射が検出されない。

一部の実施形態では、消光分子または材料は、放射種と動的に相互作用する。一部のそのような実施形態では、消光分子または材料と放射種との間の動的相互作用は、拡散または他の運動によって制御されてもよい。この余分な失活の消光速度（ｋ_Ｑ）により、放射種の観察される放射寿命が低減してもよい。一部の場合では、消光分子もしくは材料と放射種との間の動的相互作用により、放射種によって放射される電磁線の少なくとも１つの特徴（例えば、波長、強度、放射寿命、または偏光）が変化する。一部の場合では、消光分子もしくは材料と放射種との間の動的相互作用により、放射種からの放射が消光され、その結果、放射種からの放射が検出されない。これは、消光相互作用のすべてが放射種の寿命より速い時間に生じる必要があるため、飽和動的消光と称されてもよい。例示的な非限定的な例では、酸素は放射種周辺の環境に存在するが、放射種には結合していない。拡散により、酸素分子は、放射種の放射を消光するのに十分に放射種に近接することができる（例えば、酸素分子と放射種との間の距離は、電子またはエネルギー移動が生じうるのに十分小さくてもよい）。酸素分子が、拡散によって放射種の放射を消光するのに十分に放射種に近接する可能性は、環境中の酸素濃度および温度などの要因に依存する場合がある。例えば、より高い酸素濃度および／またはより高い温度は、酸素分子が放射種を消光する可能性を増大させる場合がある。したがって、一部の場合では、放射種の観察される放射寿命は、酸素濃度および／または温度に関する情報を提供してもよい。例えば、ある特定の場合では、包装の内部に曝露された放射種を使用して、包装を開放することなく包装内の酸素含有量を決定することができる。他の場合では、包装またはカプセルは、放射分子を消光するまたは消光を予防する気体または分子を含有してもよい。包装もしくはカプセルの開放、またはそれらの封入の損失は、放射種の寿命および強度の変化によって検出されてもよい。

好適な消失分子の非限定的な例は、アミンを含む分子である。アミンは、動的または静的消光剤として作用してもよい。一部の場合では、アミンは、ルイスまたはブレンステッド塩基として反応し、放射種の色および／または強度を変化させる静的複合体を作成してもよい。一部の場合では、アミンは、放射寿命を低減しうる動的消光プロセスを生じる電子移動プロセスに関与する。ある特定の場合では、アミンは、他の種と反応して新たな動的消光剤を作成してもよい。一例として、アミンは、分子を脱プロトンして、この分子をさらに電子リッチにし、拡散および電子移動プロセスによる放射種の動的消光を可能にさせてもよい。アミンは、食品腐敗の指標であり、包装を開放することなく食品の品質の検出を可能にすることができる。一部の場合では、アミンは、二酸化炭素と結合することによって修飾され、カルバミン酸を作製できる主要な拡散消光剤であってもよい。一部の実施形態では、二酸化炭素に結合することによって修飾可能な動的消光剤を含むシステムを使用して二酸化炭素を測定してもよい。そのようなシステムおよび方法は、多くの生物学的および包装の文脈で有用でありうる。

一部の場合では、放射種は、放射量子収率によって特徴付けられてもよい。当業者であれば、放射量子収率は、放射種によって吸収された光子の数の放射種によって放射された光子の数に対する比を指すことを理解する。この比は、一般的に種々の失活プロセスの相対的速度に依存する。一例として、放射種の放射プロセスが非放射プロセスに比べて速い場合、放射量子収率は比較的高い。一部の場合では、放射量子収率は、放射種の１つまたは複数の固有の特性によって影響されてもよい。一部の場合では、放射量子収率は、１つまたは複数の外因的特性（例えば、マトリックス、溶媒および／または反応性分子に関連する特性）によって影響されてもよい。ある特定の場合では、消光分子または材料が放射種を消光することができ、これは、一般的に放射種の放射量子収率が検出限界未満であることを意味する。

一部の実施形態では、放射種の少なくとも１つの特徴（例えば、放射量子収率、放射寿命、強度、波長、偏光）は、その環境の関数として変化する。例示的な非限定的な例として、放射種は、疎水性環境において水性環境より高い放射量子収率を有してもよい。特定の理論によって束縛されることを望むことなく、この効果は、基底状態と異なる電荷分布を有する場合がある、放射種の励起状態の溶媒和の変化に関連する可能性がある。他の場合では、発光金属イオンまたは遠赤放射色素に結合する水は、振動状態を介してエネルギーを吸収し、発光を消光することができる。一部の場合では、重水（Ｄ_２Ｏ）を使用してこれらのプロセスを予防することができる。別の例として、ある特定の放射種の凝集により、放射強度が増加するおよび／または観察される放射寿命が変化する場合がある。さらに別の例として、ある特定の分子の放射種への結合により、放射種の観察される放射寿命に影響が及ぶ場合がある。例えば、ガンマシクロデキストリン分子は、その空洞に単一の発色団が結合する場合、特定の観察される放射寿命を示してもよいが、第２の分子がその空洞に結合する場合に異なる観察される放射寿命を示してもよい。

放射種は、任意の好適な構造を有してもよい。一部の実施形態では、放射種は、化学および／または生物種である。一部の場合では、放射種は、フルオロフォア、蛍光体、または熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）分子もしくは分子複合体である。

一部の実施形態では、放射種は、ＴＡＤＦ分子または分子複合体である。ＴＡＤＦ分子または分子複合体は、一般的に低スピン（すなわち、一重項）および高スピン（すなわち、三重項）状態を有し、これらのスピン状態はエネルギーが十分に近いため、室温で動的平衡を経るように構成された、１つまたは複数の分子を指す。一部の場合では、この動的平衡プロセスは、スピン軌道カップリングを含む。一部の場合では、この動的平衡プロセスにより、一重項状態について予想されるよりはるかに低速の放射がもたらされ、これは少なくとも部分的に、三重項状態が励起された電子の保持リザーバとして作用するためである。一部の場合では、光子がＴＡＤＦ分子または分子複合体によって吸収されてもよく、最初に放射速度が高い一重項状態をもたらしてもよい。一重項状態は、放射速度が遅い低エネルギーの三重項状態と迅速に平衡状態になってもよい。分子が熱的に一重項状態に戻るとき、分子が光子を放出し、その後低エネルギーの三重項状態に変換されて戻る可能性がある。結果として、少数の一重項状態から蛍光を通して電磁線が漏出する場合があるが、放射の速度は一重項状態について予想されるものよりはるかに遅い。

一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子は、電子リッチ領域および電子不足領域を含む構造を有する。好適な電子リッチ領域の例は、これらに限定されないがアミン基を含む。好適な電子不足領域の例は、これらに限定されないがイミン基およびニトリル基を含む。基底状態で、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）は電子リッチ領域に局在してもよく、最低空軌道（ＬＵＭＯ）は電子不足領域に局在してもよい。効率的な放射をもたらすために、半占有状態では、有限の重なりが存在してもよい。一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子は、ねじれた非平面状態にある。一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子は、電子リッチ領域および電子不足領域がコフェイシャル配置にある（すなわち、電子リッチ領域および電子不足領域のπ電子系が対面型配置で相互作用する）ように配置される。ＴＡＤＦ分子の非限定的な例は、以下の構造に例示される。

一部の実施形態では、放射種は、２つまたはそれより多くの分子から形成されるＴＡＤＦ分子複合体を含む。一部の場合では、ＴＡＤＦ分子複合体は、エキシプレックスを含む。エキシプレックスは、２つまたはそれより多くの分子によって形成されてもよく、ここで分子のπ電子系は、ある程度のコフェイシャル配置を有する。有利には、分子の組合せ（例えば、分子の対の組合せ）によってＴＡＤＦエキシプレックスを形成することにより、多種多様な放射寿命、放射波長および環境要因に対する応答性が得られる。エキシプレックスでは、放射の効率は、成分分子の互いに対する動力学に依存することが多い。少なくともこの理由で、媒体の剛性および／または他の分子の存在が、放射速度および／または量子収率に実質的に影響を及ぼす可能性がある。

一部の場合では、ＴＡＤＦエキシプレックスは、成分分子より実質的に長い波長および／または実質的に長い放射寿命を有してもよい。ある特定の場合では、例えば、各成分分子は本質的に蛍光性であり、比較的短い放射寿命（例えば、ナノ秒程度）を有してもよい。ＴＡＤＦエキシプレックスが形成されると、ＴＡＤＦエキシプレックスは、より長い放射寿命（例えば、マイクロ秒程度）を有してもよい。一部の場合では、ＴＡＤＦエキシプレックスを形成することにより、有利には放射寿命が数百～数千倍増大する。

一部の場合では、ＴＡＤＦエキシプレックスが少なくとも２つの別個の分子によって形成されることにより、分子がまずある特定の距離で隔てられることが可能になり、その後拡散によって相互作用し、ＴＡＤＦエキシプレックスを形成することが可能になりうる。したがって、材料をそれらの放射の寿命および波長に基づいてイメージングする熱線量計が開発されてもよい。一部の場合では、ＴＡＤＦエキシプレックスの形成は、物理的プロセス（例えば、カプセルを破壊すること）および／または粘度もしくは他の物理的特徴の変化によって誘導されてもよい。

ＴＡＤＦ挙動を示す分子の対の非限定的な例が以下に示される。これらの例示的な例では、アミンを有する分子が電子リッチ要素であり、イミンを有する分子が電子不足要素である。

当業者は、ＴＡＤＦ分子または分子複合体の置換基および足場を修飾することにより、任意の放射の寿命および波長が変化しうることを理解する。一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子または分子複合体は、少なくとも１μｓ、少なくとも１０μｓ、少なくとも５０μｓ、少なくとも１００μｓ、少なくとも５００μｓ、または少なくとも１ｍｓの固有放射寿命を有する。一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子または分子複合体は、１μｓ～５μｓ、１μｓ～１０μｓ、１μｓ～５０μｓ、１μｓ～１００μｓ、１μｓ～５００μｓ、１μｓ～１ｍｓ、１０μｓ～５０μｓ、１０μｓ～１００μｓ、１０μｓ～５００μｓ、１０μｓ～１ｍｓ、１００μｓ～５００μｓ、１００μｓ～１ｍｓ、または５００μｓ～１ｍｓの範囲の固有放射寿命を有する。

一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子または分子複合体は、少なくとも１μｓ、少なくとも１０μｓ、少なくとも５０μｓ、少なくとも１００μｓ、少なくとも５００μｓ、または少なくとも１ｍｓの観察される放射寿命（例えば、測定される放射期間）を有する。一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子または分子複合体は、１μｓ～５μｓ、１μｓ～１０μｓ、１μｓ～５０μｓ、１μｓ～１００μｓ、１μｓ～５００μｓ、１μｓ～１ｍｓ、１０μｓ～５０μｓ、１０μｓ～１００μｓ、１０μｓ～５００μｓ、１０μｓ～１ｍｓ、１００μｓ～５００μｓ、１００μｓ～１ｍｓ、または５００μｓ～１ｍｓの範囲の観察される放射寿命（例えば、測定される放射期間）を有する。

一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子または分子複合体は、比較的高い放射量子収率を有する。一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子または分子複合体は、少なくとも０．３、少なくとも０．４、少なくとも０．５、少なくとも０．６、少なくとも０．７、少なくとも０．８、少なくとも０．９、少なくとも０．９５、少なくとも０．９９、または約１の放射量子収率を有する。一部の実施形態では、ＴＡＤＦ分子または分子複合体は、０．８～０．９、０．８～０．９５、０．８～０．９９、０．８～１、０．９～０．９５、０．９～０．９９、０．９～１、０．９５～０．９９、０．９５～１、または．９９～１の範囲の放射量子収率を有する。

一部の実施形態では、放射種は、実質的に燐光性である。ある特定の実施形態では、燐光放射種は、重原子を含む。ある特定の実施形態では、燐光放射種は、有機金属化合物を含む。

一部の実施形態では、放射種は重原子を含む。好適な主族重原子の例は、これらに限定されないが、塩素、臭素、ヨウ素、硫黄、セレン、テルル、リン、ケイ素およびスズを含む。特定の理論に束縛されることを望むことなく、重原子は、光子の吸収によって生成される最初の一重項状態を三重項状態に変換する、および／または放射寿命が最適に検出可能な範囲になるように放射速度を増加させることができる。一部の実施形態では、重原子は、有機足場を伴ってもよい。

一部の実施形態では、放射種は有機金属または金属有機化合物を含む。有機金属化合物は、一般的に１つまたは複数の配位子に共有結合した金属イオンを有する。一部の場合では、有機金属化合物は、１つまたは複数の金属－炭素結合を含む。好適な金属の非限定的な例は、金、白金、イリジウム、レニウム、ルテニウムおよびオスミウムを含む。好適な配位子の非限定的な例は、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、カルボニル、ピリジル、ビピリジル、ターピリジル、ポルフィリン、およびフタロシアニン基を含む。好適な有機金属化合物の例は、これらに限定されないが、レニウムカルボニルビピリジル化合物、白金アセチリド化合物、ルテニウムビピリジル化合物、ルテニウムテルピリジル化合物、白金ポルフィリン化合物、および白金フタロシアニン化合物を含む。一部の場合では、有機金属化合物は、酸素の感知に使用されてもよい。ある特定の実施形態では、例えば、白金ポルフィリンおよび／または白金フタロシアニン化合物が酸素の感知に使用されてもよい。

一部の実施形態では、放射種はビスマスを含む。当業者は、ビスマスを、ポスト遷移金属元素（ｐｏｓｔ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）とみなされる非毒性の重金属と認識する。一部の実施形態では、ビスマスは、１つまたは複数の配位子（例えば、ピリジル配位子）と燐光性化合物を形成する。他の場合では、ビスマスは、純粋に無機性の燐光性材料を形成する。ある特定の場合では、ビスマスは、生体に優しい塩を形成する。一部の場合では、生体に優しい塩は、色素と配合されてもよい。

一部の実施形態では、放射種は、ランタニドおよび／またはアクチニドを含む。ランタニドおよび／またはアクチニドは、一般に高度に収縮した電子状態を有し、狭い輝線を有する原子様放射プロファイルをもたらすことが多い。一部の実施形態では、ランタニドおよび／またはアクチニドは、配位子（例えば、有機配位子）と錯体を形成する。一部の場合では、配位子は、異なる電磁線吸収および／または放射プロファイルをもたらすために使用されてもよい。ある特定の場合では、ランタニドおよび／またはアクチニドに結合する１つまたは複数の配位子は、電磁線を収穫するアンテナとして作用する。一部の場合では、ランタニドを含む放射種の放射特性は、水が結合した際に変化してもよい。ある特定の場合では、水の効果は、Ｈ_２Ｏを重水（すなわち、Ｄ_２Ｏ）で置換することによって軽減されてもよい。ある特定の場合では、放射種は、重水をランタニドおよび／またはアクチニドに結合させることによって調製されてもよく、放射寿命は、水との交換によって異なる程度に低減してもよい。一部の場合では、そのようなプロセスを使用して、材料が水蒸気を含有する雰囲気に曝露されたかどうかを決定してもよい。

一部の実施形態では、放射種（例えば、蛍光体）は、重金属（例えば、鉛、水銀）の存在を検出するために使用されてもよい。例示的な例として、放射種（例えば、発光体（ｌｕｍｏｐｈｏｒｅ））を紙片にコーティングし、コーティングされた紙を水試料に挿入してもよい。重金属が存在する場合、それらはコーティングされた紙に結合してもよく、放射種の放射寿命を改変してもよい。それぞれの種の放射寿命は、上述の寿命イメージングを使用して測定されてもよい。

一部の場合では、試験片（例えば、紙片にコーティングされた放射種）を使用して、製品の分子シグネチャーが検出されてもよい。１つの非限定的な例として、香料を試験片に噴霧し、放射種の寿命についてイメージングされた場合にその同一性を検証するために使用できる、新規の物体が生成されてもよい。分子シグネチャーは、放射種の選択的増強もしくは消光および／または放射種の寿命の変化によって生じてもよい。

一部の場合では、電子移動プロセスを使用して、物品中またはその上の情報を符号化するために使用可能な放射寿命を有する材料が作成されてもよい。一部の場合では、これらのプロセスは、電子移動プロセスを使用して励起状態をもたらすことを含む。

一部の実施形態では、放射種は、結晶、セラミック、粒子として使用されてもよく、ポリマー複合物中で使用されてもよく、および／またはガラスに収容されてもよい。一部の実施形態では、放射種は、連続的な組成、勾配またはパターンで物体に堆積される。ある特定の場合では、パターンは、レーザースキャナーまたは画像分析によって読み取り可能なリニアバーコードまたはマトリックスコードと同様であってもよい。一部の実施形態では、１つまたは複数の放射種は、印刷された画像に直接統合されている、または他の色素と混合されている。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の放射種は、固体、表面または溶液に均質に堆積される。当業者は、放射種が組成物に添加される、または他の放射もしくは着色材料とともにパターン状に堆積され、独特かつ複雑な情報コンテンツを作成できることを認識する。

検出される放射は、励起方法、周波数、遅延、波長および存在する放射種の強度に依存してもよい。パルス後の遅延は、画像を変化させる場合があり、この変化は、複数の放射種が空間的にパターン化される場合に特に明白でありうる。一部の場合では、すべての放射種が同時に励起されてもよい。一部の場合では、ある特定の放射種が、使用される電磁線の波長の選択によって選択的に励起されてもよい。一部の場合では、物品は、固有の放射を有してもよい。例えば、印刷された物体は、紙または布が黄色に見えるのを防ぐために青色色素を使用してもよい。これらの漂白剤からの放射は、その上に材料を印刷するまたは堆積させることによって遮蔽されてもよい。例えば、カーボンベースのインクが白紙上に堆積されてもよい。同様に、寿命がより長い放射種が用紙に堆積され、次いでカーボンインクをその上に印刷することによってパターン化されてもよい。

一部の実施形態では、放射を消光する第２のプロセスが行われてもよい。一部の実施形態では、放射材料は、１回だけまたは複数回読み取ることができる放射種を含有してもよい。例えば、第２のプロセスは、放射種を含有する物品に不可逆的な変化を生じる読み取りプロセスによって開始されてもよい。この変化は、即座に展開してもよく、または展開するのにある程度の時間がかかってもよい。そのような変化は、フォトクロミック分子、および／または酸、塩基、ラジカルもしくは消光剤の光発生によって活性化されてもよい。一部の場合では、放射種は、検出可能な放射を生成するように構成されてもよいが、第２のプロセスは、繰り返される読み取りに検出可能な放射が存在しないように材料を変化させてもよい。一部の場合では、第２のプロセスは、反応性分子、着色色素、ラジカル、酸、塩基、還元もしくは酸化種の光化学的発生、ならびに／または化学的カスケードを生じることによって誘発されてもよい。第２のプロセスは、機械的ストレス、空気曝露、水分曝露、またはガンマ線もしくはｘ線などの電離線によって開始されてもよい。

異なる放射種が豊富に存在することにより、材料の本質的な同一性だけでなく、その化学的状態も決定するための多くの異なる応答機構をもたらすことができる。本明細書に記載される放射種の多くは、光、温度、放射線、目的の分子、酵素、核酸、タンパク質、細胞、細菌、ウイルス、胞子または他の生体分子、物理的修飾、圧力、気体、酸素、水分、二酸化炭素、花粉、環境汚染物質、粒子状物質、薬物、ｐＨ、アレルゲンなどに対して可逆的または不可逆的な応答を生じるように修飾可能な結合、会合および／または連結を伴う多成分である。

一部の実施形態では、１つもしくは複数、２つもしくはそれよりも多く、３つもしくはそれよりも多く、４つもしくはそれよりも多く、５つもしくはそれよりも多く、６つもしくはそれよりも多く、７つもしくはそれよりも多く、８つもしくはそれよりも多く、９つもしくはそれよりも多く、１０つもしくはそれよりも多く、１５つもしくはそれよりも多く、または２０つもしくはそれよりも多くの放射種が存在してもよく（例えば、物品に関連付けられる）および／または励起構成要素によって励起されてもよい。一部の実施形態では、物品に関連付けられる異なる放射種の数は、１～２、１～５、１～７、１～１０、１～１５、１～２０、２～５、２～７、２～１０、２～１５、２～２０、５～７、５～１０、５～１５、５～２０、１０～１５、または１０～２０の範囲である。一部の場合では、複雑な励起方法、偏光、空間パターン化、時間遅延、および／または二次的曝露を使用することにより、異なる放射種のサブセットから情報が抽出されてもよい。

図６は、２種の放射種を含む例示的なシステムを示す。図６に示される例示的なシステムでは、１つの放射種が１０ｎｓより長い放射寿命を有し、１つの放射種が１０ｎｓ未満の放射寿命を有する。図６に示されるように、ローリングシャッター効果をパルス化電磁線源と組み合わせて、個々の成分を分解することができる。図６（左）は、２種の放射種を含有するバイアルの光学顕微鏡画像を示す。図６（中央）は、ローリングシャッターを使用してイメージングされた、パルス化照射下の同じバイアルの光学顕微鏡画像を示す。図６（中央）に示されるように、「オン」状態の間は両方の種からの放射が観察され、「オフ」状態の間は、１０ｎｓより長い放射寿命を有する種からの放射のみが観察される。図６（右）に示される拡大画像から見られるように、ローリングシャッター方法は、時間領域を空間領域に重ね合わせる。

一部の場合では、標識または情報符号化のために放射タグ（例えば、化学タグ）が使用されてもよい。一部の場合では、そのような放射タグ（例えば、化学タグ）は、パターン化および異なる色に依存してもよい。放射画像は、多数の可能な複雑かつ可変的な励起および測定方法によって調製され、読み取られてもよい。一部の場合では、単一の放射タグによって多くの異なる画像パターンが発生されてもよい。測定される寿命画像は、アプリケーションに基づいて、または中心源から読み取りデバイスに伝達される指示から動的に変化してもよい。画像が獲得される所与の場所または時刻に複雑なアルゴリズムが割り当てられてもよい。一部の場合では、二次情報（例えば、物体上の一次元または二次元バーコード）が、複雑な放射寿命画像の読み取り方に関する指示を含有してもよい。

一部の場合では、選択された放射種を消光し、特定の寿命を生じることができる動的消光剤が放射材料に付加されてもよい。放射種および／または動的消光剤は、膜、塊状ポリマー、ペースト、ゲル、または流体（例えば、液体、気体）に組み込まれてもよい。例えば、１つまたは複数の放射種が表面に印刷され、１つまたは複数の動的消光剤が気体相に配置されてもよい。一部の場合では、消光剤の拡散速度は、二次刺激によって改変されてもよく、さらに二次刺激の存在を検出するために寿命画像が使用されてもよい。刺激は、化学的、熱的、光化学的、放射性（例えば、電離線への曝露を含む）、または機械的であってもよい。二次刺激の作用は、可逆的であっても不可逆的であってもよい。可逆的の場合、センサーは、二次刺激に対するリアルタイムセンサーとして挙動してもよい。好適な二次刺激の非限定的な例は、水および熱の存在を含む。熱は、材料中の拡散プロセスを改変することが周知であり、動的消光剤の拡散速度を変化させることによって放射種の寿命を改変することができる。フォトクロミック素子の選択的励起も含まれてもよい。材料の特性およびそれらの拡散を変化させるために、電磁線が使用されてもよい。また、二次刺激を使用して動的消光剤の濃度が増加されてもよく、それにより動的消光剤が放射種に接近する可能性を高めることができる。一部の場合では、動的消光剤と放射種の両方が拡散してもよい。一部の場合では、放射種のみが拡散してもよい。２つの種の遭遇は、一般に拡散速度および濃度によって制御される。

本明細書に記載されるシステムおよび方法は、多数の用途に有用でありうる。例えば、一部の実施形態では、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、製品の識別、製品の認証などに使用されてもよい。一部の実施形態では、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、物品の特徴を決定するために使用されてもよい。一部の場合では、物品の特徴は、物品の同一性、物品の出荷地、物品の位置、物品の真正性（または偽造性）、物品の品質、物品の年齢、物品が新品であるか使用済であるか、物品の劣化、物品の誤操作、物品の不正操作、物品の汚染などを含んでもよい。そのような特徴は、例えば、窃盗の検出、不正流通の検出、違法販売の識別、偽造製品の識別、粗悪品の識別、品質管理、品質保証、物品の不正操作および追跡に有用でありうる。

一部の場合では、物品は、リバースエンジニアリングまたは複写するのが困難な放射タグ（例えば、化学タグ）に関連付けられてもよい。放射タグでは、組成物がアセンブルされる方法により、複数の異なる放射種が異なる環境、位置、または配向で配置されてもよい。一部の実施形態では、放射タグがアセンブルされるプロセスは複雑であってもよく、独特の信号を生じてもよい。高度に多次元の処理空間で新規の独特の信号を作成することは、この信号を複製するよりはるかに簡単である。したがって、新規の独特の信号を作成することが効率的であり、これらの組成物の複写を偽造する試みは実質的に無益である。一部の実施形態では、放射種は、放射種の分解をもたらす強力な物理的、熱的および／または化学的プロセスによってのみ解体することができる材料に共有結合するおよび／または収容されてもよい。これにより、一部の場合では、放射種の容易な識別が妨げられてもよい。さらに、作成されるパターンは、パターンをリバースエンジニアリングまたは複写するのに相当な労力が要求されるように十分に複雑でありうる。さらに、放射タグがリバースエンジニアリングまたは複写できる場合でも、コードは容易に変更可能であり、リニアバーコードおよび／またはマトリックスコードなどの他の製品情報への一致を要求することができる。

物品を認証する１つの方法は、特別に設計された放射種を物品の中に直接配置することである。放射種は、プラスチック、セラミック、ガラス、ゲル、ワックス、液体またはオイルに包埋されてもよい。一部の場合では、放射種は、均質に分配されてもよい。一部の場合では、放射種は、パターンに従って印刷されてもよい。複雑なパターンが存在しない場合でも、放射種の色および放射寿命が変化する可能性を考慮すると、相当な情報が依然として入手可能である。

さらに、製品（例えば、物品）が入っている容器上の二次標識を使用して、読み取り装置（例えば、スマートフォン）に、読み取りがどのように行われるべきかに関するさらなる指示を提供してもよい。例えば、その容器または包装上の光学リニアバーコードまたは二次元マトリックスコードをまずスキャンし、次いで流体をスキャンすることによって流体が分析されてもよい。このようにして、製品のための種々のコードを最低限の費用で作成することができる。別の代表的な例では、タガント（ｔａｇｇａｎｔ）を含有する液体、ゲル、ペースト、または固体が、リニアバーコード、２次元マトリックスコード、放射寿命画像を作成することができる試験片、またはタガントの存在を認識できる容器もしくは包装の任意の他の領域に噴霧または堆積されてもよい。このようにして、内容物とその関連付けられる包装の両方の真正性を容易に検証することができる。

非毒性の有機または無機材料から多種多様な放射種が生成されてもよい。これらの材料は、微量濃度で存在すればよく、香料および化粧品の場合は皮膚に塗布されてもよい。代替的に、放射種は、製品のコーティングの一部であってもよい。コーティングされた丸剤、錠剤、またはカプセルの場合、放射種の組合せにより、丸剤、錠剤、またはカプセルを消費に安全なまま独特に符号化することができる。一部の場合では、ヒトの消費または皮膚への塗布のために承認されている１種または複数種の安全な材料が組み合わされてもよい。例えば、消化の問題の処置にビスマス化合物が使用されてもよい。ビスマスを使用して食用色素とともに組成物を作成し、長寿命の放射錯体を作成することができる。

放射タグは、包装上に組み込まれてもよく、包装材料それ自体に組み込まれてもよく、リニアバーコードもしくはマトリックスコードの一部として統合されてもよく、または画像もしくは商標に含まれてもよい。リニアバーコードまたはマトリックスコードは、放射種を励起させる方法およびコードを読み取る場所に関する指示を読み取り装置に提供することができる。例えば、所与の包装において、使用者は、読み取り装置（例えば、画像センサー）を特定の記号または文言の上に配置するよう指示されてもよい。複数のコードが単一の包装に配置されることが可能であり、読み取り装置が、偽造行為の可能性を示唆するデータが存在する場合にのみ再指向されることが可能である。これは、製品が特定の地域で流通していないが、複数の製品がその区域で読み取られていることを光学バーコードが示唆する結果でありうる。偽造の可能性がある他の疑わしいコードが検出されている可能性がある。したがって、放射種を使用することにより、有利には認証情報を製品の包装に組み込む低コストの方法が提供されてもよく、認証情報は、偽造品の発生源を追跡するための情報を取得するために使用することもできる。

包装は、製品を環境から保護するためにしばしば使用され、放射タグは、製品の状況を決定するために使用されてもよい。一部の場合では、放射タグは、特定の種類の刺激に応答するように設計されてもよい。例えば、放射タグが食品包装の内部に配置される場合、食品の品質を決定するために使用されてもよい。微生物活性によって生成される生体アミンは、放射種の応答（例えば、寿命、色）の変化を引き起こす場合があり、これらのアミンの濃度は、取り込まれる画像によって決定される。一部の場合では、この測定は、包装がタグの励起および読み取り波長で透明であることを条件として、一度も包装を開封することなく決定されてもよい。同様に、生産のために使用される調整雰囲気包装では、酸素、二酸化炭素、および／または他の微生物マーカーのレベルを検出するタグが開発されてもよい。製品のシールが破られたかを決定するために、酸素の侵入が使用されてもよい。

一部の実施形態では、放射タグは、気体および／または液体の状態を感知するために使用されてもよい。製品が液体である場合のある特定の実施形態では、放射タグは液体と接触されてもよく、液体の構成成分と放射タグの間の特定の相互作用を使用して、放射波長および寿命によって読み取られる独特の画像が発生されてもよい。ブリスター包装などでは、分析物は、包装内に含有される品物の内容物に組み込まれ、後に放出されてもよく、または製造のある時点において包装のヘッドスペースに能動的に添加され、それにより得られるヘッドスペースの分析物が包装内部に位置する放射タグと相互作用し、放射の色およびタグの寿命に影響を及ぼしてもよい。一実施形態では、この分析物とタグの相互作用は可逆的であってもよく、それにより包装の開封時にタグは元の状態に戻り、その後分析物が蒸発または除去される。

一部の場合では、包装中または上に配置された放射認証コードによって製品の熱履歴が決定されてもよい。これは、生物製剤、インスリンおよびワクチンなどの熱に敏感な医薬に非常に有用でありうる。放射タグは、製品の真正性を決定し、それらの品質を保存するために必要とされるコールドチェーンが観察されたことを保証するために使用されてもよい。一実施形態では、インスリンのバイアルに位置する放射タグは、累積室温曝露可能時間を監視するために使用されてもよい。熱履歴タグは、肉および魚ならびにワインの品質を監視するためにも有用でありうる。

放射符号化タグ、光学リニアバーコードもしくはマトリックスコード、ホログラム、エンボスコード、導波コード、およびスマートフォン読み取り装置または同様の相互接続されたデバイスの組合せを使用して、時間、場所および認証データが取得されてもよい。このデータは、デバイスアプリケーションを使用して局所的に取り込まれ、中心位置に周期的に伝達されてもよく、または許容帯域を使用して継続的に伝達されてもよい。一部の場合では、製造業者および／または小売業者は、この情報を使用して、それらの製品がどこに位置するか、およびより重要には、偽造製品がどこで供給または流通チェーンに侵入しているかを監視することができてもよい。

一部の実施形態では、放射タグは光学異方性である。ある特定の実施形態では、放射タグの１つまたは複数の放射種は、１つの方向において第１のセットの波長および放射寿命で、および第２の方向において第２のセットの波長および放射寿命で電磁線を放射してもよい。一部の場合では、この異方性は、放射種がポリマーであるまたはポリマーに包埋される場合に、機械的方法（例えば、ブロー成型、溶融流動、押出、ゴム、エンボス加工、溶媒流動、延伸）によってもたらされてもよい。ある特定の実施形態では、放射種は液晶の一部であってもよく、液晶に溶解されてもよい。液晶内の放射種のアライメントは、機械的方法、光学的方法、光化学反応、ならびに／または電場および／もしくは磁場の適用によって達成されてもよい。ある特定の場合では、円偏光電磁線が発生されてもよい。一部の場合では、これらのアライメントは、無期限に、またはアライメントの損失を引き起こす他の条件が適用されるまで放射タグ中に保持され、持続してもよい。ある特定の場合では、異方性光学材料は、放射種の周りおよび／または上に配置されてもよく、それにより偏光画像を発生させてもよい。一部の場合では、偏光および光学異方性の特徴を放射タグに付加することにより、有利にはさらなる複雑度が生じ、情報を符号化するためのより多くの選択肢が提供されてもよい。一部の場合では、温度の上昇によって材料中の光学アライメントが減少する可能性がある。一部のそのような場合では、材料のアライメントの変化から生じる放射寿命画像の変化を使用して、物体の熱履歴に関する情報を取得することができる。

一部の実施形態では、丸剤、錠剤およびカプセルは、ブリスター包装に配置されてもよい。典型的に、この包装の片側は、半球状かつ製品が見えるように透明であり、また多くの場合箔である台紙は平坦であり、台紙を破ることによって製品が取り出される。これらの包装は、放射タグの特定の寿命をもたらす雰囲気を含有してもよい。雰囲気は、二酸化炭素などの気体を含有してもよく、気体はアミンまたは放射材料中の他の種と相互作用し、独特の寿命を生じてもよい。これにより、製品の独特の光学シグネチャーがもたらされてもよい。一部の場合では、シールを破ることによって製品が損傷した場合、これも検出される可能性がある。ある特定の実施形態では、雰囲気は窒素またはアルゴンであってもよく、かつ放射タグは、シールが破られた場合に包装に浸出しうる酸素の存在下でその寿命を変化させるものであってもよい。一部の場合では、雰囲気は、シールが破られた場合に水で置き換え可能な重水を含有してもよい。

一部の実施形態では、放射種および／または放射タグは、ＲＮＡ、ＤＮＡ、ＰＮＡ、キメラ核酸、分子ビーコン、抗体、アプタマー、レクチン、タンパク質、操作されたタンパク質、酵素、挿入剤などの認識実体と組み合わされ、アッセイ（例えば、診断アッセイ、イムノアッセイ）をもたらしてもよい。一部の場合では、アッセイは、ポイントオブケア、現場、および／または在宅の診断使用に使用されてもよい。一部の実施形態では、アッセイは、ハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ）、時間分解ＦＲＥＴ、および／または時間分解蛍光消光技術に基づいてもよい。ある特定の場合では、アッセイは、これらに限定されないが、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、定量ポリメラーゼ連鎖反応（ｑＰＣＲ）、等温増幅、遺伝子編集技術などを含む他の診断、感知、および／または信号／分析物増幅技術と組み合わされてもよい。ある特定の場合では、アッセイは、これらに限定されないが、ＤＮＡマイクロアレイ、タンパク質マイクロアレイ、生体機能チップデバイスなどを含むハイスループットアレイ技術と組み合わされてもよい。一部の場合では、アッセイは、環境試料（例えば、水、土壌、かび、塗料）および／または生物学的試料（例えば、血液、汗、粘液、尿、糞便）を試験するために使用されてもよい。一部の場合では、これらのアッセイは、ｐＨ、発汗量／損失、分析物（例えば、グルコース、ラクテート、塩化物、電解質、代謝産物、小分子）の濃度を監視するために設計されたウェアラブルセンサーに組み込まれてもよい。一部の場合では、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、細菌、ウイルス、もしくは真菌感染、腎不全、またはがんなどの疾患状態の兆候となる分析物を監視するためのアッセイ（例えば、診断アッセイ）へと製作されてもよい。当業者は、他のアッセイが可能であることを認識する。

一部の実施形態では、食品および飲料試料におけるアレルゲンの有無を検証するために、放射スプレー、エアロゾル、液体、粒子などが使用されてもよい。

一部の実施形態では、放射固体、液体、粒子、エアロゾル、ゲル、ペーストなどが広範に分配され、爆発物、化学剤、生物剤、毒性化学物質、重金属、麻薬、放射線などの分析物の有無を検証するために遠隔監視されてもよい。さらに、前述のローリングシャッター効果により、測距用途のための距離情報がもたらされてもよい。

別の実施形態では、爆発物、化学剤、生物剤、毒性化学物質、重金属、麻薬、放射線などの分析物を検出できる放射タグは、遠隔監視のために自治権のある空、陸および海上自動車に配備されてもよい。

別の実施形態では、放射タグは、敵味方識別装置に使用されてもよい。

別の実施形態では、放射タグは、セキュリティバッジまたは身分証明書に使用されてもよい。

別の実施形態では、放射タグは、貨幣に使用されてもよい。

一部の実施形態では、本明細書に記載される放射種（例えば、化学および／または生物種）は、ポイントオブケア、現場もしくは在宅の診断キット、または関連する方法に関連付けられてもよい。

一部の実施形態では、１つまたは複数の放射種は、種々の基材にドロップキャスト、スピンコート、または噴霧される溶液に組み込まれてもよい。一部の実施形態では、放射種は、薄膜に組み込まれてもよい。

一部の実施形態では、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、例えば、極端な温度への曝露、水分および／または湿度の変化、光および／または化学反応物質への曝露による物品の分解（例えば、特徴）を検出するために使用されてもよい。例えば、一部のそのような実施形態では、１つもしくは複数の化学および／または生物種は、異なる温度、水分、湿度、光への曝露および／または特定の化学物質との反応によって変化する時間依存性放射および／または反射挙動を有してもよい。他の場合では、化学および／または生物種は、材料の品質を保証するためのタイマーとして使用されてもよい。例えば、滅菌プロセスの一部としてガンマ線、エチレンオキシド、酸素、または他の滅菌剤への曝露によって種の特徴の変化が誘発される場合、放射種を使用して、曝露および／またはこのプロセス後にどれだけ時間が経過したかを示すことができる。同様に、本明細書に記載される方法およびシステムを使用して、物品周囲の包装の物理的な開封および周囲雰囲気への曝露が識別されてもよい（例えば、特徴）。

一部の実施形態では、本明細書に記載される場合、特定のセット（複数可）の条件下での放射種の放射プロファイル（例えば、量、速度）の変化（例えば、単一の画像で識別される）は、物品または種それ自体の１つまたは複数の特徴に対応する。すなわち、一部の実施形態では、物品の１つまたは複数の特徴は、１つもしくは複数の化学および／または生物種（例えば、物品に事前に付加された化学および／または生物種）の放射および／または反射プロファイルに基づいて識別されてもよい。

一部の実施形態では、種が物品に適用され、その種に関連付けられる物品の特徴の記録が作製されてもよい。例えば、一部の実施形態では、物品の同一性は、画像システムによって特定の放射パターンが検出される場合に確認されてもよい。

一部の実施形態では、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、１つまたは複数のさらなる識別構成要素と組み合わされてもよい。例えば、一部の実施形態では、化学および／または生物種とは異なる第２の識別構成要素が存在してもよい。例えば一部の実施形態では、種は、一次元または多次元光学バーコードにさらに関連付けられてもよい。当業者は、本明細書の教示に基づき、本明細書に記載される方法およびシステムと使用するためのさらなる識別構成要素を選択する方法を理解する。一部の実施形態では、物品は、種、ならびに光学バーコード、ホログラム、ＲＦＩＤ、ならびに／またはさらなる化学的マーカーおよび／もしくは生物学的マーカーなどの第２の識別構成要素に関連付けられる。本明細書に記載されるシステムと併用されてもよいさらなる化学的マーカーおよび／または生物学的マーカーの非限定的な例は、これらに限定されないが、比色色素、蛍光色素、ＩＲ色素、透かし、ナノ粒子、ナノロッド、量子ドット、抗体、タンパク質、核酸、およびこれらの組合せを含む。

本明細書で使用される場合、用語「に関連付けられる」は、一般に近接して保たれることを意味し、例えば物品に関連付けられた化学タグは、物品の表面に隣接してもよい。本明細書で使用される場合、放射種が表面に「隣接」していると称されるとき、放射種は表面に直接隣接（例えば、接触）してもよく、または１つもしくは複数の介在構成要素（例えば、標識）も存在してもよい。表面に「直接隣接」した化学タグは、介在構成要素（複数可）が存在しないことを意味する。一部の実施形態では、化学および／または生物種は、物品の表面に隣接する。一部の実施形態では、放射種は、物品の表面に直接隣接する。一部の実施形態では、放射種は、物品に組み込まれる（例えば、物品の少なくとも一部の塊内に存在するが、化学および／または生物種が物品に付加されない場合、物品それ自体に本質的に存在しないか、または本明細書に記載されるシステムおよび／または方法の実装に望ましい量で存在しない）。

一部の実施形態では、放射種は、受動的に電磁線を放射する。一部の実施形態では、放射種は電磁線を放射せず、検出される場合がある（例えば、生成される単一の画像で、例えばローリングシャッターなどを使用して）電磁線を放射および／または反射するように刺激（例えば、誘発）されてもよい。

一部の実施形態では、種を刺激（例えば、誘発）することによって放射が生成されるおよび／または放射の寿命が変化する。一部の実施形態では、放射の寿命によって種および／または物品の特徴が識別される。

一部の実施形態では、物品の特徴は、第１のセットの条件下での１つまたは複数の種による第１の（時間依存性）放射を検出し、第１のセットの条件と異なる第２のセットの条件下での１つまたは複数の種による第２の（時間依存性）放射を検出することによって決定されてもよく、ここで第１の放射と第２の放射との間の変化によって物品の特徴が識別される。

上記および本明細書に記載される通り、画像の第１の部分が放射開始後の第１の期間に対応し、画像の第２の部分が同じ放射開始後の第２の期間に対応するように、ローリングシャッター機構および画像センサーを使用して放射の単一の画像を取得することにより、１つまたは複数の種の放射の特徴（例えば、放射の寿命）が識別されてもよい。

一部の実施形態では、種を刺激するために電磁線の単一のパルスが使用されてもよい。

一部の実施形態では、種を刺激するために電磁線の複数のパルスが使用されてもよい。ある特定の場合では、電磁線の複数のパルスは、物品の繰り返しの認証に有用でありうる。一部の実施形態では、放射種は、放射に応答して画像センサーによって生成される信号の強度、寿命および／または色が経時的に監視されうるように、特定の期間にわたって刺激されてもよい。一部のそのような実施形態では、種の放射プロファイルは、物品の特徴（例えば、真正性、新鮮さ、品物が使用されたかどうかなど）を決定するために使用されてもよい。一部の実施形態では、１つもしくは複数の化学および／または生物種の電磁線の複数のパルスが使用され、例えば識別可能な信号の時間領域が物品の特徴（例えば、同一性、真正性など）に対応するように、複雑な識別可能な信号が発生されてもよい。

一般的に、化学および／または生物種からの電磁線の検出可能な放射（および／または反射）を生成する任意の刺激が、本明細書に記載されるシステムおよび方法とともに使用されてもよい。

一部の実施形態では、本明細書に記載される方法およびシステムは、物品の１つまたは複数の特徴を識別するために、２種またはそれより多くの放射プロファイルの連続的放出を利用してもよい。

一部の場合では、数カ月またはさらには数年間励起可能な種を有することが望ましい場合がある。一部の実施形態では、加えられる反応物、光、放射線または機械化学的刺激に応答して生じる電磁放射が使用されてもよい。

一部の実施形態では、画像センサーは、化学および／または生物種を含有すると思われる物品に近接して位置付けられる。一部の実施形態では、化学および／または生物種が励起されて放射を生成すると、画像センサーは、放射の単一の画像を生成するように構成されてもよい。一部のそのような実施形態では、単一の画像は、物品の１つまたは複数の特徴に対応する場合がある。

一部の実施形態では、化学および／または生物種は、分析物の存在下での反応（例えば、本明細書に記載されるシステムおよび方法を使用して検出されうる）を経てもよい。例えば、化学および／または生物種と分析物の間の相互作用は、共有結合（例えば、炭素－炭素、炭素－酸素、酸素－ケイ素、硫黄－硫黄、リン－窒素、炭素－窒素、金属－酸素、または他の共有結合）、イオン結合、水素結合（例えば、例えばヒドロキシル、アミン、カルボキシル、チオールおよび／または同様の官能基の間）、配位結合（例えば、金属イオンと単座または多座配位子との間の錯体形成またはキレート化）などの結合の形成を含んでもよい。相互作用はまた、ファンデルワールス相互作用を含んでもよい。一実施形態では、相互作用は、分析物と共有結合を形成することを含む。一部の場合では、種と分析物との間の相互作用は、電荷移動反応などの反応を含んでもよい。一部の他の実施形態では、種は、周囲環境の変化（例えば、温度の変化）に応じて化学的または物理的変換を経て、画像センサーから決定可能な放射プロファイル（例えば、パターン）を生成してもよい。決定可能な信号は、一部の場合では、持続しても経時的に減少してもよい。

化学および／または生物種はまた、タンパク質、核酸、糖タンパク質、炭水化物、ホルモンなどを含む生物学的分子の対の間の結合事象を介して分析物と相互作用してもよい。特定の例は、抗体／ペプチド対、抗体／抗原対、抗体断片／抗原対、抗体／抗原断片対、抗体断片／抗原断片対、抗体／ハプテン対、酵素／基質対、酵素／阻害剤対、酵素／補因子対、タンパク質／基質対、核酸／核酸対、タンパク質／核酸対、ペプチド／ペプチド対、タンパク質／タンパク質対、小分子／タンパク質対、グルタチオン／ＧＳＴ対、抗ＧＦＰ／ＧＦＰ融合タンパク質対、Ｍｙｃ／Ｍａｘ対、マルトース／マルトース結合タンパク質対、炭水化物／タンパク質対、炭水化物誘導体／タンパク質対、金属結合タグ／金属／キレート、ペプチドタグ／金属イオン－金属キレート対、ペプチド／ＮＴＡ対、レクチン／炭水化物対、受容体／ホルモン対、受容体／エフェクター対、相補的核酸／核酸対、リガンド／細胞表面受容体対、ウイルス／リガンド対、プロテインＡ／抗体対、プロテインＧ／抗体対、プロテインＬ／抗体対、Ｆｃ受容体／抗体対、ビオチン／アビジン対、ビオチン／ストレプトアビジン対、薬物／標的対、ジンクフィンガー／核酸対、小分子／ペプチド対、小分子／タンパク質対、小分子／標的対、炭水化物／タンパク質対、例えばマルトース／ＭＢＰ（マルトース結合タンパク質）、小分子／標的対、または金属イオン／キレート剤対を含む。種の特定の非限定的な例は、ペプチド、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡを含む。

本明細書で使用される場合、「分析物」または「化学化合物」は、分析される任意の化学的、生化学的または生物学的実体（例えば、分子）であってもよい。分析物は、気相にあっても、液相にあっても、固相にあってもよい。一部の実施形態では、分析物は気相分析物である。一部の場合では、分析物は電磁線の形態であってもよい。一部の場合では、分析物は空中粒子であってもよい。一部の場合では、デバイスは、分析物に高い特異性を有するように選択されてもよく、例えば化学的、生物学的、または爆発物センサーであってもよい。一部の実施形態では、分析物は、デバイスの少なくとも一部（例えば、種）と相互作用できる官能基を含む。一部の場合では、デバイスは、周囲媒体のｐＨ、水分、温度などの変化を決定してもよい。分析物は、爆発物（例えば、ＴＮＴ）、毒素、または化学兵器剤などの化学種であってもよい。特定の例では、分析物は、化学兵器剤（例えば、サリンガス）または化学兵器剤の類似体（例えば、メチルホスホン酸ジメチル、ＤＭＭＰ）である。

一部の実施形態では、化学化合物（すなわち、分析物）は、必要に応じて置換されたアリール種および／または必要に応じて置換されたヘテロアリール種、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、または多環式芳香族炭化水素、例えばベンゾ［ａ］ピレンを含む芳香族種であってもよい。一部の実施形態では、分析物は、アンモニアなどのアミン含有種であってもよい。一部の実施形態では、分析物は、アセトニトリルなどのニトリル含有種であってもよい。一部の実施形態では、分析物は、アルコール、ケトン、エステル、カルボキシレート、アルデヒド、他のカルボニル基、エーテルなどを含む種などの酸素含有種であってもよい。一部の実施形態では、分析物は、シクロヘキサノン、酢酸エチル、ＴＨＦ、またはヘキサナールなどのケトン、エステル、エーテル、またはアルデヒドを含む種であってもよい。一部の実施形態では、分析物は、ＤＭＭＰなどのリン含有分析物である。一部の実施形態では、分析物は、ニトロメタンまたはＴＮＴなどのニトロ含有種であってもよい。分析物の他の例は、アルコール、オレフィン、一酸化窒素、チオール、チオエステルなどを含む。

一部の場合では、センサーは、周囲媒体の条件、または条件のセットの変化を決定することができる。本明細書で使用される場合、「条件」または「条件のセット」の変化は、例えば特定の温度、ｐＨ、溶媒、化学剤、雰囲気の種類（例えば、窒素、アルゴン、酸素など）、電磁線などに対する変化を含んでもよい。一部の場合では、条件のセットは、センサーが配置される環境の温度の変化を含んでもよい。例えば、センサーは、温度の変化に応じて化学的または物理的変化を経て、センサーから決定可能な信号を生成する構成要素（例えば、結合部位）を含んでもよい。

本明細書に記載される実施形態の文脈で使用するのに好適な他の実施形態は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００１３９６号、２００９年３月４日出願、表題「Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｐｅｃｉｅｓ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｗａｒｆａｒｅ Ａｇｅｎｔｓ」；国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００６５１２号、２００９年１２月１１日出願、表題「Ｈｉｇｈ Ｃｈａｒｇｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｃａｒｂｏｎ－Ｂａｓｅｄ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｔｈｅｒｅｏｆ」；米国特許出願第１２／４７４，４１５号、２００９年５月２９日出願、表題「Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｏｒ Ｏｔｈｅｒ Ｎａｎｏｓｃａｌｅ Ａｒｔｉｃｌｅｓ」；国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０５１６１０号、２０１０年１０月６日出願、表題「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ」；国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５５３９５号、２０１０年１１月４日出願、表題「Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ａｎａｌｙｔｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ， ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」；国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０５３８９９号、２０１１年９月２９日出願、表題「ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ、 ＭＥＴＨＯＤＳ， ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ ＰＯＬＹ（ＴＨＩＯＰＨＥＮＥＳ）；国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２５８６３号、２０１１年２月２３日出願、表題「Ｃｈａｒｇｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ｕｓｅｓ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ」；および国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０３９９７１号、２０１５年７月１０日、表題「ＦＯＲＭＵＬＡＴＩＯＮＳ ＦＯＲ ＥＮＨＡＮＣＥＤ ＣＨＥＭＩＲＥＳＩＳＴＩＶＥ ＳＥＮＳＩＮＧ」に記載され、これらの出願は、その全体があらゆる目的で本明細書に組み込まれる。

例示的な実施形態では、化学または生物種によって生成された放射が検出可能な信号を生成するように、化学または生物種を励起させるように構成された励起構成要素、検出可能な信号を感知するように構成された画像センサーであって、検出可能な信号が時間依存性放射信号を含む画像センサー、収集された放射を単一の画像に変換するように構成された電子ハードウェア構成要素であって、単一の画像が時間依存性放射信号を含む電子ハードウェア構成要素を含む、システムが提供される。

別の例示的な実施形態では、一定期間にわたる化学または生物種の変化を識別するための方法であって、種が１０ナノ秒より長い寿命を有する検出可能な放射を生成するように種を刺激するステップ、画像センサーを使用して検出可能な放射の単一の画像を取得するステップであって、単一の画像の第１の部分が種の刺激後の第１の期間に対応し、単一の画像の第２の部分が、第１の期間とは異なる種の刺激後の第２の期間に対応するステップ、および単一の画像の第１の部分と第２の部分との差に基づき、化学または生物種の変化を決定するステップを含む、方法が提供される。

別の例示的な実施形態では、化学または生物種の特徴を識別するための方法であって、種が１０ナノ秒より長い寿命を有する検出可能な放射を生成するように種を刺激するステップ、画像センサーを使用して検出可能な放射の単一の画像を取得するステップであって、単一の画像の第１の部分が種の刺激後の第１の期間に対応し、単一の画像の第２の部分が、第１の期間とは異なる種の刺激後の第２の期間に対応するステップ、および単一の画像の第１の部分と第２の部分との差に基づき、種の特徴を決定するステップを含む、方法が提供される。

さらに別の例示的な実施形態では、物品の特徴を識別するための方法であって、化学タグを含有すると思われる物品に近接して画像センサーを位置付けるステップ、存在する場合、化学タグが検出可能な放射を生成するように物品を刺激するステップ、画像センサーを使用して、検出可能な放射の単一の画像を取得するステップであって、単一の画像の第１の部分が分析物の刺激後の第１の期間に対応し、単一の画像の第２の部分が、第１の期間とは異なる分析物の刺激後の第２の期間に対応するステップ、および単一の画像の第１の部分と第２の部分との差に基づき、物品の特徴を決定するステップを含む、方法が提供される。

例示的な実施形態では、刺激の存在を検出するための方法であって、化学タグを含む物品を、刺激を含む条件のセットに曝露するステップであって、化学タグが、刺激の存在下で化学的および／または生物学的反応を経るステップ、物品に近接して画像センサーを位置付けるステップ、画像センサーを使用して、化学タグを含む物品の部分の単一の画像を取得するステップであって、単一の画像の第１の部分が、物品の曝露後の第１の期間に対応し、単一の画像の第２の部分が、第１の期間とは異なる物品の曝露後の第２の期間に対応するステップ、単一の画像の第１の部分と第２の部分との差に基づき、物品の特徴を決定するステップを含む、方法が提供される。

別の例示的な実施形態では、物品の特徴を識別するように構成されたシステムであって、物品に関連付けられた化学タグであり、条件のセット下で１０ナノ秒より長い励起状態寿命を有する検出可能な放射を発生することができる化学タグ、化学タグによって生成される放射を収集するように構成された画像センサー、収集された放射を単一の画像に変換するように構成された電子ハードウェア構成要素、および条件のセット下で化学タグを刺激するように構成された発生源を含むシステムが提供され、ここで単一の画像は、第１の部分および第２の部分を含み、第２の部分は、発生源による化学タグの刺激後の第１の部分とは異なる時間に取得され、第１の部分と第２の部分の特性との差は、物品の特徴に関連付けられる。

さらに別の例示的な実施形態では、化学タグの特徴を識別するように構成されたシステムであって、条件のセット下で１０ナノ秒より長い励起状態寿命を有する検出可能な放射を発生することができる化学タグ、化学タグによって生成される放射を収集するように構成された画像センサー、収集された放射を単一の画像に変換するように構成された電子ハードウェア構成要素、および化学タグを刺激するように構成された発生源を含むシステムが提供され、ここで単一の画像は、第１の部分および第２の部分を含み、第２の部分は、発生源による化学タグの刺激後の第１の部分とは異なる時間に取得され、第１の部分と第２の部分の特性との差は、化学タグの特徴に関連付けられる。他の場合では、画像は、第３、第４、第５および第６の部分を第１および第２の部分に組み合わせることによって生成されてもよい。部分の数はさらに多くてもよく、かつ目下の用途に必要とされる複雑度の所望のレベルに関連する。さらに、物品の所与の読み取りにおいて、潜在的な放射種のサブセットのみが、それらの選択的な励起、物理的位置、配向、環境、寿命などの結果として読み取られてもよい。物品を複数回読み取る場合、異なる方法が各連続的な読み取りに使用されてもよい。

一部の例示的な実施形態では、刺激は、単一のパルス、周期パルス、パルスの系列、連続的に変化する強度、またはこれらの組合せとして提供される電磁線を含む。

一部の例示的な実施形態では、刺激は、選択された放射種を励起させる離散的な波長範囲の電磁線を含む。

一部の例示的な実施形態では、刺激は、スマートフォンもしくはカメラのフラッシュによって行われ、シャッター、屈折材料、光学モジュラー、ミラー、もしくは光弁によって変調され、および／または蛍光もしくはＬＥＤ光によって行われる。

一部の例示的な実施形態では、特徴は、異なる励起によって撮影された多数の画像の分析から抽出され、および／または異なる角度、距離、もしくは配向で１つもしくは複数の画像を収集することから抽出される。

一部の例示的な実施形態では、種は、包装構成要素に関連付けられる。

一部の例示的な実施形態では、種は、種の刺激時に化学的および／または生物学的反応を経る。

一部の例示的な実施形態では、分析物への曝露により、放射種の強度の変化および／または１０ナノ秒より長い寿命を有する種の寿命の変化が生じる。

一部の例示的な実施形態では、第２の刺激により、物体中に含有される１つもしくは複数の放射種の放射の損失または第１の刺激の遮蔽が生じる。

一部の例示的な実施形態では、第２の刺激は、色の発生もしくは吸収および／または放射の変化を含む。

一部の例示的な実施形態では、異なる第１、第２およびさらなる刺激の組合せにより、１００ナノ秒～１００ミリ秒にわたって獲得される画像の変化が生じてもよい。

一部の例示的な実施形態では、化学タグは、物品の刺激時に化学的および／または生物学的反応を経て、および／または物品を刺激することは、化学タグの化学的および／または生物学的反応を生じさせることを含む。

一部の例示的な実施形態では、化学タグは、１０ナノ秒より長い励起状態寿命を有する少なくとも１種の放射色素を含む。

一部の例示的な実施形態では、ローリングシャッター構成要素は、画像センサーに関連付けられる。

一部の例示的な実施形態では、化学タグは、刺激の存在下で１０ナノ秒より長い励起状態寿命を有する検出可能な放射を生成する。
さらなる例示的な実施形態

以下の実施形態は、例示目的で提供されるものであり、限定的であることを意図しない。本明細書に記載される他の実施形態も可能である。

１．物体を励起させ、放射および／または反射電磁線によって発生されたパターンを読み取ることができるデバイスであって、少なくとも１つの放射種がパターンの読み取りの間に変化する信号を発生する、デバイス。

ａ．励起が、放射種のすべてを励起させる電磁線の１または複数のバーストによって生成される、実施形態１に記載のデバイス。

ｂ．励起がパルス化および／または変調電磁線によって達成される、実施形態１に記載のデバイス。

ｃ．励起が、フラッシュランプ、ＬＥＤ、および／または蛍光灯によって達成される、実施形態１に記載のデバイス。

ｄ．励起方法が光学シャッター、光弁、光学変調器、屈折材料またはミラーによって制御される、実施形態１に記載のデバイス。

ｅ．励起が、異なる放射種を独立的に励起できる異なる波長で行われる、実施形態１に記載のデバイス。

ｆ．１つまたは複数の画像が、電磁線のバーストからの異なる遅延または１つもしくは複数の波長での電磁線の変調を用いて収集される、実施形態１に記載のデバイス。

ｇ．励起がパターンの読み取りを通して変化する、実施形態１に記載のデバイス。

ｈ．統合された励起および画像取り込み構成要素を有する、実施形態１に記載のデバイス。

ｉ．励起および画像取り込み構成要素が別個である、実施形態１に記載のデバイス。

ｊ．デバイスがＣＭＯＳイメージング装置を組み込む、実施形態１に記載のデバイス。

ｋ．デバイスがスマートフォンである、実施形態１に記載のデバイス。

ｌ．デバイスが測定を行う間に励起および物体の読み取りの方法を動的に変更することができる、実施形態１に記載のデバイス。

ｍ．励起および画像の読み取りのための指示が、別の光学画像、ソフトウェア、外部源から無線通信によって提供される、実施形態１に記載のデバイス。

ｎ．デバイスが電気的、機械的、粒子または化学的刺激による少なくとも１つの放射構成要素の非光学的励起を誘発することができる、実施形態１に記載のデバイス。

２．１０ナノ秒より長い励起状態寿命を有する１つまたは複数の放射種（例えば、色素）を含む、物品。

ａ．物品のコーティングが、物品に関連付けられる製品の同一性および／または状況を明示する情報を有する、実施形態２に記載の物品。

ｂ．丸剤、カプセルのコーティングまたは製品の物理的包装である、実施形態２に記載の物品。

ｃ．物品の一部がバーコードまたはマトリックスコードを含む、実施形態２に記載の物品。

ｄ．物品が読み取られる方法に関する情報が符号化される、実施形態２に記載の物品。

ｅ．１０ナノ秒より長い寿命を有する放射色素が、それらの環境に応答して製品の状況に関する情報を明示する、実施形態２に記載の物品。

ｆ．１０ナノ秒より長い寿命を有する放射信号が、その環境または曝露歴に応答して作成される、変更されるまたは増強される、実施形態２に記載の物品。

ｇ．放射信号が無機蛍光体によって作成される、実施形態２に記載の物品。

ｈ．放射信号が無機／有機組成物によって作成される、実施形態２に記載の物品。

ｉ．ビスマスを含有する放射材料を含む、実施形態２に記載の物品。

ｊ．イリジウム、白金、レニウム、金または銅を含有する放射材料を含む、実施形態２に記載の物品。

ｋ．ランタニドまたはアクチニド金属を含有する放射材料を含む、実施形態２に記載の物品。

ｍ．臭化物、ヨウ化物、硫黄、セレン、テルル化物、亜リン酸、アンチモン、スズ、鉛、水銀またはカドミウムを含有する放射材料を含む、実施形態２に記載の物品。

ｎ．熱活性化遅延放射を示す放射材料を含む、実施形態２に記載の物品。

ｏ．拡散して、物品におけるその位置を変えることができる放射材料を含む、実施形態２に記載の物品。

ｐ．液体である、実施形態２に記載の物品。

ｑ．ゲルである、実施形態２に記載の物品。

ｒ．固体、液体および／またはゲルの複合物である、実施形態２に記載の物品。

ｓ．光を集中させるまたは導波する光学的構造を有する、実施形態２に記載の物品。

ｕ．ホログラムを含有する、実施形態２に記載の物品。

ｖ．バーコードまたはマトリックスコードを含有する、実施形態２に記載の物品。

ｙ．目的の材料の試験片への適用後に放射応答をもたらす開始試験片の組合せによって生成される、実施形態２に記載の物品。

ｚ．指向性放射または放射される光の偏光を生じる光学的構造を有する、実施形態２に記載の物品。

本発明の複数の実施形態が本明細書で記載および例示されたが、当業者は、機能を実行するため、ならびに／または結果および／もしくは本明細書に記載される利点の１つもしくは複数を得るために、種々の他の手段および／または構造を容易に想定し、またそのような変形および／または修正のそれぞれは、本発明の範囲内であるとみなされる。より一般的には、当業者は、本明細書に記載されるすべてのパラメータ、寸法、材料および構成は例示的であることを意図し、実際のパラメータ、寸法、材料および／または構成は、本発明の教示が使用される特定の１つもしくは複数の用途に依存することを容易に理解する。当業者は、単なる慣用的な実験を使用して、本明細書に記載される本発明の特定の実施形態に対する多くの均等物を認識するまたは突き止めることができる。したがって、前述の実施形態は単なる例として提示され、さらに添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内で、本発明は、詳細に記載され特許請求されるものとは別様に実施されてもよいことが理解されるべきである。本発明は、本明細書に記載される各個々の特色、システム、物品、材料、キットおよび／または方法を対象とする。さらに、２つもしくはそれより多くのそのような特色、システム、物品、材料、キットおよび／または方法の任意の組合せは、そのような特色、システム、物品、材料、キットおよび／または方法が相互に矛盾しない限り、本発明の範囲内に含まれる。
本明細書および特許請求の範囲で使用される不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、それとは反対のことが明確に指示されない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。

本明細書および特許請求の範囲で使用される「および／または」という語句は、そのように等位結合された要素、すなわち、一部の場合は接続法的に存在し、他の場合は離接的に存在する要素の「いずれかまたは両方」を意味することを理解すべきである。「および／または」の節で具体的に特定された要素以外の他の要素も、具体的に特定されている要素に関連するか関連しないかにかかわらず、それとは反対のことが明確に指示されない限り、必要に応じて存在してもよい。したがって、非限定的な例として、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの非限定的言語とともに使用される場合、「Ａおよび／またはＢ」への言及は、一実施形態ではＢを伴わないＡ（必要に応じてＢ以外の要素を含む）；別の実施形態ではＡを伴わないＢ（必要に応じてＡ以外の要素を含む）；さらに別の実施形態ではＡとＢの両方（必要に応じて他の要素を含む）などを指すことができる。

本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、「または」は、上記定義の「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リストにおいて項目を分ける場合、「または」または「および／または」は、包含的である、すなわち、多数の要素または要素のリスト、および必要に応じてリストに挙げられていない追加の項目のうちの少なくとも１つを含むだけでなく、１つより多くも含むと解釈されるべきである。「のうちの１つだけ」もしくは「のうちの正確に１つ」などの反対のことが明確に指示されている用語のみ、または特許請求の範囲で使用される場合の「からなる」は、多数の要素または要素のリストのうちの正確に１つの要素を含むことを指す。一般に、「いずれか」、「のうちの１つ」、「のうちの１つだけ」または「のうちの正確に１つ」などの排他性の用語によって先行される場合、本明細書で使用される「または」という用語は、単に排他的な代替物（すなわち、「一方または他方であって両方ではない」）を示すと解釈される。特許請求の範囲で使用される場合、「から本質的になる」は、特許法の分野で使用されるその通常の意味を有する。

本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、１つまたは複数の要素のリストに関連した「少なくとも１つ」という語句は、要素のリストの中の要素の任意の１つまたは複数から選択される少なくとも１つの要素を意味するが、要素のリストの中に具体的に挙げられるありとあらゆる要素のうちの少なくとも１つを必ずしも含むものではなく、要素のリスト中の要素の任意の組合せを排除するものではないことを理解すべきである。この定義はまた、語句「少なくとも１つ」が指す要素のリストの中で具体的に特定される要素以外の要素が、具体的に特定される要素に関連するか関連しないかにかかわらず、必要に応じて存在しうることを可能にする。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」（または等価的に「ＡまたはＢのうちの少なくとも１つ」または等価的に「Ａおよび／またはＢのうちの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、Ｂが存在しない、必要に応じて１つより多くを含む少なくとも１つのＡ（および必要に応じてＢ以外の要素を含む）を指し；別の実施形態では、Ａが存在しない、必要に応じて１つより多くを含む少なくとも１つのＢ（および必要に応じてＡ以外の要素を含む）を指し；さらに別の実施形態では、必要に応じて１つより多くを含む少なくとも１つのＡ、および必要に応じて１つより多くを含む少なくとも１つのＢ（および必要に応じて他の要素を含む）などを指すことができる。

特許請求の範囲および上記の本明細書において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「担持する」、「有する」、「含有する」、「伴う」、「保持する」などのすべての移行句は、非限定的である、すなわち、それを含むがそれに限定されないことを意味すると理解すべきである。「からなる」および「から本質的になる」という移行句だけは、米国特許局の特許審査手続便覧（Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐａｔｅｎｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｐａｔｅｎｔ Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）、セクション２１１１．０３に示されるように、それぞれ閉鎖型または半閉鎖型移行句であるものとする。

例えば、１つまたは複数の物品、構造、力、場、流動、方向／軌道、および／もしくはそれらの下位構成要素ならびに／またはそれらの組合せおよび／もしくはそのような用語による特徴付けに準ずる上記に列挙されていない任意の他の有形もしくは無形要素の形状、配向、アライメント、および／またはそれらの間の幾何学的関係に関連する本明細書で使用される任意の用語は、別様に定義または示されない限り、そのような用語の数学的定義への絶対的な適合を要求するものと理解されず、むしろ、当業者によって理解されるように、主題がそのような主題に最も近似的に関連すると特徴付けられる可能な範囲において、そのような用語の数学的定義への適合を示すと理解される。形状、配向、および／または幾何学的関係に関連するそのような用語の例は、これらに限定されないが、形状、例えば丸形、正方形、ゴムボック（ｇｏｍｂｏｃ）、円形の／円形、長方形の／長方形、三角形の／三角形、円柱形の／円柱形、楕円形の／楕円形、多（ｎ）角形の／多（ｎ）角形など；角度配向、例えば、垂直、直交、平行、縦の、水平、共線形など；輪郭および／または軌道、例えば平面／平面の、共平面、半球、準半球、線／線形、双曲線、放物線、平坦、湾曲、直線、弧状、正弦の、接線／接線のなど；方向、例えば北、南、東、西など；表面ならびに／あるいはバルク材料特性、および／または空間／時間的分解能および／または分布、例えば、平滑、反射、透明、クリア、不透明、剛性、不浸透性、均一（均一に）、不活性、非湿潤性、不溶性、定常、不変、一定、均質など；ならびに関連分野の当業者に明白である多くのその他を説明する用語を含む。一例として、本明細書で「正方形」と記載される製作品は、そのような物品が完璧に平面または直線であり、かつ正確に９０度の角度で交差する面または辺を有することを要求せず（実際、そのような物品は、数学的抽象概念としてのみ存在しうる）、むしろそのような物品の形状は、当業者によって理解されるまたは具体的に説明されるように、列挙される製作技術に関して典型的に達成可能かつ達成される範囲において、数学的に定義される「正方形」に近似すると解釈されるべきである。別の例として、本明細書で「整合」されると記載される２つまたはそれより多くの製作品は、そのような物品が完璧に整合される面または辺を有することを要求せず（実際、そのような物品は、数学的抽象概念としてのみ存在しうる）、むしろそのような物品の配列は、当業者によって理解されるまたは具体的に説明されるように、列挙される製作技術に関して典型的に達成可能かつ達成される範囲において、数学的に定義される「整合」に近似すると解釈されるべきである。

Claims (73)

1. 放射種が放射期間中に検出可能な非定常状態の放射を生成するように、前記放射種を励起させるように構成された励起構成要素であって、前記放射期間が少なくとも１０ナノ秒である、励起構成要素、
   前記検出可能な非定常状態の放射の少なくとも一部を検出するように構成された画像センサー、ならびに
   前記放射期間の第１の部分に対応する第１の部分、および前記放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含む単一の画像を生成するように構成された電子ハードウェア構成要素
   を含む、システム。
2. 前記単一の画像が前記放射期間の第３の部分に対応する第３の部分をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
3. 前記単一の画像が前記放射期間の複数の他の部分に対応する後続の部分をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
4. 前記放射期間の前記第１の部分が前記放射期間の前記第２の部分とは異なる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
5. 前記放射期間の前記第１の部分が、前記放射期間の前記第２の部分と少なくとも部分的に重複する、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
6. 放射種を非定常状態の電磁線に曝露するように構成された励起構成要素、
   前記放射種によって放射された電磁線の少なくとも一部を検出するように構成された画像センサー、ならびに
   少なくとも第１の時点での前記放射種による電磁線の放射に対応する少なくとも第１の画像部分、および少なくとも第２の時点での前記放射種による電磁線の放射に対応する第２の画像部分を含む単一の画像を生成するように構成された電子ハードウェア構成要素
   を含む、システム。
7. 前記電子ハードウェア構成要素が、
   ａ．２つより多くのそれぞれの時点での、前記放射種による電磁線の放射に対応する２つより多くの画像部分を含む前記単一の画像を生成する、ならびに／または
   ｂ．少なくとも第１の時点での前記放射種による電磁線の放射に対応する少なくとも第１の画像部分、および少なくとも第２の時点での前記放射種による電磁線の放射に対応する第２の画像部分をそれぞれ含む、複数の画像を生成する
   ように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
8. 物品の特徴を識別するように構成されたシステムであって、
   前記物品に関連付けられた化学タグであり、前記化学タグが放射種を含み、前記放射種が、条件のセット下で放射期間中に検出可能な非定常状態の放射を生成し、前記放射期間が少なくとも１０ナノ秒である、化学タグ、
   画像取り込み期間にわたって変化する前記検出可能な非定常状態の放射が生成されるように、前記条件のセット下で前記放射種を励起させるように構成された励起構成要素、
   前記検出可能な非定常状態の放射を検出するように構成された画像センサー、および
   前記検出可能な放射を単一の画像に変換するように構成された電子ハードウェア構成要素
   を含み、
   前記単一の画像が、前記放射期間の第１の部分に対応する第１の部分、および前記放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含み、
   前記第１の部分の特性と前記第２の部分の特性との差が前記物品の特徴に関連付けられる、システム。
9. 前記単一の画像が、前記放射期間の複数の他の部分に対応する後続の部分をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
10. 化学タグの特徴を識別するように構成されたシステムであって、
    物品に関連付けられた化学タグであり、前記化学タグが放射種を含み、前記放射種が、条件のセット下で放射期間中に検出可能な非定常状態の放射を生成し、前記放射期間が少なくとも１０ナノ秒である、化学タグ、
    画像取り込み期間にわたって変化する前記検出可能な非定常状態の放射が生成されるように、前記条件のセット下で前記放射種を励起させるように構成された励起構成要素、
    前記検出可能な非定常状態の放射を検出するように構成された画像センサー、および
    検出された放射を単一の画像に変換するように構成された電子ハードウェア構成要素
    を含み、
    前記単一の画像が、前記放射期間の第１の部分に対応する第１の部分、および前記放射期間の第２の部分に対応する第２の部分を含み、
    前記第１の部分の特性と前記第２の部分の特性との差が前記化学タグの特徴に関連付けられる、システム。
11. 前記検出可能な放射の少なくとも１つの特徴が、前記画像取り込み期間にわたって変化する、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
12. 前記放射種が化学および／または生物種である、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
13. 前記化学タグが複数の放射種を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
14. 前記励起構成要素が複数の放射種を励起させるように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
15. 前記複数の放射種のうち少なくとも２種の放射種が化学および／または生物種である、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
16. 前記励起構成要素が電磁線の発生源を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
17. 前記放射種を励起させるための前記電磁線の発生源が、実質的に白色の光を放射するように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
18. 前記電磁線の発生源が、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、蛍光灯、および／または白熱電球を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
19. 前記電磁線の発生源がフラッシュランプを含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
20. 前記励起構成要素が、光学シャッター、光弁、光学変調器、動的屈折材料、前記電磁線を周期的に遮蔽する回転要素、および／または可動ミラーを含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
21. 前記励起構成要素が、電気的、機械的、化学的、粒子または熱的刺激によって前記放射種を励起させるように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
22. 前記励起構成要素および画像センサーが単一の構成要素に統合されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
23. 前記励起構成要素および画像センサーが別個である、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
24. 前記画像センサーが、ＣＭＯＳセンサー、電荷結合素子または光ダイオードを含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
25. 前記画像センサーがローリングシャッター機構に関連付けられる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
26. 前記画像センサーがスマートフォンに組み込まれる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
27. 前記放射種が、１種または複数種の熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）分子または分子複合体を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
28. 前記放射種が無機蛍光体を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
29. 前記放射種が、臭素、ヨウ素、硫黄、セレン、テルル化物、リン、スズ、鉛、水銀および／またはカドミウムを含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
30. 前記放射種が、ビスマス、レニウム、イリジウム、白金、金または銅を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
31. 前記放射種がランタニドまたはアクチニドを含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
32. 前記放射種が、丸剤、カプセル、または製品の包装に関連付けられる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
33. 前記物品がコーティングを含み、前記コーティングが前記放射種を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
34. 前記物品および／または化学タグの前記特徴が、化学剤、生物剤、爆発物、毒性化学物質、重金属、麻薬、生体異物および／または放射線源の存在に関連付けられる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
35. 前記物品の前記特徴が、前記物品の真正性である、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
36. 第２の化学タグをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
37. 前記システムが、第２の識別可能な構成要素を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
38. 前記第２の識別可能な構成要素が、光学バーコード、ホログラム、透かし、ＲＦＩＤ、不可視インク、色素、比色マーカー、蛍光マーカー、ナノ粒子、ナノロッド、量子ドット、抗体、タンパク質、核酸、またはこれらの組合せを含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
39. 前記放射種が、ポイントオブケア、現場または在宅の診断キットまたは方法に関連付けられる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
40. １つまたは複数の構成要素が、前記放射種の励起および／または前記検出可能な放射の検出のための指示を提供する構成要素と無線通信状態にある、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
41. 一定期間にわたる放射種の変化を識別するための方法であって、
    前記種が放射期間中に検出可能な非定常状態の放射を生成するように前記種を励起させるステップであって、前記放射期間が少なくとも１０ナノ秒であるステップ、
    画像センサーを使用して、前記検出可能な非定常状態の放射の少なくとも一部の単一の画像を取得するステップであって、
    前記単一の画像の第１の部分が、前記放射期間の第１の部分に対応し、
    前記単一の画像の第２の部分が、前記放射期間の第２の部分に対応するステップ、および
    前記単一の画像の前記第１の部分と前記第２の部分との差に基づき、前記種の前記変化を決定するステップ
    を含む、方法。
42. 一定期間にわたる放射種の変化を識別するための方法であって、
    前記種に、放射期間中に非定常状態の電磁線を放射させるステップ、
    画像センサーを使用して、前記放射種によって放射された前記電磁線の少なくとも一部の単一の画像を取得するステップ、
    少なくとも第１の時点における前記放射種による電磁線の放射に対応する第１の画像部分からの情報を識別するステップ、
    少なくとも第２の時点における前記放射種による電磁線の放射に対応する第２の画像部分からの情報を識別するステップ、ならびに
    少なくとも前記第１の画像部分からの前記情報、および前記第２の画像部分からの前記情報から、前記放射種の前記変化を決定するステップ
    を含む、方法。
43. ２つより多くの時点での、前記放射種による電磁線の放射に対応する前記単一の画像の２つより多くの画像部分からの情報を識別するステップ、ならびに／または
    各画像が前記放射種によって放射される前記電磁線の少なくとも一部である複数の画像を取得し、各画像について、少なくとも第１の時点での前記放射種による電磁線の放射に対応する第１の画像部分からの情報を識別し、少なくとも第２の時点での前記放射種による電磁線の放射に対応する第２の画像部分からの情報を識別するステップ、ならびに
    前記２つより多くの画像部分から識別された情報から、および／または前記複数の画像からの情報から、前記放射種の変化を決定するステップ
    を含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
44. 前記放射期間が少なくとも１０ナノ秒である、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
45. 放射種の特徴を識別するための方法であって、
    前記種が放射期間中に検出可能な放射を生成するように前記種を励起させるステップであって、前記放射期間が少なくとも１０ナノ秒であるステップ、
    画像センサーを使用して、前記検出可能な放射の第１の画像を取得するステップであって、
    前記第１の画像の第１の部分が、前記放射期間の第１の部分に対応し、
    前記第１の画像の第２の部分が、前記放射期間の第２の部分に対応するステップ、および
    前記第１の画像の前記第１の部分と前記第２の部分との差に基づき、前記種の前記特徴を決定するステップ
    を含む、方法。
46. 前記種を励起させるステップが、前記種を電磁線に曝露することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
47. 励起電磁線が、単一のパルス、周期パルス、パルスの系列、連続的に変化する強度のパルス、またはこれらの任意の組合せとして提供される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
48. 前記電磁線が、電気信号、シャッター、屈折材料、光学変調器、可動ミラー、機械的デバイス、または光弁によって変調される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
49. 前記電磁線が可視光を含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
50. 前記電磁線が実質的に白色の光を含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
51. 前記電磁線が離散的な波長範囲を含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
52. 前記種を励起させるステップが、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、蛍光灯および／または白熱電球からのパルス化および／または変調光に前記種を曝露することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
53. 前記種を励起させるステップが、前記種をフラッシュランプに曝露することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
54. 前記種を励起させるステップが、電圧、電離線、物理的な力、または化学反応を適用することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
55. 前記種が包装構成要素に関連付けられる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
56. 前記種が、励起時に化学的および／または生物学的反応を経る、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
57. 分析物への曝露により、放射された光の強度、偏光、空間プロファイルの変化、および／または前記放射種の放射寿命の変化が生じる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
58. 物品を活性化する第２のステップをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
59. 物品を活性化する前記第２のステップにより、放射寿命、空間プロファイル、偏光、化学物質感受性、強度の変化および／または前記種を励起させる第１のステップの遮蔽が生じる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
60. 前記種を励起させる前記第２のステップにより、色の発生ならびに／または吸収および／もしくは放射の変化が生じる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
61. 前記種を励起させる異なる第１、第２およびさらなるステップの組合せにより、１００ナノ秒～１００ミリ秒にわたって獲得される画像の変化が生じる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
62. 物品の特徴を識別するための方法であって、
    放射タグを含有すると思われる物品に近接して画像センサーを位置付けるステップ、
    存在する場合、前記放射タグが検出可能な非定常状態の放射を生成するように前記物品を刺激するステップ、
    前記画像センサーを使用して、前記検出可能な非定常状態の放射の単一の画像を取得するステップであって、
    前記単一の画像の第１の部分が、分析物の刺激後の第１の期間に対応し、
    前記単一の画像の第２の部分が、前記第１の期間とは異なる前記分析物の刺激後の第２の期間に対応するステップ、および
    前記単一の画像の前記第１の部分と前記第２の部分との差に基づき、前記物品の前記特徴を決定するステップ
    を含む、方法。
63. 刺激の存在を検出するための方法であって、
    化学タグを含む物品を、前記刺激を含む条件のセットに曝露するステップであって、前記化学タグが、前記タグにおける１つもしくは複数の放射種の寿命、波長および／または強度を変化させる前記刺激の存在下で化学的および／または生物学的反応を経るステップ、
    画像センサーを前記物品に近接して位置付けるステップ、
    前記画像センサーを使用して、前記化学タグを含む前記物品の部分の単一の画像を取得するステップであって、
    前記単一の画像の第１の部分が、前記物品の曝露後の第１の期間に対応し、
    前記単一の画像の第２の部分が、前記第１の期間とは異なる前記物品の曝露後の第２の期間に対応するステップ、および
    前記単一の画像の前記第１の部分と前記第２の部分との差に基づき、前記物品の特徴を決定するステップ
    を含む、方法。
64. 前記検出可能な放射の少なくとも一部の第２の画像を取得するステップをさらに含み、前記第２の画像が、前記第１の画像とは異なる励起方法、位置、角度、距離、および／または配向で取得される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
65. 前記第１の画像と前記第２の画像との差に基づき、前記種の前記特徴を決定するステップをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
66. 前記化学タグが、前記物品の刺激時に化学的および／または生物学的反応を経る、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
67. 前記物品を刺激するステップが、前記化学タグにおける化学的および／または生物学的反応を生じることを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
68. 前記化学タグが、１０ナノ秒より長い励起状態寿命を有する少なくとも１種の放射色素を含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
69. 前記画像センサーがローリングシャッター機構に関連付けられる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
70. 前記化学タグが、前記刺激の存在下で１０ナノ秒より長い励起状態寿命を有する検出可能な放射を生成する、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
71. 前記物品の第２の刺激により、励起の部分的な遮蔽、１つもしくは複数の放射種の消光、マトリックスの物理的特性の変化、新たな放射種の活性化、および／または１つもしくは複数の放射種の放射の特徴の変化を生じることにより前記化学タグの前記特徴を変化させるプロセスが生じる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
72. 前記第２の刺激が、物品が以前に画像センサーに供されたことを検出するために使用される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
73. 前記第２の刺激が、後続の画像センサーで読み取られる光学画像を変化させる前記タグにおける変化を生じるために使用される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。

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