JPH03501303A - 磁気共鳴またはスピン共鳴現象を使用するシステムおよびマーカー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 磁気共鳴またはスピン共鳴現象を使用するシステムおよびマーカ一 本発明は、実用目的のため磁気共鳴またはスピン共鳴現象を用いるシステムおよ びマーカーに関する。特に、本発明はこれに限定するものではないが、事物また は要員の監視、認識、検出、分類または監視のためのシステムにおける磁気共鳴 、スピン共鳴およびスピン・エコー現象の使用に関する。かかるシステムの用途 は、電子的な事物の監視（盗難防止）および要員の照合を含む。

磁気共鳴現象は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）　、核四重極共鳴（ＮＱＲ）、電子のス ピン共鳴または電子の常磁性共鳴（ＥＳＲ，ＥＰＲ）、強磁性共鳴、フェリ磁気 共鳴、反フエリ磁気共鳴、磁壁共鳴、スピン波共鳴またはスピン・エコーを生じ る磁界の存在下で個々あるいは共働的に作用する核、電子、原子あるいは分子の 磁気双極子のモーメントと関連する。便宜上、本文において用語「磁気共鳴」と は、これらの磁気現象およびスピン現象全てを含むものとして用いることにする 。磁気共鳴は、磁界において歳差運動する双極子モーメントがこの歳差周波数に おける、あるいはその非常に近くでマイクロ波即ち無線周波数の電磁波を吸収あ るいは二次放射する時に生じる。

種々の電子的な事物の監視あるいは要員の検出システムが現在存在する。これら のシステムは、ＬＣ電気回路の共振または固体の機械的振動の共鳴、あるいはま た非線形的な電気的トランスポンダまたは透磁率の高い磁気的に飽和する柔らか い磁性物質と関連する巨視的な磁気特性あるいは巨視的な共鳴の検出を伴う。

上記の原子規模の共鳴現象を呈する物質は、本発明に従フて事物の認識および（ または）検出、および安全監視のため使用することができる。このような使用は 、これらの物質がその存在あるいは同一性を示すため使用することができる非常 に鮮明に定義された共鳴周波数を持ち得る故に可能である。このことは、本発明 の望ましい実施態様において、これまた共鳴周波数におけるマーカーによる照合 電磁エネルギあるいは電磁エネルギの二次放射の吸収の増加を検出するマイクロ 波即ち無線周波数を発射する照合システムの使用により達成可能である。

本発明の一特質によれば、磁気共鳴を保持し得る物質を（内部的あるいは外部的 に）保持する基板を含む検出可能なマーカーが提供される。一般に、このような マーカーは、その位置が監視され、認識されあるいは検出され、あるいはまた複 数の事物または人体（例えば、要員）から分類されあるいは選別されるべき事物 あるいは人体に取付けることができる手段が設けられる。

本発明の第２の特質によれば、少なくともその１つが磁気共鳴を保持し得る物質 からなる磁気的に活性を有する複数の領域を含みあるいは保持する基板からなる 検出可能なマーカーが提供される。

本発明の目的のため選好される磁気共鳴現象は、ＥＳＲおよびスピン・エコーで ある。本発明については、本発明がこのような現象のみを利用するシステムある いは物品に限定されるものではないが、特にこれらの現象に関して以下本文にお いて記述する。他の磁気共鳴現象、例えばＮＭＲまたはフェリ磁気共鳴を用いて 本発明を実施することを必要とする修正については。

当業者には明らかになるであろう。

規定された共鳴を生じるため必要な磁界は、全照合量にわたる大きな磁界として 、あるいは共鳴物質の近くに置かれ、あるいはそれ自体および物品の周囲に保持 された小さな永久磁石または半永久磁石によりて保持することができる。このよ うに、一実施態様においては、永久または半永久磁石および共鳴物質は検出可能 なマーカーを構成する１つのユニットとして形成される。

このような実施態様においては、小さな外部的に生成された磁界を与えることも また望ましい。これは、例えば地球の磁場と反対に作用する直流磁界でもよい。

あるいはまた、低い周波数、典型的には数ＫＨｚで作動する小さな交流磁界を、 このような識別可能な第２の周波数で共鳴を反復的に定歪するため使用すること ができる。

本発明によるマーカーは、共鳴物質および確立された磁界の組合せが日常的な事 物（あるいは、本発明による他のマーカー）では生じない共鳴をもたら子に充分 に一義的である故に、明瞭でありかつ識別可能である（また、一義的な磁気共鳴 の証拠を有するように作ることができる）。

磁気的に共鳴する物質は導電性を持たないことが望ましい。

この共鳴物質は、固体、あるいは固溶体、あるいは固体／液体溶液、あるいは液 体／固体溶液でよい。

本発明の第３の特質によれば、前に定義した如きタグ即ちマーカーと共に使用さ れる検出システムが提供され、このシステムは、使用中、販売拠点あるいは販売 拠点とこの販売拠点を含む構内からの出口との間に置かれるゲートを含み、この ゲートはマイクロ波の周波帯の電磁波を発射する手段と、このマイクロ波と関連 する磁界に応答してタグ即ちマーカーにより発射される電磁波を検出する手段と を含む。この磁界は、地球の磁場でもよく、あるいは必要に応じて、ゲートによ り規定される領域内に生成される強い磁界でもよく、あるいはまたこの磁界はマ ーカー自体の１つの成分により生成してもよい。マイクロ波は、タグ即ちマーカ ーによる吸収が励起されたＥＳＲまたはＮＭＲの状態の減衰のためタグ即ちマー カー内部の活性原子からの電磁波の発射と時間的に差を生じるようにパルス化さ れることが望ましい。このため、発射された電磁波を検出すると、販売地点にお ける補助員により除去されなかったタグ即ちマーカーの存在を表示する。

ＥＳＲの検出のため使用することができる物質の事例としては、常磁性塩類、即 ち常磁性イオン、例えばＣｕ”令、　Ｍｎ”◆、Ｆｅ　３令、Ｇｄ”◆、Ｃｒ　 ３令、　Ｔｂ”中、Ｅｒ”、特に鉄属、パラジウム属、プラチナ属およびアクチ ニド属の遷移属金属イオンを含む塩類を含む。

更に、ある有機物の分子または安定な遊離基は不対電子を持ちかつ常磁性であり 、事例としてはナフタレン、ニトロオキサイド、デイフェニルビクリルヒドラジ ルおよびトリフェニルメチルがある。イオン性不純物を含む結晶性固体もまた、 群青を一例とするある天然に生じる鉱物と共に適当である。

磁気共鳴物質中の活性を持つ常磁性モイエテイズ（ｍｏｉｅｔｉｅｓ）は、隣り あう常磁性イオン間の結合を最小限度に抑えるため、従って更に明瞭に規定され る共鳴を生じるために、原子的規模で相互に隔てられていることが望ましい。こ のため、常磁性金属イオンを含む塩類は、希釈形態で、例えば酸化マグネシウム 中の反磁性塩類あるいは媒質中で１（重量）％に分散されて使用されることが望 ましい。

水素、炭素、窒素、塩素、リン、マグネシウムおよびカルシウムの如き純核スピ ンを存する核を含む化合物は全て、ＮＭＲの検出のために使用することができる 。

低い自然存在比を持つ同位元素は、誤警報を生じない改善された弁別性を呈する 。

マーカーが永久または半永久磁石に添付あるいは隣接して取付けられる共鳴物質 を含む時、磁性材料は、磁気共鳴媒質において使用される如き結晶金属、アモル ファス（非晶質）金属、あるいは結晶性または粉末フェライト・タイプの材料で あることが望ましい。磁石は、永久磁石でよく、即ち非常に高い保磁率を有する ものでよく、あるいは切換え自在な半永久磁石、望ましくは１００乃至５０，０ ００　Ａｍ−’の範囲内の保磁率を有するものでよい。この磁性材料はまた、強 さが大きく均一な磁界を生じるように設計された異なる特性の材料の合成物でも よい。

マーカーは、共鳴物質の上または下側に設置されたシート材形態の磁石からなり 、あるいはまた共鳴物質および磁石が実質的に同一面内にあることが望ましい。

望ましい一実施態様においては、共鳴物質は磁性材料片またはシートの先端部ま たは縁部に隣接し、あるいは磁性材料の環状体に小さな間隙で設置される。

マーカーの更に別の実施態様においては、磁性材料は共鳴物質と緊密に混合され てその周囲に磁気マトリックスを形成し、あるいはまた磁性材料は共鳴物質を包 囲するように使用される。

マーカーの一実ａ＝様においては、マーカーが予め定めた磁界で照合される時、 一義的な磁気共鳴信号を生じるように物理的に構成された複数の磁気活性を有す る領域が存在する。ある実施態様においては、磁性材料からの磁界が共鳴物質の サンプルにおいて振幅が高くかつ非常に均一であるようにマーカーを組立てるこ とが望ましい。このため、共鳴信号を鮮明に、即ち巾が狭く振幅を最大に保持す る。この有利な特性を持つ更に他の実施態様は、磁気システムの設計業者には明 らかであろう。

他のパラメータの内、共鳴物質により示される共鳴周波数は此中、設置される磁 界、の強さに依存する。もし不均一な空間分布の磁界が物質に加えられるならば 、この物質の異なる領域は異なる共鳴周波数を持つことになる。本発明の別の実 １Ｍ憇様においては、このような周波数のひろがりを用いて、本発明のマーカー あるいはこのようなマーカーを識別する検出システムにおける製造のばらつきを 補償し、同じ効果がマーカーにおける特定の共鳴を生じるように検出システムに より慎重に加えられる磁界に影習を及ぼすおそれがある予期せざる外部磁界（例 えば、地球の磁界）の補償も可能である。

マイクロ波装置または照合装置に関する磁界の配向が共鳴の振幅に対し厳密であ る如き共鳴事例においては、マーカーまたは検出システムにおける磁気要素は、 磁界の磁束線がマーカーと交差する異なる配向数を増加するため、発散状の磁界 を生じるように構成することができる。

上記の如き本発明の第２の特質の一実施態様においては、複数の磁気的な活性領 域（例えば、柔らかい磁気領域、生硬磁気領域および硬い磁気領域、ならびに磁 気共鳴物質からなる）を宥するマーカーが適当な検出システムと関連して用いら れ、これによりマーカー内部で検出システムにより加えられる磁界により生じる 磁界が不均一となり、特定の特徴ある形態を呈する。このような結果は、マーカ ーにおいて検出システムの印加磁界に曝される詩興なる磁界の勾配を有する地点 即ち領域に置かれるように配置された共鳴物質の部分を用いることにより達成で きる。同じ結果は、磁気的に活性のある主要領域（例えば、磁気的に柔らかな物 質の帯片）と共鳴物質との間にいくつかの小さな強磁性要素を含むマーカーによ り達成できる。この場合の結果は、マーカーからの共鳴の応答範囲および周波数 が共鳴要素あるいはマーカーを保持する事物または人体の同一性の更に一義的な 特徴であるコードを表わす情報として使用することができる。このため、本発明 のマーカーが事物のコード化のために使用することを可能にする。一実施態様に おいては、このコーディングは、１つの磁気要素あるいは複数の固定された磁気 の要素からの色々な距離に共鳴物質のサンプルを設置することにより変更するこ とができる。複数の識別可能な共鳴を生じるため複数の共鳴要素が用いられるな らば、位置のさまざまな組合せ、従って共鳴の組合せが異なる識別コードを表わ すことになる。

別の実施態様においては、共鳴要素の位置が固定されるが、これら要素が共鳴要 素の磁気環境を外部から加えられる磁界を変更することにより非接触的に変更し 得るように複数の磁気的に切換え可能な半永久磁石要素に接近して設置される。

異なる保磁力の磁界の種々の磁気要素を用いて、識別コードをこのような方法に より管理された方法で変更することができる。

磁気共鳴物質はまた、ある条件下のスピン・エコーあるいは強磁性エコーの如き エコー現象を呈し得る。

これらのエコー現象の１つの種類は、物質中のエネルギ蓄積モード間の非線形結 合機構に依存し、またエコーの振幅は、材料中の歪み、サンプルの形状、サンプ ル中の磁界の均一性、およびエコーの励起の時間的遅れの如き多くのパラメータ に感応する。本発明の更なる特質によれば、これらの物質はこのような特性に依 存するパラメータ増巾器として使用することができ、またこの特性は安全システ ムあるいは鑑別システムにおいて使用することができる。エコーは、通常は最後 の入射パルスのある特定時間の後物質に入射するマイクロ波の１つのパルスある いはパルス列に応答してサンプルにより発射されるマイクロ波のエコーとして識 別される。

一実施態様においては、スピン・エコーは取外し可能なマーカーの機械的な変化 に対するエネルギの電磁的（あるいは、磁歪）結合に依存し、かつスピン・エコ ーの遅延時間はマーカーの大きさに依存するように作ることができる。

更に他の事例として、このエコーの遅れ時間はサンプルの形状あるいは物質の結 晶に依存し得、不規則な形状の結晶は多くのエコー遅れあるいは種々の振幅のエ コー共鳴を呈する。これらは、物質の個々の結晶を識別するため使用することが できる。エコーが結晶の不規則な形状および不均一な磁界により強調されること が、スピン・エコーの１つの形態の特徴である。この種のエコーは、不均一性お よび不規則性が生じる可能性のある製造された検出可能なマーカーへの組込みに 特に適する。

もし結晶が再生が困難な状態で生じるならば、一義的な識別コードを生成するこ とができる。これは、安全システムにおける結晶を保持する個々の人員または事 物を識別するために使用することができる。一義的な形状の結晶の製造の一例は 、非常に微細な結晶に粉砕した後側々の不規則な破片を使用することである。こ の破片は、遠隔的にマイクロ波により照合することができ、また共鳴エコーの励 起状態下で非常に小さな個体を検出することができる。

別の実施態様においては、スピン・エコーが時間１゜を間隔とする共鳴周波数の 電磁エネルギの２つの短いバーストにより励起される。第３のエコ一応答が。

スピン・システムにおけるこの２つの照合パルスにより生じる歳差運動する磁気 スピンの積極的な介在の結果生じる磁化の発生の結果としての第２のバースト後 同じ時間間隔ｔ１において生じることになる０時間ｔ１は、マーカー物質の存在 を表示するエコーの振幅を最大にするため、磁気的共鳴モイエティ（ｍｏｉｅｔ ｙ）のスピン緩和時間に関して慎重に選定される。強いエコー信号を生じるため には、励起パルスの持続時間ｔ２が共鳴周波数の１つのサイクル時間１．と比較 して短ければ、また更にｔ、と１．の両方が整合されたスピン・システムにおけ るスピン緩和時間即ち減衰時間より道かに短ければ、それだけ有利である。最大 スピン・エコー振幅は、ｔ、／ｌｒが略々１／３であるならば観察される。

このエコー遅れ時間は数μ秒であり、エコーの形状および振幅は時間の関数とし て入力信号の形状に依存する。これらの両特性は、スピン・エコー物質の存在の 識別子として使用することができる。この用途に使用し得る現象は、強磁性エコ ー、フェリ磁気エコー、スピン波エコーおよび反フェリ磁気エコーを含む。

これらの現象を呈する物質は、結晶、アモルファス、多相あるいは複合製造材料 があり得る。これらのエコー現象を呈する物質の特定の例は、イツトリウム鉄ガ ーネットおよびイツトリウムアルミニウムガーネットである。

磁気共鳴を呈するいくつかの物質により呈示される共鳴の極端な明確さは、有利 なことには本発明の２つの実施態様において活用することができる。狭い共鳴域 は、発振するスピン・システムにおける低いｇ表部ち損失を示し、これはまた高 い発振特性因子即ちＱ因子として表わすこともできる。このことは更に高効率の 利得として知ることができ、共鳴点あるいはその近傍における照合電磁場からの エネルギの異常に高い吸収を導く。この明瞭な共鳴吸収はマーカー物質の非常な 特徴とするものである。本発明の一実施態様においては、連続的に加えられる照 合磁界によるこのような吸収が検出されてマーカーの存在を表示する。

高いＱ因子はまた、特徴的な周波数（共鳴周波数）あるいは照合電磁場が遮断さ れた後の周波数におけるマーカーからのＮｆａエネルギの長い放射として明らか にされる。別の望ましい実施態様によりば、照合磁界は短時間オンの状態にパル スされ、次いで遮断される。

マーカーからの特徴的な放射が停止され、数μ秒後あるいは更に数ミリ秒後でさ え検出される。このマーカーと関連する特異性はまた、このようなＪ、ネルギ放 射の位相および（または）振幅および位相が時間の経過と共に展開する特定の状 態の測定からも知ることができる。この後者の実施態様は、検出システムにおけ るダイナミック・レンジが連続的に加えられる照合磁界からの少量の吸収を検出 する能力を制約する場合に特に有効である。当業者には、上記のスピン・エコー 現象が本発明により適当な状態でパルスされかつ照合パルスのある時間後に検出 が行なわれる照合磁界の使用によって利用し得ることが明らかであろう。吸収中 の位相シフトの検出、ブリッジされた検出器の使用およびパルス生成法の如きこ れらの実施態様を実現する方法は、当技術においては周知であり、これ以上詳細 には説明しない。

合法的に購入されあるいは他の方法で合法的に検出区域を移動される時保護の対 象となる事物あるいは要員の側に検出可能なマーカーを残すことができることは 、通常、本発明による盗難予防システムその他のシステムにおいて利点となる。

この故に、検出可能なマーカーを消勢即ち作動解除するための手段を持つことが 望ましい。

本発明の第５の特質によれば、磁気的に共鳴する物質を含みあるいは保持する基 板を含むマーカーが提供され、これにおいてはマーカーは更にマーカーの共鳴特 性が予め定めた方法で変更し得る消勢手段を含む。

共鳴物質を消勢する手段は、マーカー上に設けあるいはマーカー内部に設けた消 勢区域でよく、あるいはまた検出可能マーカーの化学的、結晶学的、あるいは物 理的特性を変更するように外部的に加えられる作用力に直接あるいは間接的に応 答する要素でもよい。一実施態様においては、共鳴周波数は共鳴物質における化 学的あるいは結晶学的な変化を生じることにより変更される。このような変更は 、磁気双極子の局所的な原子的環境、従ってその有効磁気モーメントを変化させ る。

共鳴周波数の変化は、マーカーが検出システムの予期される帯域中において検出 されなくし、あるいは変更された周波数が消勢状態のマーカーの特性として認識 されるようにする。化学的または物理的な変化はまた、共鳴特性の特性因子を低 下させる、即ちマーカーの共鳴を破壊してもはや検出不能にし、従ってこれを消 勢させるような方法でも使用することができる。

このような変化を生じる適当な手法は、電磁ビームまたは粒子ビームにより、あ るいは摩擦、冷却、共鳴物質に対し反応する化学剤の放出、溶剤中での分解、あ るいは共鳴物質の物理的な破壊によって加熱することである。

他の実施態様においては、この消勢措置は、磁気要素の磁界に対する変化により 行なわれる。これは、磁界の消磁、熱処理あるいは機械的な作用もしくはその両 方、磁性材料の配位の物理的な破壊、あるいは外部磁界を磁気要素あるいは主要 要素に近い二次要素に加えることにより共鳴物質の領域内の磁気要素の磁化の方 向あるいは振幅の変更によって達成される。共鳴物質における磁界の小さな変化 でさえ、共鳴周波数における検出可能な変化をもたらし、従って消勢状態の表示 をもたらすことになる。

適当なマーカー材料および選定された材料の適当な消勢方式の選定が、意図され る用途に適合するように行なわれる。このように、小売２舗で使用されるよう意 図された万引き防止タグの場合は、一般に、反応薬物の使用を必要とするものの 代りに熱または磁気的な消勢システムが使用されよう。

本発明を更によく理解するように、望ましい実施態様について添付図面に関して 例示として以下に記述する。

第１図および第２図は検出可能マーカーの構造例を示し、 第３図は、検出可能マーカーの一実施例における磁界の磁力線の形態を示す概略 図、 第４図は検出可能マーカーの形態の更に別の実施例を示し、 第５図は電磁波のスピン・エコー・パルスの生成の概略図、 第６図は万引き予防タグに内蔵される検出可能マーカーの分解図、 第７図は隠された検出可能マーカーを検出するシステムを示す概略図、および 第８図は、本発明の検出可能マーカーから生じる特徴となる「識別」信号の生成 および検圧に適する無線周波数またはマイクロ波システムの概略図である。

最初に第１図によれば、共鳴物質１および磁化材料２は略々平坦である。検出可 能なマーカーは、様々な形態を呈し得る。第１ａ図においては、物質１は環状体 の材料２の間隙内に含まれ、この磁性材料は前記間隙内に強い磁界を生じるよう に周囲が磁化されることが望ましい。第１ｂ図においては、共鳴物質ｌの小さな サンプルがシートあるは帯状の磁性材料２の先端部に置かれ、この磁性材料は縦 方向に磁化されて共鳴物質内に高い磁界を生じることが望ましい。

これらの形態は、実質的に三次元構造、即ち円環体あるいはロッドあるいはブロ ックのように等しく実現し得ることは明らかであろう。しかし、多層構造が目立 たないマーカーに更に容易に組込まれるため望ましい。

第２図においては、共鳴物質１は、共鳴物質１と結合する磁界を改善するため、 磁性材料２に含まれ、混合され、あるいは包囲される。本実施例および他の実施 例においては、共鳴物質サンプル内の磁界の均一性を改善するため、円形、球形 、楕円形、あるいは略々楕円形状の共鳴物質サンプルを使用することが望ましい 。

次に第３図において、磁性材料２により生じる磁界３が共鳴物質１の領域上に発 散するよう略図的に示される。これは、検圧装置に関する磁気モーメントの配向 の観点と共に共鳴周波数の正確な値の観点から、単一サンプルの共鳴物質１内部 に種々の共鳴条件を生じるように、本文に述べた方法で利用される。

第４図は、第３図に示された形式の発散磁界が、磁性材料２の周囲の磁気的に等 しいあるいは磁気的に異なる位置に共鳴物質の複数の要素１を配置することによ り更に利用できる方法を示している。複数の要素１が単一の延長された要素とし て実現できることも明らかであろう。複数の要素を慎重に設置することにより、 多くの相互に離れた共鳴条件を確立することができる。

このような多数の異なる共鳴が、前に述べたように、単一の物品、人員あるいは 物品または人員のグループに帰属し得る一義的な識別コードを生じるように使用 することができる。

第５図は、スピン・エコー・パルスが生じる間の電磁エネルギの時間的な展開を 示している。パルスの高さは電磁場の振幅を表わし、水平軸は時間を表わす。

それぞれ巾が１ｐのパルス１およびパルス２が、時間間隔１．においてパルスを なす外部の無線周波数パルスを生じ、この応答パルスが検出されて検出可能なマ ーカーの存在を表示する。

第６図は、第１図に示された形式の検出可能マーカーが万引きタグあるいは識別 マーカーに組込まれる方法を示している。マーカーを構成する構成要素１および ２は基板４上に置かれ、あるいはこの基板に直接設置することにより製造される 。基板４は、紙またはポリマーまたは他の可撓性材料のシート、あるいは坦体材 料の非可撓性シートまたはブロックでよい。この基板の下側は、これを追跡ある いは保護すべき対象物に固定する糊その他の固定剤あるいは構造層内に覆うこと ができる。

更にまた、マーカーの目的を隠蔽するため、このマーカーに表面カバーあるいは 覆い紙５を層状に添付してもよい。

第７図は、ある保護物品７に取付けられる隠れたマーカー６の識別あるいはその 持運びの検出状悪の概略図を示す。マイクロ波または無線周波数ソースが電磁波 ９を発射する。マーカーの存在あるいはこのマーカーによるエネルギの二次発射 によるエネルギの吸収が１つ以上のマイクロ波または無線周波数の受信機１０に より検出される。

第８図においては、ＬＰＦは低域フィルタを表わし。

ＰＳＤは位相感応検圧器を、またｒＡＭＰＪは信号増巾器を表わす。ゲートは送 信または受信を迅速にオン／オフ切換えする電子スイッチであり、システムがパ ルス状モードで作動することを可能にする。

切換えのタイミングは、タイミング・ジェネレータにより制御され、ＰＩＮダイ オードあるいはサーキュレータとＰＩＮスイッチの組合せにより実現でき、非常 に早いスイッチング時間（０，２ナノ秒より短い）を生じる。

受信回路においては、オフ状態にある受信ゲートにより第１の増巾器（望ましく は、ノイズの少ない増巾器）を送信信号の残留リークから保護するためリミッタ が必萎である。

直角位相の２つの位相に感応する検出器の組合せは、信号の位相の完全な測定を 可能にする。信号の位相および振幅特性はコンピュータ即ち処理装置により分析 されて、マーカーが存在するかどうか査定する。

パルス状態ではなく連続的な作動の場合は、回路内の電子ゲートは不要で、ある 。この場合は、局部発振器が、マーカーの共鳴周波数の予期される範囲にわたり 掃引を行なう照合周波数を生じる被掃引周波数発振器でよい。

本発明については、以降の事例により限定することなく更に例示する。

ＩＪＩ−ユ 本例は、基板上に組み込まれる磁性材料と共鳴部材からなる万引き防止用マーカ ーの構造を記述する。

磁性材料は、西独のＶａｃｕｕｍｓｃｈｍｅｌ　ｔｚｅ社が製造する工業所有権 のある材料であるＶａｃｏｚｅｔから作られた半永久磁石である。この材料は、 高い残留磁化を有し、種々の保磁力の磁界を持つものが製造されている。選択さ れた実施例においては、３，０００　Ａｌ’の保磁磁界を持つ材料が用いられた が、この選択は重要ではなく、１０、ＯＯＯＡｍ−’を超える保磁力ものが使用 できる。

あるいはまた、ニッケルまたは磁性ステンレス鋼の如き他の磁性材料を磁気要素 として本例に使用することもできる。厚さが４０μ、直径が１０ｍｍ、トラック 巾が３ｍｍの環状体をシート材から打抜き、感圧糊剤で覆った紙の基板に貼付け られる。直径が約１００μのヂフェニルビクリルヒドラジルの微小結晶を含む非 透磁樹脂の形態の粉末を約１ｒｎｇを前記磁気環状体の間隙の中央に置き、次い でマーカーを紙の保護層で覆う。この複合材は寸法が１２ｘ　１２ｍｍの四角の ラベルに裁断される。この共鳴材料は、約３０ｍＴの磁界を受け、Ｉ　ＭＨｚよ り小さな半分の共鳴中を有する約Ｉ　Ｇ）Ｉｚの電子スピン共鳴周波数を有し、 １ミリ秒より長い励起後の減衰時間を呈する。

本例の磁性材料は、１０，０ＯＯＡ／ｍ程度の最大振幅の消磁界が（共鳴物質の 共鳴特性を変えることにより）マーカーを消勢するため使用できるように選定さ れた。

ｌ−医一１ 本例は、磁化要素が同様に構成される点で事例１と類似している。しかし、本例 の共鳴物質は、イツトリウム鉄ガーネットの直径が１００μの小さな球体からな っている。この場合、本物質も、１μ秒より長い減衰時間を生じる約５，０００ の特性因子を存するＩ　ＧＨｚの強磁性共鳴を呈する。

ｌ−土−ユ 本例においては、共鳴物質は事例１または事例２と同じものであるが、磁性材料 は永久磁性材料により置換されている。Ａｌｃｏｍａｘは、バリウム・フェーラ イトであるＦｅｒｒｏｂａと類似の適当な工業所有権のある材料である。これら の材料は、熱硬化性樹脂と混合された粉体スラリーの形態で付着され、約１００ μの厚さの層で印刷される。本材料は、これを永久磁石の付近に置くことにより 、あるいはまた環状体に隣接あるいは巻付けられたコイルのパルス電流によって 磁化される。

最後に、このスラリーは、糊剤をゆるやかに加熱することにより硬化され、磁化 の方向を固定する。

ＦＪＧ、Ｉ ＦＩＧ、２　ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、８ １、事件の表示 ＰＣＴ／ＧＢ８９１００１３６ ２、発明の名称 磁気共鳴またはスピン共鳴現象を使用するシステムおよびマーカー ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 名　称　サイエンティフィック・ジエネリクス・リミテッド４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正命令の日付　平成　２年　８月　７日　（発送日）６、補正の対象 （１）出願人の代表書名を記載した国内書面（２）委任状及び翻訳文 （３）図面翻訳文 国際調査報告 １ｍｅ＋ｖｎ、１ｅＲａｌ　ＡＤ、＋ｍ＊　Ｎ１１．　ＰＣＴ／　ＧＢ　Ｂ　９ 　／　００１３６

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. １．磁気共鳴を維持可能な材料を（内部または外部で）保持する基板を設けてな ることを特徴とする検出可能マーカー。
2. ２．少なくとも１つが磁気共鳴を維持し得る物質からなる複数の磁気活性領域を 含みあるいは保持する基板を設けてなることを特徴とする検出可能マーカー。
3. ３．前記磁気共鳴が電子スピン共鳴（ＥＳＲ）であることを特徴とする請求項１ または２に記載のマーカー。
4. ４．前記磁気共鳴が核磁気共鳴（ＮＭＲ）であることを特徴とする請求項１また は２に記載のマーカー。
5. ５．前記共鳴物質が常磁性イオンを含む塩類であることを特徴とする請求項３記 載のマーカー。
6. ６．前記常磁性イオンが、Ｃｕ２＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｇｄ３＋、Ｃｒ３＋ 、Ｔｂ３＋、Ｅｒ３＋であることを特徴とする請求項５記載のマーカー。
7. ７．前記常磁性イオンが、反磁性媒質中に拡散された希釈形態で用いられること を特徴とする請求項５または６に記載のマーカー。
8. ８．前記反磁性媒質が、酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項７記載 のマーカー。
9. ９．前記共鳴物質が、有機分子または安定な遊離基であることを特徴とする請求 項３記載のマーカー。
10. １０．前記共鳴物質が、イオン性不純物を含む結晶性固体であることを特徴とす る請求項３記載のマーカー。
11. １１．前記共鳴物質が、ナフタレン、ニトロオキサイド、ディフェニルピクリル ヒドラジル、またはトリフェニルメチルであることを特徴とする請求項９記載の マーカー。
12. １２．前記磁気共鳴が、強磁性共鳴、フェリ磁気共鳴、反フェリ磁気共鳴、ある いは磁壁共鳴であることを特徴とする請求項１または２に記載のマーカー。
13. １３．前記磁気共鳴がスピン・エコーであることを特徴とする請求項１または２ に記載のマーカー。
14. １４．前記磁気共鳴がスピン波共鳴であることを特徴とする請求項１または２に 記載のマーカー。
15. １５．前記マーカーが多層状袋品として製造されることを特徴とする請求項１乃 至１４のいずれかに記載のマーカー。
16. １６．前記磁気共鳴物質に加えて、永久磁石または半永久磁石を含むことを特徴 とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のマーカー。
17. １７．前記マーカーが、１００乃至５０，０００Ａ／ｍの範囲内の保磁力を持つ 切換え可能な半永久磁石を含むことを特徴とする請求項１６記載のマーカー。
18. １８．前記共鳴物質が、前記磁性材料の先端部または縁部に隣接して配置される ことを特徴とする請求項１６または１７に記載のマーカー。
19. １９．前記共鳴物質が、環状体の磁性材料の間隙内に配置されることを特徴とす る請求項１６または１７に記載のマーカー。
20. ２０．前記共鳴物質が、磁性材料内部に配置されることを特徴とする請求項１６ または１７に記載のマーカー。
21. ２１．磁性材料および共鳴物質の配位が、該共鳴物質全体にわたり実質的に均一 な磁界を生じる如きものであることを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれか に記載のマーカー。
22. ２２．前記共鳴物質が、円形、球形、楕円形、あるいは楕円体形状のサンプルで あることを特徴とする請求項２１記載のマーカー。
23. ２３．前記磁性材料および共鳴物質の配位が、該共鳴物質全体にわたり実質的に 発散状の磁界を生じる如きものであることを特徴とする請求項１６乃至２０のい すめかに記載のマーカー。
24. ２４．マーカーが予め定めた磁界により照合される時、複数の磁気活性領域が、 −義的な磁気共鳴信号を生じるように物理的に配置されることを特徴とする請求 項２記載のマーカー。
25. ２５．前記共鳴物質が、前記マーカーの機械的振動により磁歪結合を生じるよう に配置されることを特徴とする請求項１３記載のマーカー。
26. ２６．前記共物質が不規則な形状の結晶であることを特徴とする請求項２５記載 のマーカー。
27. ２７．タグまたはマーカーと共に使用される検出システムにおいて、使用に際し 、販売拠点、もしくは販売拠点と該販売拠点を含む構内からの出口との間に配置 されるゲートを設け、該ゲートが、マイクロ波周波帯内の電磁波を発射する手段 と、該周波帯の電磁波と関連する磁界に応答して前記タグまたはマーカーにより 発射される電磁波を検出する手段とを含むことを特徴とする検出システム。
28. ２８．マイクロ波電磁波を発射する前記手段が、電磁波パルスを発射するように 配置されることを特徴とする請求項２７記載の検出システム。
29. ２９．マイクロ波電磁波に応答して前記マーカーにより発射される電磁波の波形 を検出する手段を更に設けることを特徴とする請求項２８記載の検出システム。
30. ３０．ゲートに跨がる磁界を生成する手段と、該磁界に対する前記マーカーの共 鳴応答を検出する手段とを含むゲートを設けてなることを特徴とする請求項１乃 至２６のいずれかに記載のタグまたはマーカーと共に使用される検出システム。
31. ３１．磁気共鳴物質を含みあるいはこれを保持する基板を設け、消勢区域を消勢 する手段を更に設け、これによりマーカーの共鳴特性が予め定めた方法で変更で きることを特徴とするマーカー。
32. ３２．前記共鳴物質がその化学的、結晶学的、あるいは物理的特性の変化により 消勢が可能であることを特徴とする請求項３１記載のマーカー。