KR100478114B1 - Metallic glass alloys for mechanically resonant marker surveillance systems - Google Patents

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KR100478114B1
KR100478114B1 KR10-1998-0710734A KR19980710734A KR100478114B1 KR 100478114 B1 KR100478114 B1 KR 100478114B1 KR 19980710734 A KR19980710734 A KR 19980710734A KR 100478114 B1 KR100478114 B1 KR 100478114B1
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류스케 하세가와
로날드 마티스
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센소매틱 일렉트로닉스 코포레이션
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Abstract

유리질 금속합금은 본질적으로 식 FeaCobNicMdBeSifCg로 구성되고, 여기서 "M"은 몰리브덴, 크롬 및 망간으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 한 멤버이고, "a∼g"는 원자퍼센트이며, "a"는 약 30 내지 약 45의 범위이고, "b"는 약 8 내지 약 18의 범위이고, "c"는 약 20 내지 약 45의 범위이고, "d"는 약 0 내지 약 3의 범위이고, "e"는 약 12 내지 약 20의 범위이고, "f"는 약 0 내지 약 5의 범위이고, "g"는 약 0 내지 약 2의 범위이다. 합금은 신속한 고화에 의해 리본으로 주조될수 있고, 자기적 성질을 향상시키기위해 교차계자 어닐링될수 있고, 자기-기계적으로 구동된 물품 감시시스템에의 사용을 위해 특히 적합한 마커로 형성될수 있다. 유리하게는, 마커는 조파마커시스템이 자기적으로 작동하는 진동수 시스템에 있어서 실질적으로 선형 자화 반응을 특징으로 한다. 마커에 대해 검출된 전압진폭은 높으며, 기계적인 공진을 기초로한 감시시스템과 조파 재방사간의 간섭이 궁극적으로 제거된다.The glassy metal alloy consists essentially of the formula Fe a Co b Ni c M d B e Si f C g , wherein "M" is at least one member selected from the group consisting of molybdenum, chromium and manganese, and "a-g "Is an atomic percent," a "is in the range of about 30 to about 45," b "is in the range of about 8 to about 18," c "is in the range of about 20 to about 45, and" d "is about 0 to about 3, "e" ranges from about 12 to about 20, "f" ranges from about 0 to about 5, and "g" ranges from about 0 to about 2. The alloy can be cast into the ribbon by rapid solidification, cross-field annealed to improve magnetic properties, and formed into markers that are particularly suitable for use in self-mechanically driven article monitoring systems. Advantageously, the marker is characterized by a substantially linear magnetization reaction in a frequency system in which the harmonic marker system is magnetically operated. The detected voltage amplitude for the marker is high and ultimately the interference between the monitoring system and the harmonic re-radiation based on mechanical resonance is ultimately eliminated.

Description

기계적 공진마커 감시시스템을 위한 금속유리합금{METALLIC GLASS ALLOYS FOR MECHANICALLY RESONANT MARKER SURVEILLANCE SYSTEMS}METALLIC GLASS ALLOYS FOR MECHANICALLY RESONANT MARKER SURVEILLANCE SYSTEMS

관련출원에 대한 참조Reference to related application

이 출원은 1995년 6월 6일 출원한 미국 출원일련번호 08/465,051 의 일부 계속출원이며, 그것은 또 기계적 공진마커 감시시스템을 위한 금속유리합금이라는 명칭의 1995년 4월 13일 출원된 일련번호 08/421,094의 일부 계속출원이다.This application is part of US Patent Application Serial No. 08 / 465,051, filed June 6, 1995, which is also filed Serial No. 08, filed April 13, 1995 entitled Metal Glass Alloy for Mechanical Resonant Marker Monitoring Systems. It is part of / 421,094 filed.

본발명은 금속유리합금에 관한 것이며, 더 구체적으로는, 물품 감시시스템의 기계적 공진마커에 사용하기에 적합한 금속유리합금에 관한 것이다.The present invention relates to metal glass alloys, and more particularly to metal glass alloys suitable for use in mechanical resonant markers of article surveillance systems.

여러 가지 생물성 및 무생물성 물체를 확인 및/또는 지키는데 도움을 주기위해 수많은 물품 감시시스템이 오늘날 시판되고 있다. 제한된 영역에 제한된 접근을 위한 직원의 신분확인과 좀도둑질에 대해 상인의 물품을 안전하게 지키는 것이 이러한 시스템이 사용되는 목적의 예이다.Numerous commodity surveillance systems are available today to help identify and / or protect a variety of biological and non-living objects. An example of the purpose of such a system is to secure the merchant's goods against identification and theft of employees with limited access to restricted areas.

모든 감시시스템의 필수적 구성요소는 검출할 대상에 부착되어 있는 감지장치 또는 "마커(marker)"이다. 시스템의 다른 구성요소들은 "검색(interrogation)" 지역에 알맞게 배치되어 있는 송신기 및 수신기를 포함한다. 마커를 지니는 대상이 검색지역에 들어올 때, 마커의 기능성 부품이 송신기로부터의 신호에 응답하고 이 응답이 수신기에서 검출된다. 그 다음, 응답신호에 들어있는 정보가 용도에 적당한 작용, 즉 접근거부, 경보유발, 등을 위해 처리된다. 몇가지 다른 유형의 마커가 개시되어 있고 사용중이다. 한가지 유형에는 마커의 기능성 부분이 안테나 및 다이오드로 구성되거나 아니면 안테나 및 공진회로를 형성하는 커패시터로 구성되어 있다. 검색장치에 의해 송신된 전자기장에 놓을 때 안테나-다이오드 마커는 수신 안테나에서 검색진동수의 조파(harmonics)를 발생한다. 조파 또는 신호 레벨 변화의 검출은 마커의 존재를 가리킨다. 그러나, 이 유형의 시스템으로는 간단한 공진회로의 넓은 대역폭으로 인해 마커 확인의 신뢰성이 비교적 낮다. 더욱이 마커는 확인후 제거되어야 하고, 이것은 도둑방지시스템으로서는 어떤 경우에든 바람직하지 않다.An essential component of any surveillance system is a sensor or "marker" attached to the object to be detected. Other components of the system include transmitters and receivers that are appropriately located in the “interrogation” area. When the object with the marker enters the search zone, the functional part of the marker responds to the signal from the transmitter and this response is detected at the receiver. The information contained in the response signal is then processed for actions appropriate to the application, i.e. access denied, alarm triggered, and the like. Several other types of markers are disclosed and in use. In one type, the functional part of the marker consists of an antenna and a diode or a capacitor forming an antenna and a resonant circuit. When placed in the electromagnetic field transmitted by the searching device, the antenna-diode marker generates harmonics of the search frequency at the receiving antenna. Detection of harmonic or signal level changes indicates the presence of a marker. However, with this type of system, the reliability of marker identification is relatively low due to the wide bandwidth of a simple resonant circuit. Moreover, the marker should be removed after identification, which is not desirable in any case as a thief prevention system.

두 번째 유형의 마커는 고자기투과성 강자성 물질의 제1의 긴 요소로 구성되고 이것은 적어도, 제1의 요소보다 더 높은 보자력을 갖는 강자성 물질의 제2의 요소에 인접해 배치되어 있다. 전자기방사의 검색진동수에 종속시킬 때, 마커는 마커의 비선형 특징으로 인해 검색진동수의 조파를 발생시킨다. 수신코일에서 이러한 조파의 검출은 마커의 존재를 가리킨다. 마커의 비활성화는 제2의 요소의 자화의 상태를 변화시킴으로써 달성되는데, 이것은 예를들면, 마커를 dc자장을 통과시킴으로써 쉽게 달성될수 있다. 조파 마커시스템은 마커확인의 개선된 신뢰성과 더 간단한 비활성화 방법으로 인해 전술한 라디오 진동수 공진시스템보다 우수하다.The second type of marker consists of a first elongate element of a highly magnetically permeable ferromagnetic material, which is disposed at least adjacent to a second element of ferromagnetic material having a higher coercive force than the first element. When dependent on the search frequency of electromagnetic radiation, the marker generates a wave of search frequency due to the nonlinear nature of the marker. Detection of such harmonics in the receiving coil indicates the presence of a marker. Deactivation of the marker is accomplished by changing the state of magnetization of the second element, which can be easily accomplished, for example, by passing the marker through a dc magnetic field. The harmonic marker system is superior to the radio frequency resonant system described above due to the improved reliability of marker identification and a simpler deactivation method.

그러나, 두가지 주된 문제점들이 이 유형의 시스템에 존재하는데, 그중 하나는 원거리에서 마커신호를 검출하는 것이 어렵다는 것이다. 마커에 의해 발생된 조파의 진폭은 검색신호의 진폭보다 훨씬 더 작아서 검출 아일폭을 약 3피트 미만으로 제한한다. 또 다른 문제는 벨트버클, 펜, 클립등과 같은 다른 강자성 물체에 의해 발생된 허위 신호로부터 마커신호를 구별하는 것이 어렵다는 것이다.However, two major problems exist in this type of system, one of which is the difficulty of detecting marker signals at a distance. The amplitude of the harmonics generated by the marker is much smaller than the amplitude of the search signal, limiting the detection isle width to less than about 3 feet. Another problem is that it is difficult to distinguish marker signals from false signals generated by other ferromagnetic objects such as belt buckle, pens, clips and the like.

마커물질의 기본적인 기계적 공진진동수를 포함하는 검출 방식을 사용하는 감시시스템은 그것들이 높은 검출감도, 높은 작동신뢰성, 및 낮은 작동비용을 조합하여 제공한다는 점에서 특히 유리한 시스템이다. 이러한 시스템의 예들이 미국특허 Nos. 4,510,489 및 4,510,490 (이후, '489 및 '490 특허라함)에 개시되어 있다.Surveillance systems using a detection scheme that includes the fundamental mechanical resonance frequency of the marker material are particularly advantageous in that they provide a combination of high detection sensitivity, high operating reliability, and low operating costs. Examples of such a system are described in US Patent Nos. 4,510,489 and 4,510,490 (hereinafter referred to as '489 and' 490 patents).

이러한 시스템에서 마커는 피크 자기-기계적 커플링을 확립하기 위한 바이어스 자장을 제공하는 자기적으로 더 단단한 강자성체(높은 보자력의 물질)와 함께 포장된 기지길이의 강자성 물질의 스트립 또는 다수의 스트립이다. 강자성 마커물질은 바람직하게는 금속유리합금리본인데, 이들 합금내에서 자기-기계적 커플링의 효율이 매우 높기 때문이다. 마커물질의 기계적 공진진동수는 본질적으로 합금리본의 길이와 바이어스 자장강도에 의해 지시를 받는다. 이 공진진동수에 맞춰진 검색신호에 직면할 때, 마커물질은 수신기에 의해 검출되는 큰 신호 자장으로 응답한다. 큰 신호 자장은 부분적으로는 공진진동수에서 마커물질의 향상된 자기투과력에 기인한다. 상기 원리를 이용하는 검색 및 검출용의 여러 가지 마커구조 및 시스템은 '489 및 '490 특허에 교시되었다.The marker in such a system is a strip or a plurality of strips of known length ferromagnetic material wrapped with a magnetically harder ferromagnetic material (a high coercive material) that provides a bias magnetic field to establish peak magneto-mechanical coupling. The ferromagnetic marker material is preferably a metal glass alloy ribbon because the efficiency of the magnetic-mechanical coupling in these alloys is very high. The mechanical resonance frequency of the marker material is essentially dictated by the length of the alloy ribbon and the bias field strength. When faced with a search signal tuned to this resonant frequency, the marker material responds with a large signal magnetic field detected by the receiver. The large signal magnetic field is due, in part, to the enhanced magnetic permeability of the marker material at resonant frequencies. Various marker structures and systems for searching and detecting using the above principles have been taught in the '489 and' 490 patents.

한가지 특히 유용한 시스템에는 마커물질이 송신기에 의해 발생된 그것의 공진진동수에서 신호 펄스 또는 버스트(bursts)에 의해 여기되어 진동(oscillations)한다. 여기 펄스가 끝나면, 마커물질은 그것의 공진진동수에서 감쇠된 진동을 당할 것이다. 즉, 마커물질은 여기 펄스의 종결후 "벨이 울린다(rings down)". 수신기는 이 벨이 울리는 기간동안 응답신호를 "듣게된다(listens)". 이런 배치하에 감시시스템은 여러 가지 방사된 또는 전력선 공급원으로 부터의 간섭에 비교적 면역이 되어있고, 따라서 허위 경보에 대한 가능성이 본질적으로 제거된다.In one particularly useful system, the marker material is excited and oscillated by signal pulses or bursts at its resonant frequency generated by the transmitter. At the end of the excitation pulse, the marker material will experience attenuated vibrations at its resonant frequencies. That is, the marker material “rings down” after the end of the excitation pulse. The receiver "listens" the response signal during this ringing period. Under this arrangement the surveillance system is relatively immune to interference from various radiated or power line sources, thus eliminating the possibility of false alarms inherently.

광범위한 합금들이 개시된 여러 검출시스템에 대해 마커물질에 적합한 것으로서 '489 및 '490특허에 특허청구되었다. 높은 투과력을 지니는 다른 금속유리합금들이 미국특허 No. 4,152,144에 개시되어 있다.A wide range of alloys have been claimed in the '489 and' 490 patents as suitable for marker materials for the various detection systems disclosed. Other metal glass alloys with high permeability are described in US Pat. 4,152,144.

전자물품 감시시스템의 사용에 있어서 주된 문제는 기계적 공진을 기초로한 감시시스템의 마커가 상기한 조파 마커시스템과 같이, 교대기술에 기초한 검출시스템을 우발적으로 유발시키는 경향이다. 즉, 마커의 비선형 자기응답은 교대시스템에서 조파를 발생시키기에 충분히 강하여 우발적으로 허위응답 또는"허위경보"를 일으킨다. 다른 감시시스템들 간의 간섭 또는 "공해(pollution)"를 회피하는 것의 중요성이 곧 명백하다. 결국, 조파 재방사와 같은 교대기술에 기초한 시스템들을 공해 유발하지 않고 고도로 신뢰성 있는 방법으로 검출될수 있는 공진마커에 대한 필요가 본 기술분야에서 존재한다.The main problem in the use of an electronic article monitoring system is that the markers of the monitoring system based on mechanical resonance accidentally cause a detection system based on an alternating technology, such as the above-mentioned harmonic marker system. In other words, the nonlinear self-response of the marker is strong enough to generate harmonics in the alternating system and inadvertently results in a false response or "false alarm". The importance of avoiding interference or "pollution" between other surveillance systems is soon apparent. Consequently, there is a need in the art for resonant markers that can be detected in a highly reliable manner without causing pollution on systems based on alternating technologies such as harmonic reradiation.

또한, 고수율의 양으로 신뢰성있게 주조될수 있고, 저가인 원료로 구성되며, 상기에 명시한 검출감도와 비-공해 기준을 충족하는 공진마커에 대한 필요가 본 기술분야에서 존재한다.There is also a need in the art for resonant markers that can be reliably cast in high yield quantities, consist of inexpensive raw materials, and meet the detection sensitivity and non-pollution criteria specified above.

다음의 본발명의 바람직한 구체예의 상세한 설명과 첨부도면을 참고할 때 본발명은 더 충분히 이해될 것이며 더 이상의 이점들이 명백해질 것이다.The invention will be more fully understood and further advantages will become apparent upon reference to the following detailed description of the preferred embodiments of the invention and the accompanying drawings.

도 1a는 종래의 공진마커의 길이를 따라 취한 자화곡선인데, 여기서 B는 자기유도이고 H는 인가된 자장이다.1A is a magnetization curve taken along the length of a conventional resonant marker, where B is magnetic induction and H is an applied magnetic field.

도 1b는 본발명의 공진마커의 길이를 따라 취한 자화곡선인데, 여기서 Ha는 그 이상에서 B가 포화하는 자장이다.1B is a magnetization curve taken along the length of the resonant marker of the present invention, where H a is the magnetic field at which B saturates above.

도 2는 기계적 공진여기, 시간 t0 에서 여기의 종결 및 후속 벨울림을 묘사하는 수신 코일에서 검출된 신호프로파일인데, 여기서 V0 및 V1은 각각 t=t0 및 t=t1 (t0 후 1 msec)에서 수신코일에서의 신호진폭이다.Figure 2 is a signal profile detected in a receiving coil depicting mechanical resonance excitation, termination of excitation and subsequent ringing at time t 0 , where V 0 and V 1 are t = t 0 and t = t 1 (t 0, respectively). Signal amplitude in the receiving coil at 1 msec).

도 3은 바이어스자장, Hb 의 함수로서 기계적 공진진동수 fr 와 여기 ac자장의 종결후 1 msec에서 수신코일에서 검출된 응답신호 V1 인데, 여기서 Hb1 및 Hb2는 각각 V1 이 최대이고, fr 이 최소인 바이어스자장이다. 3 is the response signal V 1 detected at the receiving coil at 1 msec after the termination of the mechanical resonant frequency f r and the excitation ac magnetic field as a function of the bias field, H b , where H b1 and H b2 are respectively the maximum V 1 . , f r is the minimum bias field.

바람직한 구체예의 설명Description of Preferred Embodiments

본발명에 따르면, 조파마커시스템이 기계적으로 작동하는 진동수영역에서 실질적으로 선형의 자기응답을 특징으로 하는 자기금속유리합금을 제공한다. 이러한함금은 자기-기계적 가동을 기초로한 감시시스템을 위한 마커의 요구조건을 충족하기 위해 필요한 모든 특징들을 입증한다. According to the present invention, a somatic marker system provides a magnetic metal glass alloy characterized by a substantially linear magnetic response in the frequency range in which it operates mechanically. This alloy demonstrates all the features necessary to meet the requirements of the marker for surveillance systems based on self-mechanical operation.

일반적으로 언급된 본발명의 유리질 금속합금은 본질적으로 식 FeaCobNicMdBe-SifCg로 구성되고, 여기서 "M"은 몰리브덴, 크롬 및 망간으로부터 선택되며, "a", "b", "c", "d", "e", "f" 및 "g"는 원자퍼센트이며, "a"는 약 30 내지 약 45의 범위이고, "b"는 약 8 내지 약 18의 범위이고, "c"는 약 20 내지 약 45의 범위이고, "d"는 약 0 내지 약 3의 범위이고, "e"는 약 12 내지 약 20의 범위이고, "f"는 약 0 내지 약 5의 범위이고, "g"는 약 0 내지 약 2의 범위인 조성을 갖는다. 상기 조성의 순도는 보통의 시판 관행에서 발견되는 순도이다. 이들 합금의 리본을 주어진 기간동안 합금의 결정화온도 아래의 고온에서 리본의 폭을 가로지르는 실질적으로 리본의 평면에 인가된 자장으로 어닐링한다. 어닐링동안의 자장강도는 리본이 자장방향을 따라 자기적으로 포화하도록하는 정도이다. 어닐링시간은 어닐링온도에 따르며 전형적으로 약 2∼3분 내지 약 2∼3시간 범위이다. 상업적 제조를 위해, 연속식 릴-대-릴 어닐링 노가 바람직하다. 이러한 경우에 리본이동속도는 분당 약 0.5내지 약 12미터로 설정될수 있다. 예를들면 약 38mm의 길이를 갖는 어닐링된 리본은 마커길이방향에 평행하게 인가된 8 Oe이상 까지의 자장에 대해 실질적으로 선형의 자기응답을 나타내고 약 48 kHz 내지 약 66 kHz의 진동수 범위에서 기계적 공진을 나타낸다. 8 Oe의 레벨까지 연장되는 선형자기응답영역은 조파 마커시스템의 어떤 것을 유발시키는 것을 회피하기에 충분하다. 더 엄격한 경우에 대해서는 선형자기응답영역은 본발명의 합금의 화학적 조성을 변화시킴으로써 8 Oe을 넘어 연장된다. 38 mm보다 더 짧거나 더 긴 길이에서 어닐링된 리본은 48- 66 kHz 범위보다 더 높거나 더 낮은 기계적 공진을 나타낸다. 어닐링된 리본은 연성이어서 어닐링후 커팅 및 취급이 마커제조에 있어서 문제를 야기하지 않는다.The glass metal alloys of the invention generally mentioned consist essentially of the formula Fe a Co b Ni c M d B e -Si f C g , where "M" is selected from molybdenum, chromium and manganese, and "a" , "b", "c", "d", "e", "f" and "g" are atomic percent, "a" ranges from about 30 to about 45, and "b" ranges from about 8 to about 18 is in a range of about 20 to about 45, "d" is in a range of about 0 to about 3, "e" is in a range of about 12 to about 20, and "f" is about 0 To about 5, and "g" has a composition in the range from about 0 to about 2. The purity of the composition is that found in common commercial practice. The ribbons of these alloys are annealed with a magnetic field applied substantially in the plane of the ribbon across the width of the ribbon at high temperatures below the alloy's crystallization temperature for a given period of time. The magnetic field strength during annealing is such that the ribbon magnetically saturates along the magnetic field direction. The annealing time depends on the annealing temperature and typically ranges from about 2-3 minutes to about 2-3 hours. For commercial production, continuous reel-to-reel annealing furnaces are preferred. In this case, the ribbon travel speed can be set at about 0.5 to about 12 meters per minute. For example, an annealed ribbon with a length of about 38 mm exhibits a substantially linear magnetic response to magnetic fields up to 8 Oe applied in parallel to the marker length direction and mechanical resonance in the frequency range of about 48 kHz to about 66 kHz. Indicates. The linear magnetic response region extending to the level of 8 Oe is sufficient to avoid causing anything in the harmonic marker system. In the more stringent case, the linear magnetic response region extends beyond 8 Oe by changing the chemical composition of the alloy of the present invention. Annealed ribbons at lengths shorter or longer than 38 mm show mechanical resonances higher or lower than the 48-66 kHz range. The annealed ribbon is soft so that post-anneal cutting and handling do not cause problems in marker manufacture.

본발명의 범위밖에 있는 대부분의 금속유리합금은 전형적으로 8 Oe레벨아래에서 비선형 자기응답영역을 나타내거나 조파마커를 이용하는 많은 물품검출시스템의 작동하는 자기여기레벨에 가까운 Ha레벨을 나타낸다. 이들 합금으로 구성된 공진마커는 갖가지 조파 재방사형태의 많은 물품검출 시스템들을 우발적으로 유발하고 이로써 공해를 일으킨다.Most metal glass alloys outside the scope of the present invention typically exhibit a non-linear magnetic response area below 8 Oe levels or exhibit a near H a level close to the working magnetic excitation level of many article detection systems using sowing markers. Resonant markers composed of these alloys inadvertently cause many object detection systems of varying harmonic reradiation types, thereby causing pollution.

허용되는 자장 범위에 대해 선형자기응답을 나타내는 본발명의 범위밖의 소수의 금속유리합금들이 있다. 그러나 이들 합금은 높은 수준의 코발트 또는 몰리브덴 또는 크롬을 함유하여 증가된 원료비용 및/또는 몰리브덴 또는 크롬과 같은 구성원소들의 더높은 융점으로 인한 감소된 리본주조성을 가져온다. 본발명의 함금들은 그것들이 연장된 선형자기응답, 개선된 기계적 공진성능, 양호한 리본 주조성 및 사용가능한 리본제조의 경제성을 제공하는 점에서 유리하다.There are a few metal glass alloys outside the scope of the present invention which exhibit a linear magnetic response to the acceptable magnetic field range. However, these alloys contain high levels of cobalt or molybdenum or chromium, resulting in increased raw material costs and / or reduced ribbon casting properties due to higher melting points of the elements such as molybdenum or chromium. The alloys of the present invention are advantageous in that they provide extended linear magnetic response, improved mechanical resonance performance, good ribbon casting properties and the economics of ribbon making available.

다른 시스템들간의 간섭의 회피와는 별도로, 본발명의 합금으로 만든 마커는 종래의 기계적 공진마커보다 수신코일에서 더 높은 신호진폭을 발생시킨다. 이것은 마커의 크기를 감소시키거나 검출 아일 폭을 증가시키는 것을 가능하게 하며, 이것들은 둘다 물품 감시시스템의 바람직한 특징이다.Apart from avoiding interference between other systems, markers made of alloys of the present invention generate higher signal amplitudes in the receiving coils than conventional mechanical resonant markers. This makes it possible to reduce the size of the marker or increase the detection isle width, both of which are desirable features of an article surveillance system.

본발명의 금속유리합금의 예들은;Examples of metal glass alloys of the present invention;

를 포함한다. It includes.

B-H곡선을 특징으로 하는 자화작용은 종래의 기계적 공진마커에 대해 도 1a에 나타내었다. 여기서, B는 자기유도이고 H는 인가된 자장이다. 전체 B-H곡선은 낮은 자장영역에서 존재하는 비선형 히스테리시스 루프로 변형된다. 마커의 이 비선형 특징은 더 높은 조파발생을 가져오고 이것은 일부 조파마커시스템들을 유발시키고 따라서 다른 물품감시시스템들간에 간섭을 일으킨다.The magnetization, characterized by the B-H curve, is shown in Figure 1a for a conventional mechanical resonant marker. Where B is magnetic induction and H is the applied magnetic field. The entire B-H curve is transformed into a nonlinear hysteresis loop present in the low magnetic field. This non-linear feature of the marker leads to higher harmonic generation which leads to some harmonic marker systems and thus interference between other article monitoring systems.

선형 자기응답의 정의는 도 1b에 제공하였다. 마커가 외부자장, H에 의해 길이방향을 따라 자화됨에 따라, 자기유도, B를 마커에 가져온다. 자기응답은 실질적으로 Ha까지 선형이고, 그 밖에서는 마커는 자기적으로 포화한다. 양 Ha는 마커의 물리적 치수와 그것의 자기 이방성 자장에 따른다. 공진마커가 조파 재방사에 기초한 감시시스템을 우발적으로 유발시키는 것을 방지하기 위해 Ha는 조파마커시스템의 작동자장강도영역보다 위에 있어야 한다.The definition of the linear magnetic response is given in FIG. 1B. As the marker is magnetized along the longitudinal direction by an external magnetic field, H, the magnetic induction, B, is brought to the marker. The magnetic response is substantially linear up to H a , otherwise the marker is magnetically saturated. The amount H a depends on the physical dimension of the marker and its magnetic anisotropy magnetic field. To prevent the resonant marker is accidentally induced by the surveillance system based on harmonic re-emitted H a should be above the operating field intensity region of the harmonic marker systems.

마커물질은 마커물질의 기계적 공진의 진동수에 맞춰진 여기 펄스라하는 일정진폭의 여기신호의 버스트에 노출된다. 마커물질은 여기펄스에 응답하고 도 2에서 V0로 인도되는 곡선을 따라 수신코일에서 출력신호를 발생한다. 시간 t0에서, 여기가 종결되고 마커는 벨을 울리기 시작하고 기간에 걸쳐 V0에서 제로로 감소되는 출력신호에서 반향된다. 여기 종결후 1 msec인 시간 t1에서 출력신호가 측정되고 양 V1으로 표시된다. 따라서 V1/V0는 벨울림의 척도이다. 감시시스템의 작동원리가 여기 펄스로 이루어지는 파의 형태에 의존하지는 않으나, 이 신호의 파형은 보통 사인파이다. 마커물질은 이 여기 하에서 공진한다.The marker material is exposed to a burst of excitation signals of constant amplitude, called excitation pulses, which are tuned to the frequency of the mechanical resonance of the marker material. The marker material responds to the excitation pulse and generates an output signal at the receiving coil along a curve leading to V 0 in FIG. 2. At time t 0 , the excitation is terminated and the marker begins to ring and echoes in the output signal which decreases from V 0 to zero over a period of time. At the time t 1 , 1 msec after termination, the output signal is measured and denoted by the amount V 1 . Thus V 1 / V 0 is a measure of ringing. The operating principle of the monitoring system does not depend on the shape of the wave of excitation pulses, but the waveform of this signal is usually a sine wave. Marker material resonates under this excitation.

이 공진을 지배하는 물리적인 원리는 다음과 같이 요약할수 있다: 강자성물질을 자화하는 자장에 종속시킬 때, 그것은 길이의 변화를 경험한다. 원래 길이보다 물질의 길이의 분율 변화는 자기변형(magnetostriction)이라하고 기호 λ로 표시한다. 길이가 자화하는 자장에 평행하게 일어나면 λ에 정의(positive) 부호를 붙인다. 양 λ가 자화하는 자장으로 증가하고 포화자기변형, λs라하는 최대값에 이른다.The physical principle governing this resonance can be summarized as follows: When a ferromagnetic material is subject to a magnetic field, it experiences a change in length. The change in the fraction of the length of the material from its original length is called magnetostriction and is denoted by the symbol λ. If the length occurs parallel to the magnetic field, the positive sign is given to λ. Both λ increase with the magnetic field magnetizing and reach the maximum value of the saturation magnetostriction, λ s .

정의 자기변형을 한 물질의 리본을 그것의 길이를 따라 인가된 사인파로 변화하는 외부자장을 받게할 때, 리본은 길이의 주기적 변화를 당할 것이다. 즉 리본이 진동을 일으킬 것이다. 예를들면, 사인파로 변화하는 전류를 지니는 솔레노이드에 의해 외부자장이 발생될수 있다. 리본의 진동파의 반파(half-wave)길이가 리본의 길이에 들어맞을 때, 기계적 공진을 가져온다. 공진진동수 fr은 다음 관계식으로 주어진다.Definition When a ribbon of magnetostricted material receives an external magnetic field that changes into its applied sine wave along its length, the ribbon will undergo a periodic change in length. The ribbon will vibrate. For example, an external magnetic field can be generated by a solenoid with a current that changes into a sine wave. When the half-wave length of the ribbon's oscillating wave fits the length of the ribbon, it results in mechanical resonance. The resonance frequency f r is given by the following relationship.

fr = (1/2L)(E/D)0.5 f r = (1 / 2L) (E / D) 0.5

상기식에서 L은 리본길이이고, E는 리본의 영률(Young's modulus)이며, D는 리본의 밀도이다.Where L is the ribbon length, E is the Young's modulus of the ribbon, and D is the density of the ribbon.

자기변형 효과는 물질의 자화가 자화회전을 통해서 진행할때만 강자성 물질에서 관찰된다. 자화진행이 자기도메인 벽운동을 통해서 일때는 자기변형이 관찰되지 않는다. 본발명 합금의 마커의 자기 이방성은 자장-어닐링에 의해 마커폭방향으로 가로지르도록 유발되기 때문에, 마커길이방향을 따라 인가된 바이어스자장이라고 하는 dc자장은 마커물질로부터의 자기-기계적 응답의 효율을 개선시킨다. 또한, 바이어스자장이 강자성 물질에서 E, 영률에 대한 유효치를 변화시키는 역할을하여 물질의 기계적 공진진동수를 바이어스자장 강도의 적당한 선택에 의해 변경시킬수 있다는 것은 본 분야에서 잘 이해되고 있다. 도 3은 상황을 더욱 설명한다: 공진진동수, fr은 바이어스자장, Hb가 증가함에 따라 감소하여 Hb2에서 최소치 (fr)min에 이른다. 양 Hb2는 마커의 자기이방성에 관련되며 도 1b에 정의된 양 Ha에 직접 관련된다. 따라서 Hb2의 사용은 양 Ha의 척도로서 편리하게 채택될수 있다. 수신코일에서 말하자면 t = t1에서 검출된 신호응답 V1은 Hb에 따라 증가하고 Hb1에서 최대치 Vm에 이른다. 작동하는 바이어스자장 근처에서 기울기 dfr/dHb 는 중요한 양인데, 그것이 감시시스템의 감도에 관련되기 때문이다.The magnetostrictive effect is observed in ferromagnetic materials only when the magnetization of the material proceeds through the magnetization rotation. No magnetostriction is observed when the magnetization progresses through the magnetic domain wall motion. Since the magnetic anisotropy of the marker of the alloy of the present invention is caused to cross in the width direction of the marker by magnetic field-annealing, the dc magnetic field, called the bias field applied along the length of the marker, is responsible for the efficiency of the magnetic-mechanical response from the marker material. Improve. In addition, it is well understood in the art that the bias field serves to change the effective value for E, Young's modulus in the ferromagnetic material so that the mechanical resonance frequency of the material can be changed by appropriate selection of the bias field strength. Figure 3 further illustrates the situation: the resonant frequency, f r , decreases with increasing bias magnetic field, H b , reaching the minimum value f r min at H b2 . The amount H b2 relates to the magnetic anisotropy of the marker and directly to the amount H a defined in FIG. 1B. Thus, the use of H b2 can be conveniently adopted as a measure of both H a . So to speak the receiving coil t = t a response signal V 1 detected at 1 increases with H b, and reaches the maximum value V m at H b1. The slope df r / dH b near the working bias field is important because it relates to the sensitivity of the surveillance system.

상기한 바를 요약하면, 정의 자기변형성 강자성 물질의 리본은 dc 바이어스 자장의 존재하에 구동하는 ac 자장에 노출될 때 구동하는 ac자장의 진동수에서 진동할 것이며, 이 진동수가 물질의 기계적 공진진동수, fr과 일치할 때 리본이 공진하게되고 증가된 응답신호진폭을 제공한다. 실제로, 바이어스자장은 "마커패키지"에 존재하는 마커물질보다 더 높은 보자력을 갖는 강자성체에 의해 제공된다.Summarizing the above, a ribbon of positive magnetostrictive ferromagnetic material will vibrate at the frequency of the driving ac magnetic field when exposed to an ac magnetic field driving in the presence of a dc bias magnetic field, which frequency is the mechanical resonance frequency of the material, f r. When it coincides with, the ribbon resonates and provides increased response signal amplitude. In fact, the bias field is provided by a ferromagnetic material having a higher coercivity than the marker material present in the "marker package".

표 1은 유리질 Fe40Ni38Mo4B18 기재의 종래의 기계적 공진마커에 대한 Vm, Hb1, (fr)min Hb2의 전형적인 값들을 열거한다. Hb2 아래의 비선형 B-H작용의 존재와 연관하여 Hb2의 낮은 값은 이 합금기재의 마커가 일부조파 마커시스템을 우발적으로 유발시키는 경향이 있고 기계적 공진 및 조파 재방사에 기초한 물품감시시스템간에 간섭을 가져온다.Table 1 shows V m , H b1 , (f r ) min and the conventional mechanical resonant markers based on glassy Fe 40 Ni 38 Mo 4 B 18. List typical values of H b2 . And H b2 related to the presence of a non-linear BH acts under a low value of H b2 is a tendency to a marker of the alloy base material accidentally caused by some of the harmonic marker systems, and interference between the mechanical resonance and harmonic re-radiation article surveillance system based on Bring.

[ 표 1 ]TABLE 1

유리질 Fe40Ni38Mo4B18 기재의 종래의 기계적 공진마커에 대한 Vm, Hb1, (fr)min Hb2의 전형적인 값. 약 38.1mm × 12.7mm×20μm의 치수를 갖는 이 리본은 약 57 내지 60 kHz 범위의 공진진동수를 갖는다.V m , H b1 , (f r ) min for conventional mechanical resonant markers based on glassy Fe 40 Ni 38 Mo 4 B 18 and Typical value of H b2 . With a dimension of about 38.1 mm x 12.7 mm x 20 μm, the ribbon has a resonant frequency in the range of about 57 to 60 kHz.

Vm(mV)V m (mV) Hb1(Oe)H b1 (Oe) (fr)min(kHz)(f r ) min (kHz) Hb2(Oe) H b2 (Oe) 150-250150-250 4-64-6 57-5857-58 5-75-7

표 2는 이 특허의 범위밖의 합금에 대한 Ha, Vm, Hb1, (fr)min, Hb2 및 dfr/dHb 의 전형적인 값들을 열거한다. 자장-어닐링은 12.7mm폭 리본에서 연속식 릴-대-릴 노에서 380℃에서 수행하였다. 이때 리본속도는 약 0.6m/min 내지 약 1.2m/min이었다. 리본 형태의 마커의 치수는 약 38.1mm × 12.7mm×20μm이었다.Table 2 shows H a , V m , H b1 , (f r ) min , for alloys outside the scope of this patent. List typical values of H b2 and df r / dH b . The magnetic field-annealing was performed at 380 ° C. in a continuous reel-to-reel furnace on a 12.7 mm wide ribbon. In this case, the ribbon speed was about 0.6 m / min to about 1.2 m / min. The size of the ribbon marker was about 38.1 mm × 12.7 mm × 20 μm.

[ 표 2 ]TABLE 2

이 특허의 범위밖의 합금에 대한 Hb = 6 Oe에서 취한 Ha, Vm, Hb1, (fr)min, Hb2 및 dfr/dHb의 값. 자장-어닐링은 연속식 릴-대-릴 노에서 380℃에서 수행하였다. 이때 리본속도는 약 0.6m/min 내지 약 1.2m/min이었고, 약 1.4kOe 의 자장이 리본길이방향에 수직으로 인가되었다.H a , V m , H b1 , (f r ) min , taken at H b = 6 Oe for alloys outside the scope of this patent; Values of H b2 and df r / dH b . The magnetic field-annealing was carried out at 380 ° C. in a continuous reel-to-reel furnace. At this time, the ribbon speed was about 0.6 m / min to about 1.2 m / min, and a magnetic field of about 1.4 kOe was applied perpendicular to the ribbon length direction.

합금 A와 B는 허용가능한 자장범위에 대한 선형자기응답을 나타내나, 높은 수준의 코발트를 함유하고, 증가된 원료비용을 가져온다. 합금 C와 D는 낮은 Hb1값과 높은 dfr/dHb 값을 갖고, 이들의 조합은 공진 마커시스템 작동의 관점에서 바람직하지 않다.Alloys A and B exhibit a linear magnetic response over the acceptable magnetic field range but contain high levels of cobalt and result in increased raw material costs. Alloys C and D have low H b1 values and high df r / d H b values, a combination of which is undesirable in view of the operation of the resonant marker system.

발명의 개요Summary of the Invention

본발명은 진동수시스템에 있어서 실질적으로 선형의 자기응답을 특징으로하고, 조파마커시스템이 자기적으로 작동하는 자기적 성질을 향상시키기위해 교차계자 어닐링되어있는 적어도 70% 유리질인 자기합금을 제공한다.The present invention features a substantially linear magnetic response in a frequency system and provides at least 70% glassy magnetic alloy that is cross-annealed to improve the magnetic properties of the sonic marker system to operate magnetically.

이러한 합금은 신속한 고화를 사용하여 리본으로 주조될수 있고, 또는 달리 마커의 자기-기계적 가동을 기초로한 감시시스템에서 사용하기에 특히 적합한 자기 및 기계적 특징을 갖는 마커로 형성될수 있다. 여기서 사용되는바, 용어 "교차계자 어닐링된(cross-field annealed)"은 길이방향과 폭방향을 갖는 스트립에서 수행된 어닐(anneal)을 의미하고, 여기서 어닐에 사용된 자장은 실질적으로 폭방향을 가로지르는 리본의 평면에 인가되며, 자장의 방향은 길이방향에 대해 약 90°이다.Such alloys can be cast into ribbons using rapid solidification or otherwise formed into markers having magnetic and mechanical characteristics that are particularly suitable for use in surveillance systems based on the magnetic-mechanical operation of the markers. As used herein, the term "cross-field annealed" means an anneal performed on a strip having a longitudinal and a width direction, wherein the magnetic field used for the anneal is substantially in the width direction. It is applied to the plane of the ribbon across, and the direction of the magnetic field is about 90 ° to the longitudinal direction.

일반적으로 언급된 본발명의 유리질 금속합금은 본질적으로 식 FeaCobNicMdBe- SifCg로 구성되고, 여기서 "M"은 몰리브덴, 크롬 및 망간으로부터 선택되며, "a", "b", "c", "d", "e", "f" 및 "g"는 원자퍼센트이며, "a"는 약 30 내지 약 45의 범위이고, "b"는 약 8 내지 약 18의 범위이고, "c"는 약 20 내지 약 45의 범위이고, "d"는 약 0 내지 약 3의 범위이고, "e"는 약 12 내지 약 20의 범위이고, "f"는 약 0 내지 약 5의 범위이고, "g"는 약 0 내지 약 2의 범위인 조성을 갖는다.Generally mentioned glassy metal alloys of the present invention are essentially formulas of Fe a Co b Ni c M d B e Si f C g , wherein “M” is selected from molybdenum, chromium and manganese, and “a”, “b”, “c”, “d”, “e”, “f” and “g” are Atomic percent, "a" ranges from about 30 to about 45, "b" ranges from about 8 to about 18, "c" ranges from about 20 to about 45, and "d" ranges from about 0 to about In the range of about 3, "e" in the range of about 12 to about 20, "f" in the range of about 0 to about 5, and "g" in the range of about 0 to about 2.

약 38mm × 12.7mm×20μm의 치수를 갖는 이들 합금의 리본은 약 48 내지 약 66 kHz 범위의 진동수에서 기계적으로 공진시, 약 500 Hz/Oe와 750 Hz/Oe 사이의 바이어스자장에 대한 공진진동수의 기울기 뿐만아니라 8 Oe이상의 인가자장까지 실질적으로 선형의 자화작용을 입증한다. 더욱이, 본발명의 합금으로 만든 마커에 대한 전형적인 공진-마커시스템의 수신코일에서 검출된 전압진폭은 비교할만한 크기의 현존하는 공진마커의 전압진폭보다 비교할만하거나 더 높다. 이들 특징은 기계적 공진과 조파 재방사에 기초한 시스템들간의 간섭이 회피됨을 보장한다.Ribbons of these alloys having dimensions of about 38 mm × 12.7 mm × 20 μm are characterized by the resonance frequency for the bias field between about 500 Hz / Oe and 750 Hz / Oe when mechanically resonating at frequencies in the range of about 48 to about 66 kHz. Not only the slope but also the applied magnetic field above 8 Oe demonstrates substantially linear magnetization. Moreover, the voltage amplitude detected at the receiving coil of a typical resonant-marker system for a marker made of the alloy of the present invention is comparable or higher than the voltage amplitude of existing resonant markers of comparable magnitude. These features ensure that interference between systems based on mechanical resonance and harmonic re-radiation is avoided.

본발명의 금속유리는 상기한 자기-기계적 공진의 여기 및 검출을 사용하는 물품감시시스템과 관련된 마커에서 활성요소로서의 사용에 특히 적합하다. 다른 용도들이 자기-기계적 가동 및 그것의 관련효과를 이용하는 센서에서와 고자기투과력을 요하는 자기 구성요소들에서 찾을수 있다.The metallic glass of the present invention is particularly suitable for use as an active element in markers associated with article surveillance systems using the excitation and detection of the above-described magnetic-mechanical resonances. Other applications can be found in sensors that take advantage of magneto-mechanical operation and its associated effects, and in magnetic components that require high magnetic permeability.

실시예 1: Fe-Co-Ni-B-Si 금속유리Example 1 Fe-Co-Ni-B-Si Metallic Glass

1. 샘플제조 1. Sample Manufacturing

Fe-Co-Ni-B-Si 시스템에서 유리질 금속합금을 미국특허 No. 4,142,571에서 Narasimhan에 의해 교시된 기술을 따라 멜트로부터 신속히 퀀칭시켰다. 상기 명세서는 여기에 참고로 포함된다. 모든 주조물을 0.1-60 kg 멜트를 사용하여 비활성 기체에서 만들었다. 전형적으로 25μm두께이고, 약 12.7-50.5mm폭인 결과된 리본들은 Cu-Kα방사를 사용하는 X-선 회절법 및 시차주사열량법에 의해 중대한 결정성(crystallinity)이 없는 것으로 측정되었다. 합금의 각각은 적어도 70% 유리질이었고, 많은 경우에 합금은 90% 이상 유리질이었다. 이들 유리질 금속합금의 리본은 강하고, 빛이나며, 단단하고 연성이었다.In the Fe-Co-Ni-B-Si system, the glassy metal alloy is described in US Pat. It was rapidly quenched from the melt following the technique taught by Narasimhan at 4,142,571. The above specification is incorporated herein by reference. All castings were made in inert gas using 0.1-60 kg melt. The resulting ribbons, typically 25 μm thick and about 12.7-50.5 mm wide, were determined to be free of significant crystallinity by X-ray diffraction and differential scanning calorimetry using Cu-Kα radiation. Each of the alloys was at least 70% glassy and in many cases the alloys were at least 90% glassy. The ribbons of these glassy metal alloys were strong, shiny, hard and ductile.

자기-기계적 공진특성화를 위한 리본을 리본의 폭을 가로 질러 인가된 자장으로 열처리하고 약 38mm의 길이로 절단하였다. 자장의 강도는 1.4 kOe이었고 그것의 방향은 리본 길이방향에 대해 약 90°이었고 실질적으로 리본의 평면에 있었다. 릴-대-릴 어닐링 노에서 리본의 속도는 분당 약 0.5미터에서 분당 약 12미터로 변화되었다.The ribbon for self-mechanical resonance characterization was heat treated with an applied magnetic field across the width of the ribbon and cut to a length of about 38 mm. The strength of the magnetic field was 1.4 kOe and its direction was about 90 ° to the ribbon longitudinal direction and was substantially in the plane of the ribbon. In a reel-to-reel annealing furnace the speed of the ribbon varied from about 0.5 meters per minute to about 12 meters per minute.

2. 자기적 성질의 특성화 2. Characterization of magnetic properties

약 38.1mm × 12.7mm × 20μm 또는 38.1mm × 6.0mm × 20μm 치수를 갖는 각 마커물질을 0 내지 약 15 Oe으로 변하는 dc바이어스 자장으로 각 합금마커의 길이방향을 따라 인가된 ac자장을 인가함으로써 시험하였다. 감지코일은 ac여기에 대한 합금마커의 자기-기계적 응답을 검출하였다. 이들 마커물질은 약 48 내지 66kHz 사이를 기계적으로 공진한다. 자기-기계적 응답을 특징짓는 양들이 측정되었고 표 3 및 표 4에 열거한다.Test each marker material with dimensions of about 38.1 mm × 12.7 mm × 20 μm or 38.1 mm × 6.0 mm × 20 μm by applying an applied magnetic field along the length of each alloy marker with a dc bias magnetic field varying from 0 to about 15 Oe. It was. The sensing coil detected the magneto-mechanical response of the alloy marker to ac excitation. These marker materials mechanically resonate between about 48 and 66 kHz. The quantities characterizing the auto-mechanical response were measured and listed in Tables 3 and 4.

[ 표 3 ]TABLE 3

약 8 m/분의 리본속도로 연속식 릴-대-릴 노에서 360℃에서 열처리된 본발명의 합금에 대한 Hb = 6 Oe에서 취한 Ha, Vm, Hb1, (fr)min, Hb2, 및 dfr/dHb 의값들. 어닐링 자장은 리본길이방향에 수직하고 실질적으로 리본의 평면내에서 인가된 약 1.4 kOe이었다. 리본형태의 마커의 치수는 약 38.1mm × 12.7mm × 20μm 이었다. 별표는 기구제한으로 인해 '측정되지 않았음'을 가리킨다.H a , V m , H b1 , (f r ) min taken at H b = 6 Oe for the alloy of the invention heat-treated at 360 ° C. in a continuous reel-to-reel furnace at a ribbon speed of about 8 m / min. , Values of H b2 , and df r / dH b . The annealing magnetic field was about 1.4 kOe applied perpendicular to the ribbon length direction and substantially in the plane of the ribbon. The size of the ribbon marker was about 38.1 mm x 12.7 mm x 20 μm. An asterisk indicates 'not measured' due to instrument restrictions.

표 3에서 열거된 모든 합금은 8 Oe을 초과하는 Hb2값들을 나타낸다. 이값들은 상기 언급한 간섭의 문제를 회피하는 것을 가능하게 한다. 양호한 감도 (dfr/dHb) 및 큰 응답신호(Vm)는 공진마커시스템에 대한 소형마커들을 가져온다.All alloys listed in Table 3 exhibit H b2 values above 8 Oe. These values make it possible to avoid the above mentioned problem of interference. Good sensitivity (df r / dH b ) and large response signal (V m ) result in small markers for the resonant marker system.

소형 마커들의 예로서, 종래의 마커의 절반미만의 폭을 갖는 마커들을 시험하였다. 약 38.1mm × 6.0mm × 20μm 의 치수를 갖는 마커물질의 자기-기계적 공진을 특징짓는 양들을 표 4에 요약하였다.As an example of small markers, markers with widths less than half of conventional markers were tested. The amounts characterizing the magneto-mechanical resonance of the marker material with dimensions of about 38.1 mm × 6.0 mm × 20 μm are summarized in Table 4.

[ 표 4 ]TABLE 4

약 8 m/분의 리본속도로 연속식 릴-대-릴 노에서 360℃에서 열처리되고 약 38.1mm × 6.0mm × 20μm 의 치수를 갖는 스트립으로 절단된 본발명의 합금에 대한 Hb = 6 Oe에서 취한 Ha, Vm, Hb1, (fr)min, Hb2, 및 dfr/dHb 의값들. 어닐링 자장은 리본길이방향에 수직하고 실질적으로 리본의 평면내에서 인가된 약 1.4 kOe이었다. 별표는 기구제한으로 인해 '측정되지 않았음'을 가리킨다.H b = 6 Oe for an alloy of the present invention which was heat treated at 360 ° C. in a continuous reel-to-reel furnace at a ribbon speed of about 8 m / min and cut into strips having dimensions of about 38.1 mm × 6.0 mm × 20 μm. H a , V m , H b1 , (f r ) min , taken from Values of H b2 , and df r / dH b . The annealing magnetic field was about 1.4 kOe applied perpendicular to the ribbon length direction and substantially in the plane of the ribbon. An asterisk indicates 'not measured' due to instrument restrictions.

표 4에서 열거된 모든 합금은 8 Oe을 초과하는 Hb2값들을 나타내었고, 이 값들은 상기 언급한 간섭의 문제를 회피하는 것을 가능하게 한다. 양호한 감도 (dfr/dHb) 및 큰 자기-기계적 공진 응답신호(Vm)는 공진마커시스템에 대한 소형마커들을 가져온다. 표 1의 종래의 마커의 절반미만의 폭을 갖는 본발명의 마커는 종래의 마커의 자기-기계적 공진응답의 수준을 달성할 수 있다.All alloys listed in Table 4 exhibited H b2 values in excess of 8 Oe, which make it possible to avoid the above mentioned problem of interference. Good sensitivity (df r / dH b ) and large magneto-mechanical resonance response signal (V m ) result in small markers for the resonance marker system. Markers of the present invention having a width less than half of the conventional markers in Table 1 can achieve the level of self-mechanical resonance response of the conventional markers.

본발명을 이와같이 충분히 상세히 기술하였으나, 이러한 상세한 것들이 엄격히 고수되는 것이 필요하지 않으며, 더 이상의 변화와 변경이 당업자들에게 제안되며, 모두 첨부 청구범위에 정의되는 본발명의 범위에 속하는 것임이 이해될 것이다.While the present invention has been described in sufficient detail to the extent that it is not necessary to strictly adhere to these details, it will be understood that further changes and modifications are suggested to those skilled in the art and all fall within the scope of the invention as defined in the appended claims. .

Claims (26)

적어도 약 70% 유리질이고, 자기적 성질을 향상시키기 위해 교차계자어닐링되고, 본질적으로 식 FeaCobNicMdBeSifCg로 구성되고, 여기서 "M"은 몰리브덴, 크롬 및 망간으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 한 멤버이고, "a", "b", "c", "d", "e", "f" 및 "g"는 원자퍼센트이며, "a"는 약 30 내지 약 45의 범위이고, "b"는 약 8 내지 약 18의 범위이고, "c"는 약 20 내지 약 45의 범위이고, "d"는 약 0 내지 약 3의 범위이고, "e"는 약 12 내지 약 20의 범위이고, "f"는 약 0 내지 약 5의 범위이고, "g"는 약 0 내지 약 2의 범위인 조성을 갖고,At least about 70% glassy, cross-field annealed to improve magnetic properties, consisting essentially of the formula Fe a Co b Ni c M d B e Si f C g , where "M" is molybdenum, chromium and manganese At least one member selected from the group consisting of: "a", "b", "c", "d", "e", "f" and "g" are atomic percent, and "a" is from about 30 to Is in the range of about 45, "b" is in the range of about 8 to about 18, "c" is in the range of about 20 to about 45, "d" is in the range of about 0 to about 3, and "e" is about 12 to about 20, "f" ranges from about 0 to about 5, and "g" has a composition ranging from about 0 to about 2, 기계적 공진을 나타내는 스트립의 형태를 가지며,Has the form of a strip representing mechanical resonance, 약 8 Oe의 최소 인가자장까지 실질적으로 선형 자화작용을 갖는 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.A magnetic metal glass alloy, having a substantially linear magnetization up to a minimum applied magnetic field of about 8 Oe. 제 1 항에 있어서, 분리된 길이를 가지며, 길이에 의해 결정된 진동수의 범위에서 기계적 공진을 나타내는 연성의 열처리된 스트립 조각의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.2. The magnetic metal glass alloy of claim 1, wherein the magnetic metal glass alloy has a separate length and is in the form of a soft heat treated strip piece exhibiting mechanical resonance in the range of frequencies determined by the length. 제 2 항에 있어서, 상기 스트립은 약 38mm의 길이를 가지며, 상기 기계적 공진은 약 48 kHz 내지 약 66 kHz의 진동범위를 갖는 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.3. The magnetic metal glass alloy of claim 2, wherein the strip has a length of about 38 mm and the mechanical resonance has a vibration range of about 48 kHz to about 66 kHz. 제 2 항에 있어서, 약 6 Oe에서의 바이어스자장에 대한 기계적 공진진동수의 기울기는 약 500내지 750 Hz/Oe인 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.3. The magnetic metal glass alloy of claim 2, wherein the slope of the mechanical resonance frequency with respect to the bias magnetic field at about 6 Oe is about 500 to 750 Hz / Oe. 제 2 항에 있어서, 기계적 공진진동수가 최소를 취하는 바이어스자장은 약 8 Oe에 가깝거나 또는 초과하는 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.3. The magnetic metal glass alloy of claim 2, wherein the bias magnetic field having a minimum mechanical resonance frequency is close to or exceeds about 8 Oe. 제 2 항에 있어서, M은 몰리브덴인 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.3. The magnetic metal glass alloy of claim 2, wherein M is molybdenum. 제 2 항에 있어서, M은 크롬인 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.3. The magnetic metal glass alloy of claim 2, wherein M is chromium. 제 2 항에 있어서, M은 망간인 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.3. The magnetic metal glass alloy of claim 2, wherein M is manganese. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 로 구성되는 군으로부터 선택된 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.Magnetic metal glass alloy, characterized in that having a composition selected from the group consisting of. 인가된 자장내의 마커의 기계적 공진에 의해 일어난 신호를 검출하도록 적합시킨 물품 감시시스템에 있어서, 상기 마커는 적어도 약 70% 유리질이고, 자기적 성질을 향상시키기 위해 교차계자 어닐링되고 본질적으로 식 FeaCobNicMdBeSifCg로 구성되고, 여기서 "M"은 몰리브덴, 크롬 및 망간으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 한 멤버이고, "a", "b", "c", "d", "e", "f" 및 "g"는 원자퍼센트이며, "a"는 약 30 내지 약 45의 범위이고, "b"는 약 8 내지 약 18의 범위이고, "c"는 약 20 내지 약 45의 범위이고, "d"는 약 0 내지 약 3의 범위이고, "e"는 약 12 내지 약 20의 범위이고, "f"는 약 0 내지 약 5의 범위이고, "g"는 약 0 내지 약 2의 범위인 조성을 갖는 강자성 물질의 적어도 하나의 스트립으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 물품 감시시스템.In an article monitoring system adapted to detect a signal caused by mechanical resonance of a marker in an applied magnetic field, the marker is at least about 70% glassy, cross-field annealed to improve magnetic properties, and is essentially of the formula Fe a Co. b Ni c M d B e Si f C g , wherein “M” is at least one member selected from the group consisting of molybdenum, chromium and manganese, and “a”, “b”, “c”, “d "," e "," f "and" g "are atomic percent," a "is in the range of about 30 to about 45," b "is in the range of about 8 to about 18, and" c "is about 20 To about 45, "d" ranges from about 0 to about 3, "e" ranges from about 12 to about 20, "f" ranges from about 0 to about 5, and "g" is An article surveillance system, comprising at least one strip of ferromagnetic material having a composition in the range of about 0 to about 2. 제 10 항에 있어서, 상기 스트립은 리본, 와이어 및 시트로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 물품감시시스템.11. The article surveillance system of claim 10, wherein the strip is selected from the group consisting of ribbons, wires, and sheets. 제 11 항에 있어서, 상기 스트립은 리본인 것을 특징으로 하는 물품감시시스템.12. The article surveillance system of claim 11, wherein the strip is a ribbon. 제 10 항에 있어서, 상기 스트립은 그것의 길이에 의해 결정된 진동수의 범위에서 기계적 공진을 나타내는 연성의 열처리된 스트립조각의 형태를 가지며, 적어도 8 Oe의 바이어스자장까지 실질적으로 선형 자화작용을 갖는 것을 특징으로 하는 물품 감시시스템.11. The strip of claim 10, wherein the strip has the form of a ductile heat-treated strip that exhibits mechanical resonances in the range of frequencies determined by its length and has a substantially linear magnetization up to a bias magnetic field of at least 8 Oe. Goods monitoring system. 제 10 항에 있어서, 상기 스트립은 약 38mm의 길이를 가지며, 약 48kHz 내지 약 66 kHz의 진동수 범위의 기계적 공진을 나타내는 것을 특징으로 물품감시시스템.11. The article surveillance system of claim 10, wherein the strip has a length of about 38 mm and exhibits mechanical resonance in the frequency range of about 48 kHz to about 66 kHz. 제 14 항에 있어서, 약 6 Oe의 바이어스자장에서 상기 스트립에 대한 바이어스자장에 대한 기계적 공진진동수의 기울기는 약 500 Hz/Oe 내지 약 750 Hz/Oe범위인 것을 특징으로 물품감시시스템.15. The article surveillance system of claim 14, wherein the slope of the mechanical resonance frequency with respect to the bias field for the strip at a bias field of about 6 Oe ranges from about 500 Hz / Oe to about 750 Hz / Oe. 제 14 항에 있어서, 상기 스트립의 기계적 공진진동수가 최소를 취하는 바이어스 자장은 약 8 Oe에 가깝거나 또는 초과하는 것을 특징으로 물품감시시스템.15. The article surveillance system of claim 14, wherein the bias magnetic field having a minimum mechanical resonance frequency of the strip is close to or exceeds about 8 Oe. 제 10 항에 있어서, M이 몰리브덴인 것을 특징으로 물품감시시스템.11. The article surveillance system of claim 10, wherein M is molybdenum. 제 10 항에 있어서, M이 원소크롬인 것을 특징으로 물품감시시스템.The article monitoring system according to claim 10, wherein M is elemental chromium. 제 10 항에 있어서, M이 원소망간인 것을 특징으로 물품감시시스템.11. The article monitoring system according to claim 10, wherein M is elemental manganese. 제 10 항에 있어서, 상기 스트립은;The method of claim 10, wherein the strip; 로 구성되는 군으로부터 선택된 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 물품 감시시스템.Article monitoring system characterized in that it has a composition selected from the group consisting of. 제 2 항에 있어서, 자장으로 열처리된 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.3. The magnetic metal glass alloy of claim 2, wherein the magnetic metal is heat treated with a magnetic field. 제 21 항에 있어서, 상기 자장은 상기 스트립이 자장방향을 따라 자기적으로 포화하도록 하는 자장강도로 인가되는 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.22. The magnetic metal glass alloy of claim 21, wherein the magnetic field is applied with a magnetic field strength to cause the strip to magnetically saturate along the magnetic field direction. 제 22 항에 있어서, 상기 스트립은 길이방향과 폭방향을 가지며 상기 자장은 실질적으로 상기 폭방향을 가로지르는 리본의 평면에 인가되고, 상기 자장의 방향은 길이방향에 대해 약 90°인 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.23. The method of claim 22, wherein the strip has a longitudinal direction and a width direction and the magnetic field is applied to a plane of the ribbon substantially across the width direction, the direction of the magnetic field being about 90 ° with respect to the longitudinal direction. Magnetic metal glass alloy. 제 21 항에 있어서, 상기 자장은 약 1 내지 약 1.5 kOe 범위의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.22. The magnetic metal glass alloy of claim 21, wherein the magnetic field has a size in a range from about 1 to about 1.5 kOe. 제 21 항에 있어서, 상기 열처리 단계는 2∼3분 내지 2∼3시간 범위의 기간동안 수행되는 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.22. The magnetic metal glass alloy according to claim 21, wherein the heat treatment step is performed for a period ranging from 2 to 3 minutes to 2 to 3 hours. 제 2 항에 있어서, 상기 열처리는 연속식 릴-대-릴 노에서 수행되며, 상기 자장은 상기 스트립 길이방향에 대해 약 90°의 각을 만드는 상기 스트립 폭방향을 가로지르는 실질적으로 스트립의 평면에 인가된 약 1 내지 1.5 kOe 범위의 크기를 가지며, 상기 스트립은 약 1mm 내지 약 15mm 범위의 폭과 약 0.5m/min 내지 약 12m/min 범위의 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 자기금속 유리합금.3. The heat treatment of claim 2, wherein the heat treatment is performed in a continuous reel-to-reel furnace, wherein the magnetic field is substantially in the plane of the strip across the strip width direction making an angle of about 90 ° with respect to the strip length direction. A magnetic metal glass alloy having a size in the range of about 1 to 1.5 kOe applied, said strip having a width in the range of about 1 mm to about 15 mm and a speed in the range of about 0.5 m / min to about 12 m / min.
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