RU154331U1 - DEVICE FOR AUTOMATIC NON-CONTACT DETECTION OF PROTECTIVE METHODS BASED ON DIAMOND MICROCRYSTALS WITH ACTIVE NV CENTERS WITH DIFFERENT PROTECTIVE SIGNS - Google Patents
DEVICE FOR AUTOMATIC NON-CONTACT DETECTION OF PROTECTIVE METHODS BASED ON DIAMOND MICROCRYSTALS WITH ACTIVE NV CENTERS WITH DIFFERENT PROTECTIVE SIGNS Download PDFInfo
- Publication number
- RU154331U1 RU154331U1 RU2014143416/12U RU2014143416U RU154331U1 RU 154331 U1 RU154331 U1 RU 154331U1 RU 2014143416/12 U RU2014143416/12 U RU 2014143416/12U RU 2014143416 U RU2014143416 U RU 2014143416U RU 154331 U1 RU154331 U1 RU 154331U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protective
- signal
- centers
- microwave
- active
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Устройство автоматического бесконтактного детектирования защитных меток на основе микрокристаллов алмаза с активными NV центрами с отличающимися защитными признаками, выполненное с возможностью определения формы двойного радиооптического резонанса и содержащее генератор сигнала модуляции, соединенный с генератором СВЧ-сигнала, и источник лазерного излучения, выходы которых соединены с системой подвода СВЧ-мощности к метке и с системой фокусировки соответственно, размещенными возле изделия с защитной меткой, соединенной с фотодетектором, выход которого соединен с одним входом блока анализа сигнала, другой вход которого соединен с выходом блока хранения эталонных сигналов.A device for automatic non-contact detection of protective labels based on diamond microcrystals with active NV centers with different protective features, configured to determine the shape of double radio-optical resonance and containing a modulation signal generator connected to a microwave signal generator and a laser radiation source, the outputs of which are connected to the system microwave power supply to the tag and with the focusing system, respectively, located near the product with a protective tag connected to the photodet torus, whose output is connected to one input of the signal analysis unit, the other input of which is connected to the output reference signal storage unit.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Полезная модель относится к области защиты от подделки банкнот, ценных бумаг, документов и иных изделий. Более конкретно, к устройствам автоматического бесконтактного детектирования защитных меток на основе микрокристаллов алмаза с активными NV центрами с отличающимися защитными признаками.The utility model relates to the field of protection against counterfeiting banknotes, securities, documents and other products. More specifically, to devices for the automatic non-contact detection of security labels based on diamond microcrystals with active NV centers with different security features.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Наиболее близкие аналоги - разработка того же авторского коллектива (патенты RU 2411133 C1 - «Вещество метки подлинности банкнот, ценных бумаг и документов и способ его приготовления», RU 2357866 C1 - «Способ защиты документов, ценных бумаг или изделий с помощью наноалмазов с активными NV центрами» и RU 2422903 «Устройство проверки подлинности банкнот, ценных бумаг и документов»). Главным недостатком указанной разработки является невозможность изменения характеристик активного вещества метки. В качестве защитного признака используется квантовый эффект Двойного Радиооптического Резонанса (ДРОР), который из всех твердых тел присущ только отрицательно заряженным азотно-вакансионным центрам (далее NV центры) в алмазе. Хотя данный эффект известен в науке давно, в качестве защитного признака он впервые был применен только в указанной выше разработке. Однако в указанной разработке контролируется только лишь наличие или отсутствие в защитной метке (на поверхности защищаемого изделия) эффекта ДРОР на одной определенной радиочастоте (2,87 ГГЦ). Метки, созданные согласно указанной разработке, на всех защищаемых изделиях идентичны, т.е. имеют один и тот же неизменяемый защитный признак. Это существенно ограничивает область применения технологии, т.к. зачастую необходимо метить различными метками различные типы изделий, различные партии, например выпущенные в разные периоды, и т.п. Также, различные производители стремятся защищать свои изделия метками, отличающимися от применяемых другими производителями. Кроме того, злоумышленникам достаточно один раз раскрыть указанный способ и изготовить большое количество контрафактного активного вещества защитной метки, чтобы затем наносить его на любую контрафактную продукцию, которую нельзя будет отличить от оригинальной. Таким образом, главный недостаток известной технологии - невозможность варьирования защитного признака.The closest analogues are the development of the same team of authors (patents RU 2411133 C1 - “Substance of the authenticity label of banknotes, securities and documents and a method for its preparation”, RU 2357866 C1 - “Method for protecting documents, securities or products using nanodiamonds with active NV centers ”and RU 2422903“ Device for verifying the authenticity of banknotes, securities and documents ”). The main disadvantage of this development is the impossibility of changing the characteristics of the active substance labels. As a protective feature, the quantum effect of Double Radio Optical Resonance (DROR) is used, which of all solids is inherent only in negatively charged nitrogen-vacancy centers (hereinafter NV centers) in diamond. Although this effect has been known in science for a long time, as a protective feature it was first applied only in the above development. However, in this development, only the presence or absence in the protective mark (on the surface of the protected product) of the DRR effect at one specific radio frequency (2.87 GHz) is monitored. Labels created according to the specified design are identical on all protected products, i.e. have the same immutable security feature. This significantly limits the scope of the technology, because it is often necessary to label different types of products with different labels, different batches, for example, produced in different periods, etc. Also, various manufacturers seek to protect their products with tags that differ from those used by other manufacturers. In addition, it is enough for attackers to uncover the specified method once and to make a large number of counterfeit active substances of protective labels so that they can then be applied to any counterfeit products that cannot be distinguished from the original. Thus, the main disadvantage of the known technology is the impossibility of varying the security feature.
Известное по указанным патентам устройство детектирования защитных меток не позволяют различать метки с NV центрами, защитный признак которых тем или иным способом модифицирован, что ограничивает область их применения.The device for detecting security labels known by the mentioned patents does not allow distinguishing labels with NV centers, the security feature of which is modified in one way or another, which limits their scope.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF A USEFUL MODEL
Задача на решение, которой направлена полезная модель, заключается в создании нового устройства автоматического бесконтактного детектирования защитных меток, позволяющего осуществлять детектирование указанных меток с возможностью различения меток, имеющих отличающиеся защитные признаки.The problem of solving the utility model is to create a new device for automatic non-contact detection of protective labels, which allows the detection of these labels with the ability to distinguish between labels with different security features.
Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, заключается в расширении области применения.The technical result achieved by using the utility model is to expand the scope.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата предложено новое устройство автоматического бесконтактного детектирования защитных меток на основе микрокристаллов алмаза с активными NV центрами с отличающимися защитными признаками, выполненное с возможностью определения формы двойного радиооптического резонанса и содержащее генератор сигнала модуляции, соединенный с генератором СВЧ-сигнала, и источник лазерного излучения, выходы которых соединены с системой подвода СВЧ-мощности к метке и с системой фокусировки соответственно, размещенных возле изделия с защитной меткой, соединенной с фотодетектором, выход которого соединен с одним входом блока анализа сигнала, другой вход которого соединен с выходом блока хранения эталонных сигналов.To solve the problem and achieve the claimed technical result, a new device for automatic non-contact detection of protective labels based on diamond microcrystals with active NV centers with different protective features is proposed. It is made with the possibility of determining the shape of double radio-optical resonance and containing a modulation signal generator connected to a microwave signal generator , and a laser source, the outputs of which are connected to the system for supplying microwave power to the tag and from the systems second focus respectively, placed near the article with a security mark, is connected to a photodetector, whose output is connected to one input of the signal analysis unit, the other input of which is connected to the output reference signal storage unit.
Устройство, применяемое для детектирования указанных выше меток, отличается от известных тем, что не только контролирует наличие или отсутствие ДРОР на одной определенной частоте, но и его спектр. Таким образом, указанные выше метки, обладающие различными спектрами ДРОР, по разному идентифицируются данным устройством, что позволяет существенно расширить область применения предлагаемого устройства.The device used to detect the above marks differs from the known ones in that it not only controls the presence or absence of DROR at one specific frequency, but also its spectrum. Thus, the above labels with different spectra of DROR are differently identified by this device, which can significantly expand the scope of the proposed device.
Указанное решение применяется впервые и устраняет главный недостаток известных аналогов.The specified solution is applied for the first time and eliminates the main disadvantage of the known analogues.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На Фиг. 1 - представлена принципиальная структурная схема устройства для детектирования меток с отличающимися защитными признаками.In FIG. 1 is a schematic structural diagram of a device for detecting tags with different security features.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL
Устройство для детектирования меток с отличающимися защитными признаками (Фиг. 1) включает в себя, кроме защищаемого изделия (4), с защитной меткой (5) следующие компоненты: лазер (6), систему фокусировки (7), состоящую из дихроичного зеркала, отражающего лазерное излучение и линзы, фокусирующей его, СВЧ генератор (8), вырабатывающий модулированный по частоте СВЧ сигнал (9), систему подвода СВЧ-мощности к метке (10), состоящую из подводящего кабеля, СВЧ изолятора, и излучающей ближнепольной СВЧ антенны, систему сбора излучения (11), состоящую из фильтра, отсекающего рассеянное лазерное излучение, и пропускающего излучение эмиссии активного вещества метки, и линзы, фокусирующей излучение на фотодетектор (12), вырабатывающий аналоговый электрический сигнал (13), блок анализа сигнала (14), генератор опорного сигнала (15), вырабатывающий опорный сигнал модуляции (16), блок хранения эталонных сигналов (17), выдающий на блок анализа (14) эталонные сигналы (18), а также канал выхода (выход) устройства (19).A device for detecting tags with different security features (Fig. 1) includes, in addition to the protected product (4), with a security tag (5) the following components: laser (6), focusing system (7), consisting of a dichroic mirror, reflecting laser radiation and the lens focusing it, a microwave generator (8) that generates a frequency-modulated microwave signal (9), a system for supplying microwave power to the mark (10), consisting of a supply cable, a microwave insulator, and a near-field microwave antenna, a system radiation collection (11), consisting of a filter that cuts off the scattered laser radiation and transmits radiation from emitting the active substance of the tag, and a lens focusing the radiation on the photodetector (12), which generates an analog electric signal (13), a signal analysis unit (14), a reference signal generator (15), which generates a reference signal modulation (16), the storage unit of reference signals (17), issuing to the analysis unit (14) reference signals (18), as well as the output channel (output) of the device (19).
Работа устройства для детектирования метки, схема которого приведена на Фиг. 1, включает следующие процедуры:The operation of the device for detecting tags, the circuit of which is shown in FIG. 1 includes the following procedures:
1. Защищаемое изделие (4) автоматически или вручную подают в зону контроля так, чтобы место, где должна располагаться защитная метка (5), находилось в зоне воздействия постоянного излучения лазера (6), сфокусированного системой фокусировки (7), где происходит оптическое возбуждение активного вещества метки. Система фокусировки содержит дихроичное зеркало, отражающее лазерное излучение, и пропускающее излучение флюоресценции активного вещества метки. Длину волны излучения лазера выбирают таким образом, чтобы она попадала в полосу поглощения NV центров, т.е. от 450 до 650 нм, а его мощность P так, чтобы флюоресценция активного вещества метки имела достаточную для измерения величину, т.е. P= от 10 мВт до 5 Вт.1. The protected product (4) is automatically or manually fed into the control zone so that the place where the protective mark (5) should be located is in the zone of constant laser radiation (6) focused by the focusing system (7), where optical excitation occurs active substance labels. The focusing system contains a dichroic mirror reflecting laser radiation and transmitting fluorescence radiation of the active substance of the label. The laser radiation wavelength is chosen so that it falls into the absorption band of the NV centers, i.e. from 450 to 650 nm, and its power is P so that the fluorescence of the active substance of the label has a value sufficient for measurement, i.e. P = 10 mW to 5 watts.
2. Одновременно происходит возбуждение активного вещества метки частотно модулированным излучением (9) СВЧ генератора (8), подведенным к указанной области системой подвода СВЧ сигнала (10), состоящей из подводящего кабеля, СВЧ изолятора, препятствующего отражению СВЧ сигнала обратно в генератор, и излучающей ближнепольной СВЧ антенны, например, соленоида, отрезка двухпроводной, микрополосковой, или иной открытой линии. Частота СВЧ излучения изменяется во времени (сканирует, свипируется) от 2,7 до 3 ГГц, а его мощность составляет от 0,1 Вт до 10 Вт.2. At the same time, the active substance of the label is excited by frequency-modulated radiation (9) of the microwave generator (8), connected to the indicated area by the microwave signal supply system (10), consisting of a supply cable, a microwave insulator that prevents the microwave signal from being reflected back to the generator, and emitting a near-field microwave antenna, for example, a solenoid, a two-wire, microstrip, or other open line. The frequency of microwave radiation varies in time (scans, sweeps) from 2.7 to 3 GHz, and its power is from 0.1 W to 10 W.
3. Оптическая эмиссия активного вещества метки проходит сквозь дихроичное зеркало в составе системы фокусировки (7), собирается системой сбора излучения (11), включающей в себя фильтр, блокирующий рассеянное лазерное излучение и пропускающий излучение эмиссии активного вещества метки, и линзу, фокусирующую излучение на фотодетектор (12), аналоговый электрический сигнал (13) с которого направляется в блок анализа сигнала (14).3. Optical emission of the active substance of the tag passes through a dichroic mirror as part of the focusing system (7), is collected by the radiation collection system (11), which includes a filter that blocks the scattered laser radiation and transmits emission of emission of the active substance of the tag, and a lens focusing the radiation on photodetector (12), an analog electrical signal (13) from which is sent to the signal analysis unit (14).
4. Модуляция СВЧ излучения генератора (8) производится в соответствии с опорным сигналом модуляции (16), вырабатываемым генератором опорного сигнала (15). Также опорный сигнал (16) подается в блок анализа (14), где на основании известной (для данного используемого СВЧ генератора (8)) зависимости частоты СВЧ сигнала от амплитуды опорного сигнала модуляции (16) строится зависимость амплитуды сигнала фотодетектора от частоты возбуждающего СВЧ поля, т.е. спектр ДРОР метки (далее - измеренный сигнал).4. Modulation of the microwave radiation of the generator (8) is performed in accordance with the reference modulation signal (16) generated by the reference signal generator (15). Also, the reference signal (16) is supplied to the analysis unit (14), where, based on the known (for the used microwave generator (8)) dependence of the frequency of the microwave signal on the amplitude of the reference modulation signal (16), the dependence of the amplitude of the photodetector on the frequency of the exciting microwave field is constructed , i.e. spectrum of DROR tags (hereinafter referred to as the measured signal).
5. В блоке анализа (14) происходит сравнение измеренного сигнала с эталонными сигналами (18), хранящимися в блоке хранения эталонных сигналов (17). Процедура сравнения включает в себя расчет отношений величин измеренного и эталонного сигналов на определенных частотах (как правило, соответствующих пикам и провалам спектра). В случае, если для эталонного сигнала, хранящегося в блоке хранения (17) под номером N, и измеренного сигнала указанные отношения отличаются друг от друга менее чем на некое наперед заданное малое значение δ (т.е. сигналы подобны с заданной точностью δ), на выход (19) устройства выводится номер N эталона, с которым обнаружено совпадение. В случае, если не обнаружено совпадений ни с одним эталоном, выводится сигнал, соответствующий фальшивой метке, или не выводится никакого сигнала, в зависимости от реализации устройства. В случае, если обнаружено совпадение более чем с одним эталоном выводится сигнал ошибки. Блок хранения эталонных сигналов (17) является цифровым устройством и содержит энергонезависимую память необходимого объема. Блок анализа (14) может быть как цифровым, так и аналоговым устройством, и в зависимости от этого содержать в своем составе устройства ЦАП и/или АЦП. Канал выхода устройства (19) может быть реализован в соответствии с любым цифровым протоколом обмена данными, либо быть аналоговым.5. In the analysis unit (14), the measured signal is compared with the reference signals (18) stored in the storage unit of the reference signals (17). The comparison procedure includes the calculation of the ratio of the measured and reference signals at certain frequencies (usually corresponding to the peaks and dips of the spectrum). If for the reference signal stored in the storage unit (17) under the number N and the measured signal, these relations differ from each other by less than some predetermined small value of δ (i.e., the signals are similar with a given accuracy of δ), the output N (19) of the device displays the number N of the standard with which a match is found. In the event that no matches are found with any reference, a signal corresponding to a false label is output, or no signal is output, depending on the implementation of the device. If a match is detected with more than one reference, an error signal is output. The storage unit for reference signals (17) is a digital device and contains non-volatile memory of the required size. The analysis unit (14) can be either a digital or an analog device, and depending on this, contain DAC and / or ADC devices. The output channel of the device (19) can be implemented in accordance with any digital data exchange protocol, or be analog.
Ниже с целью иллюстрации отдельных аспектов осуществления полезной модели приведены примеры работы предлагаемого устройства бесконтактного автоматического детектирования меток с отличающимися защитными признаками. Приведенные ниже примеры не предназначены для того, чтобы каким-либо образом ограничивать объем настоящей полезной модели.Below, to illustrate certain aspects of the implementation of the utility model, examples of the operation of the proposed device for contactless automatic detection of tags with different security features are given. The following examples are not intended to limit the scope of this utility model in any way.
Пример 1. Детектирование защитной метки, содержащей микрокристаллы алмаза с активными NV-центрами, легированные изотопами.Example 1. Detection of a protective label containing diamond microcrystals with active NV centers doped with isotopes.
При детектировании указанных меток при помощи предлагаемого устройства осуществляют следующие действия:When detecting these labels using the proposed device carry out the following actions:
1. Защищаемое изделие помещают в зону контроля так, чтобы место, где должна располагаться защитная метка, находилось в зоне воздействия излучения лазера.1. The protected product is placed in the control zone so that the place where the protective mark should be located is in the zone of exposure to laser radiation.
2. Возбуждают метку постоянным оптическим излучением лазера с длиной волны 532 нм, мощностью 300 мВт, сфокусированным на поверхности метки в пятно диаметром 300 мкм.2. The mark is excited by constant optical laser radiation with a wavelength of 532 nm, a power of 300 mW, focused on the surface of the mark into a spot with a diameter of 300 μm.
3. Одновременно производят возбуждение СВЧ-полем от источника мощностью 3 Вт, которое подводится с помощью короткозамкнутого полуволнового отрезка двухпроводной линии, помещенной на расстоянии 1 мм от метки. Частота указанного СВЧ поля изменяется (сканирует, свипируется) от 2,7 до 3 ГГц за одну секунду в соответствии с сигналом от опорного генератора, который вырабатывает пилообразное напряжение с периодом 1 сек.3. At the same time, a microwave field is excited from a 3 W source, which is supplied using a short-circuited half-wave segment of a two-wire line placed at a distance of 1 mm from the mark. The frequency of the indicated microwave field changes (scans, sweeps) from 2.7 to 3 GHz in one second in accordance with the signal from the reference generator, which generates a sawtooth voltage with a period of 1 second.
4. Флюоресценцию метки контролируют с помощью ФЭУ, снабженного оптическим фильтром, блокирующим излучение с длинами волн менее 600 нм. Таким образом, записывают спектр ДРОР метки.4. The fluorescence of the label is controlled using a PMT equipped with an optical filter that blocks radiation with wavelengths less than 600 nm. Thus, the spectrum of the DROR tags is recorded.
5. Аналоговый электрический сигнал ФЭУ и опорный сигнал модуляции подают в блок анализа сигнала, состоящий из 2-х канального АЦП, процессора, цифрового входа и выхода. В блоке анализа происходит оцифровка сигналов и проводится их обработка, при которой каждому значению напряжения опорного сигнала ставится в соответствие частота СВЧ поля - напряжению 0 В 2,7 ГГц, максимальному напряжению - 3 ГГц, а всем промежуточным значениям напряжения - значения частоты, рассчитанные по известной характеристике генератора СВЧ. Полученная в результате зависимость амплитуды флюоресценции от частоты СВЧ поля является спектром ДРОР метки (измеренный сигнал).5. The analogue electric signal of the PMT and the reference modulation signal are supplied to the signal analysis unit, which consists of a 2-channel ADC, a processor, a digital input and output. In the analysis unit, the signals are digitized and processed, at which each frequency of the reference signal is associated with a microwave frequency - voltage 0 V 2.7 GHz, maximum voltage - 3 GHz, and all intermediate voltage values - frequency values calculated by known characteristic microwave generator. The resulting dependence of the fluorescence amplitude on the frequency of the microwave field is the spectrum of the DROR tags (measured signal).
6. Для снижения вероятности ошибки действия по пп. 2-5 повторяют некоторое количество раз, заданное пользователем (типично 3-10 раз). Полученные при этом сигналы накапливают и усредняют.6. To reduce the likelihood of an error of action according to claims 2-5 repeat a number of times specified by the user (typically 3-10 times). The resulting signals are accumulated and averaged.
7. Полученный усредненный измеренный сигнал сравнивается по очереди с каждым из эталонных сигналов, хранящихся в цифровом виде в блоке хранения эталонных сигналов, представляющем собой энергонезависимую память. Процедура сравнения включает в себя расчет отношений величин измеренного и эталонного сигналов на определенных частотах, соответствующих минимумам спектров ДРОР для разных изотопов - 2,806, 2,868, 2,87, 2,872 и 2,933 ГГц.7. The resulting averaged measured signal is compared in turn with each of the reference signals stored digitally in the storage unit of the reference signals, which is a non-volatile memory. The comparison procedure includes the calculation of the ratio of the measured and reference signals at certain frequencies corresponding to the minima of the DROR spectra for different isotopes - 2,806, 2,868, 2,87, 2,872 and 2,933 GHz.
8. В случае, если для эталонного сигнала, хранящегося в блоке хранения под номером N, и усредненного измеренного сигнала все указанные отношения отличаются друг от друга менее чем на 10% (т.е. спектры подобны с точностью до 10%), на цифровой выход устройства выводится номер N эталона, с которым обнаружено совпадение. В случае, если не обнаружено совпадений ни с одним эталоном, выводится значение «ноль», соответствующее фальшивой метке. В случае, если обнаружены совпадения более чем с одним эталоном выводится код ошибки.8. In the case where for the reference signal stored in the storage unit under number N and the averaged measured signal, all these relations differ from each other by less than 10% (ie, the spectra are similar with an accuracy of 10%), digital the output of the device displays the number N of the standard with which a match is found. If no matches are found with any standard, the value “zero” corresponding to the false label is displayed. If matches are found with more than one standard, an error code is displayed.
9. По данным с выхода блока анализа судят о подлинности метки, о типе, к которому она принадлежит, либо о необходимости проведения повторного детектирования.9. According to the data from the output of the analysis unit, they judge the authenticity of the label, the type to which it belongs, or the need for re-detection.
Пример 2. Детектирование защитной метки, содержащей микрокристаллы алмаза с активными NV-центрами, обладающими свойствами, модифицированными радиационным воздействием.Example 2. Detection of a protective label containing diamond microcrystals with active NV centers having properties modified by radiation exposure.
При детектировании указанных меток осуществляют следующие действия.When detecting these labels carry out the following actions.
1. Защищаемое изделие помещают в зону контроля так, чтобы место, где должна располагаться защитная метка, находилось в зоне воздействия излучения лазера.1. The protected product is placed in the control zone so that the place where the protective mark should be located is in the zone of exposure to laser radiation.
2. Возбуждают метку постоянным оптическим излучением лазера с длиной волны 532 нм, мощностью 300 мВт, сфокусированным на поверхности метки в пятно диаметром 300 мкм.2. The mark is excited by constant optical laser radiation with a wavelength of 532 nm, a power of 300 mW, focused on the surface of the mark into a spot with a diameter of 300 μm.
3. Одновременно производят возбуждение СВЧ-полем от источника мощностью 3 Вт, которое подводится с помощью короткозамкнутого полуволнового отрезка двухпроводной линии, помещенной на расстоянии 1 мм от метки. Частота указанного СВЧ поля изменяется (сканирует, свипируется) от 2850 до 2890 МГц за одну секунду в соответствии с сигналом от опорного генератора, который вырабатывает пилообразное напряжение с периодом 1 сек.3. At the same time, a microwave field is excited from a 3 W source, which is supplied using a short-circuited half-wave segment of a two-wire line placed at a distance of 1 mm from the mark. The frequency of the indicated microwave field changes (scans, sweeps) from 2850 to 2890 MHz in one second in accordance with the signal from the reference generator, which generates a sawtooth voltage with a period of 1 second.
4. Флюоресценцию метки контролируют с помощью ФЭУ, снабженного оптическим фильтром, блокирующим излучение с длинами волн менее 600 нм. Таким образом, записывают спектр ДРОР метки.4. The fluorescence of the label is controlled using a PMT equipped with an optical filter that blocks radiation with wavelengths less than 600 nm. Thus, the spectrum of the DROR tags is recorded.
5. Аналоговый электрический сигнал ФЭУ и опорный сигнал модуляции подают в блок анализа сигнала, состоящий из 2-х канального АЦП, процессора, цифрового входа и выхода. В блоке анализа происходит оцифровка сигналов и проводится их обработка, при которой каждому значению напряжения опорного сигнала ставится в соответствие частота СВЧ поля - напряжению 0 В 2850 МГц, максимальному напряжению - 2890 МГц, а всем промежуточным значениям напряжения - значения частоты, рассчитанные по известной характеристике генератора СВЧ. Полученная в результате зависимость амплитуды флюоресценции от частоты СВЧ поля является спектром ДРОР метки (измеренный сигнал).5. The analogue electric signal of the PMT and the reference modulation signal are supplied to the signal analysis unit, which consists of a 2-channel ADC, a processor, a digital input and output. In the analysis block, the signals are digitized and processed, at which each frequency of the reference signal is associated with a microwave frequency - voltage 0 V 2850 MHz, maximum voltage - 2890 MHz, and all intermediate voltage values - frequency values calculated using a known characteristic microwave generator. The resulting dependence of the fluorescence amplitude on the frequency of the microwave field is the spectrum of the DROR tags (measured signal).
6. Для снижения вероятности ошибки действия по указанным выше пунктам 2-5 повторяют некоторое количество раз, заданное пользователем (типично 3-10 раз). Полученные при этом сигналы накапливают и усредняют.6. To reduce the likelihood of an error, the actions in paragraphs 2-5 above are repeated a number of times specified by the user (typically 3-10 times). The resulting signals are accumulated and averaged.
7. Полученный усредненный измеренный сигнал сравнивается по очереди с каждым из эталонных сигналов, хранящихся в цифровом виде в блоке хранения эталонных сигналов, представляющем собой энергонезависимую память. Процедура сравнения включает в себя расчет коэффициентов корреляции измеренного сигнала и эталонных сигналов.7. The resulting averaged measured signal is compared in turn with each of the reference signals stored digitally in the storage unit of the reference signals, which is a non-volatile memory. The comparison procedure includes the calculation of the correlation coefficients of the measured signal and the reference signals.
8. Номер N эталонного сигнала, значение коэффициента корреляции с которым составляет более 0,5 и при этом превышает все остальные на 10% и более (т.е. спектры подобны с точностью до 10%), выводится на цифровой выход устройства номер N эталона. В случае, если все коэффициенты корреляции оказались меньше 0,5 (т.е не обнаружено совпадений ни с одним эталоном), выводится значение «ноль», соответствующее фальшивой метке. В случае если обнаружены совпадения более чем с одним эталоном выводится код ошибки.8. The number N of the reference signal, the value of the correlation coefficient with which is more than 0.5 and at the same time exceeds all others by 10% or more (that is, the spectra are similar to within 10%), the number N of the standard is output to the digital output of the device . If all correlation coefficients turned out to be less than 0.5 (that is, no matches were found with any standard), the value “zero” corresponding to the false label is displayed. If matches are found with more than one standard, an error code is displayed.
По данным с выхода блока анализа судят о подлинности метки, о типе, к которому она принадлежит, либо о необходимости проведения повторного детектирования.According to the data from the output of the analysis unit, the authenticity of the label, the type to which it belongs, or the need for repeated detection are judged.
Пример 3. Детектирование защитной метки, содержащей микрокристаллы алмаза с активными NV-центрами, обладающими свойствами, модифицированными механическим воздействием.Example 3. Detection of a protective label containing diamond microcrystals with active NV centers possessing properties modified by mechanical action.
При детектировании указанных меток осуществляют следующие действия.When detecting these labels carry out the following actions.
1. Защищаемое изделие помещают в зону контроля так, чтобы место, где должна располагаться защитная метка, находилось в зоне воздействия излучения лазера.1. The protected product is placed in the control zone so that the place where the protective mark should be located is in the zone of exposure to laser radiation.
2. Возбуждают метку постоянным оптическим излучением лазера с длиной волны 532 нм, мощностью 300 мВт, сфокусированным на поверхности метки в пятно диаметром 300 мкм.2. The mark is excited by constant optical laser radiation with a wavelength of 532 nm, a power of 300 mW, focused on the surface of the mark into a spot with a diameter of 300 μm.
3. Одновременно производят возбуждение СВЧ-полем от источника мощностью 3 Вт, которое подводится с помощью короткозамкнутого полуволнового отрезка двухпроводной линии, помещенной на расстоянии 1 мм от метки. Частота указанного СВЧ поля изменяется (сканирует, свипируется) от 2820 до 2920 МГц за одну секунду в соответствии с сигналом от опорного генератора, который вырабатывает пилообразное напряжение с периодом 1 сек.3. At the same time, a microwave field is excited from a 3 W source, which is supplied using a short-circuited half-wave segment of a two-wire line placed at a distance of 1 mm from the mark. The frequency of the indicated microwave field changes (scans, sweeps) from 2820 to 2920 MHz in one second in accordance with the signal from the reference generator, which generates a sawtooth voltage with a period of 1 second.
4. Флюоресценцию метки контролируют с помощью ФЭУ, снабженного оптическим фильтром, блокирующим излучение с длинами волн менее 600 нм. Таким образом, записывают спектр ДРОР метки.4. The fluorescence of the label is controlled using a PMT equipped with an optical filter that blocks radiation with wavelengths less than 600 nm. Thus, the spectrum of the DROR tags is recorded.
5. Аналоговый электрический сигнал ФЭУ и опорный сигнал модуляции подают в блок анализа сигнала, состоящий из 2-х канального АЦП, процессора, цифрового входа и выхода. В блоке анализа происходит оцифровка сигналов и проводится их обработка, при которой каждому значению напряжения опорного сигнала ставится в соответствие частота СВЧ поля - напряжению 0 В 2820 МГц, максимальному напряжению - 2920 МГц, а всем промежуточным значениям напряжения - значения частоты, рассчитанные по известной характеристике генератора СВЧ. Полученная в результате зависимость амплитуды флюоресценции от частоты СВЧ поля является спектром ДРОР метки (измеренный сигнал).5. The analogue electric signal of the PMT and the reference modulation signal are supplied to the signal analysis unit, which consists of a 2-channel ADC, a processor, a digital input and output. In the analysis unit, the signals are digitized and processed, at which each frequency of the reference signal is associated with a frequency of the microwave field - voltage 0 V 2820 MHz, maximum voltage - 2920 MHz, and all intermediate voltage values - frequency values calculated using a known characteristic microwave generator. The resulting dependence of the fluorescence amplitude on the frequency of the microwave field is the spectrum of the DROR tags (measured signal).
6. Для снижения вероятности ошибки действия по пп. 2-5 повторяют некоторое количество раз, заданное пользователем (типично 3-10 раз). Полученные при этом сигналы накапливают и усредняют.6. To reduce the likelihood of an error of action according to claims 2-5 repeat a number of times specified by the user (typically 3-10 times). The resulting signals are accumulated and averaged.
7. Полученный усредненный измеренный сигнал сравнивается по очереди с каждым из эталонных сигналов, хранящихся в цифровом виде в блоке хранения эталонных сигналов, представляющем собой энергонезависимую память. Процедура сравнения включает в себя расчет коэффициентов корреляции измеренного сигнала и эталонных сигналов.7. The resulting averaged measured signal is compared in turn with each of the reference signals stored digitally in the storage unit of the reference signals, which is a non-volatile memory. The comparison procedure includes the calculation of the correlation coefficients of the measured signal and the reference signals.
8. Номер N эталонного сигнала, значение коэффициента корреляции с которым составляет более 0,5 и при этом превышает все остальные на 10% и более (т.е. спектры подобны с точностью до 10%), выводится на цифровой выход устройства номер N эталона. В случае, если все коэффициенты корреляции оказались меньше 0,5 (т.е. не обнаружено совпадений ни с одним эталоном), выводится значение «ноль», соответствующее фальшивой метке. В случае, если обнаружены совпадения более чем с одним эталоном выводится код ошибки.8. The number N of the reference signal, the value of the correlation coefficient with which is more than 0.5 and at the same time exceeds all others by 10% or more (that is, the spectra are similar to within 10%), the number N of the standard is output to the digital output of the device . In case all correlation coefficients turned out to be less than 0.5 (that is, no matches were found with any reference), the value “zero” corresponding to the false label is displayed. If matches are found with more than one standard, an error code is displayed.
9. По данным с выхода блока анализа судят о подлинности метки, о типе, к которому она принадлежит, либо о необходимости проведения повторного детектирования.9. According to the data from the output of the analysis unit, they judge the authenticity of the label, the type to which it belongs, or the need for re-detection.
Из приведенных выше примеров видно, что созданное устройство позволяет осуществлять детектирование указанных выше меток с возможностью различения меток, имеющих отличающиеся защитные признаки, что позволяет существенно расширить область применения предлагаемого устройства.From the above examples it is seen that the created device allows the detection of the above tags with the ability to distinguish between tags having different security features, which can significantly expand the scope of the proposed device.
Хотя настоящая полезная модель была подробно описана на примерах вариантов, которые представляются предпочтительными, необходимо помнить, 5 что эти примеры осуществления полезной модели приведены только в целях иллюстрации полезной модели. Данное описание не должно рассматриваться как ограничивающее объем полезной модели, поскольку в этапы описанных способов и устройств специалистами в области физики, оптики, электроники, обработки сигналов и др. могут быть внесены изменения, направленные на то, чтобы адаптировать их к конкретным устройствам или ситуациям, и не выходящие за рамки прилагаемой формулы полезной модели. Специалисту в данной области понятно, что в пределах сферы действия полезной модели, которая определяется пунктами формулы полезной модели, возможны различные варианты и модификации, включая эквивалентные решения.Although the present utility model has been described in detail with examples of options that appear to be preferred, it must be remembered 5 that these examples of the implementation of the utility model are provided only for illustrative purposes. This description should not be construed as limiting the scope of the utility model, since the steps of the described methods and devices by specialists in the fields of physics, optics, electronics, signal processing, etc. can be amended to adapt them to specific devices or situations, and not beyond the scope of the attached utility model formula. The person skilled in the art understands that within the scope of the utility model, which is determined by the claims of the utility model, various options and modifications are possible, including equivalent solutions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014143416/12U RU154331U1 (en) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | DEVICE FOR AUTOMATIC NON-CONTACT DETECTION OF PROTECTIVE METHODS BASED ON DIAMOND MICROCRYSTALS WITH ACTIVE NV CENTERS WITH DIFFERENT PROTECTIVE SIGNS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014143416/12U RU154331U1 (en) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | DEVICE FOR AUTOMATIC NON-CONTACT DETECTION OF PROTECTIVE METHODS BASED ON DIAMOND MICROCRYSTALS WITH ACTIVE NV CENTERS WITH DIFFERENT PROTECTIVE SIGNS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU154331U1 true RU154331U1 (en) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014143416/12U RU154331U1 (en) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | DEVICE FOR AUTOMATIC NON-CONTACT DETECTION OF PROTECTIVE METHODS BASED ON DIAMOND MICROCRYSTALS WITH ACTIVE NV CENTERS WITH DIFFERENT PROTECTIVE SIGNS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU154331U1 (en) |
-
2014
- 2014-10-28 RU RU2014143416/12U patent/RU154331U1/en active IP Right Revival
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2643453C2 (en) | System and method for identification and authentication of tags | |
US6441380B1 (en) | Coding and authentication by phase measurement modulation response and spectral emission | |
US20130162989A1 (en) | Method for Automatically Calibrating a Raman Spectrum Detection System and Raman Spectrum Detection System | |
US20050225765A1 (en) | Method and system for combined photothermal modulated reflectance and photothermal IR radiometric system | |
CN108709877B (en) | Diamond detection method and detection device | |
EA004580B1 (en) | Luminescence characteristics detector | |
US9316602B2 (en) | X-ray backscatter detection using modulated X-rays | |
CN104126187B (en) | For the system and method for the noise decrease in bar code signal | |
JP2017534120A (en) | Authentication system, authentication device, and method for authenticating valuable goods | |
JP6096770B2 (en) | Method and apparatus for authenticating an article having a light emitting phosphor compound | |
CN105979871B (en) | Non-invasive system and method for measuring substance concentration, computer readable medium | |
US11263856B2 (en) | Coded polymer substrates for banknote authentication | |
US20120313749A1 (en) | Authentication of a security marker | |
RU154331U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC NON-CONTACT DETECTION OF PROTECTIVE METHODS BASED ON DIAMOND MICROCRYSTALS WITH ACTIVE NV CENTERS WITH DIFFERENT PROTECTIVE SIGNS | |
EP3633351A1 (en) | Orientation characteristic measurement method, orientation characteristic measurement program, and orientation characteristic measurement device | |
US8417959B2 (en) | Biometric device based on luminescence | |
RU2566600C1 (en) | Device for automatic detection of fast-moving security labels containing diamond microcrystals with active nv centres | |
US8937712B2 (en) | Authentication device with access control and calibration | |
CN110738065B (en) | Anti-counterfeiting system and method | |
RU2453443C1 (en) | Device for automated verification of authenticity of banknotes, securities and documents | |
RU104512U1 (en) | DEVICE OF AUTOMATED CHECK OF AUTHENTICITY OF BANKNOTES, SECURITIES AND DOCUMENTS | |
Gomidze et al. | About statistical moments of scattered laser radiation from random phase screen | |
RU2422903C1 (en) | Device for authenticating banknotes, bond paper and documents | |
US11435228B2 (en) | Method and system for identification of phosphors | |
Miya et al. | Compact Raman Lidar for hydrogen gas leak detection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161029 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20190826 |
|
PD9K | Change of name of utility model owner | ||
PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20211021 |