RU2172947C2 - Process of marking and identification of objects and gear for its realization - Google Patents
Process of marking and identification of objects and gear for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2172947C2 RU2172947C2 RU99125566/28A RU99125566A RU2172947C2 RU 2172947 C2 RU2172947 C2 RU 2172947C2 RU 99125566/28 A RU99125566/28 A RU 99125566/28A RU 99125566 A RU99125566 A RU 99125566A RU 2172947 C2 RU2172947 C2 RU 2172947C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- luminescence
- time
- signal
- detector
- marking
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано при создании системы маркировки и идентификации объектов. The invention relates to experimental methods of nuclear physics and can be used to create a system for marking and identification of objects.
Известен способ маркировки и контроля банкнот по заявке Великобритании N 2062221, C 01 N 23/223, опубл. 1981. В этом способе банкноты разных номиналов маркируются комбинациями элементов, дающими различные спектры рентгеновской флуоресценции при облучении их рентгеновскими лучами. Недостатком способа является сложность измерения спектров рентгеновской флуоресценции. A known method of marking and control of banknotes according to the application of the United Kingdom N 2062221, C 01 N 23/223, publ. 1981. In this method, banknotes of different denominations are marked with combinations of elements giving different X-ray fluorescence spectra when irradiated with X-rays. The disadvantage of this method is the difficulty of measuring the spectra of x-ray fluorescence.
В качестве прототипа выбран способ маркировки и контроля объектов по патенту РФ N 2112958, кл. C 01 N 21/64, опубл. Бюл. изобр. N 16, 10.06.98. Способ заключается в нанесении на контролируемый объект индивидуального опознавательного знака, содержащего люминесцирующие вещества, облучении коротким импульсом стимулирующего излучения и измерении формы сигнала люминесценции, которая является кодом объекта. Недостатком способа является малая, по сравнению с временем разгорания люминесценции, длительность стимулирующего излучения. Это затрудняет раздельную регистрацию люминесценции и отраженного от объекта стимулирующего излучения. As a prototype, the method of marking and control of objects according to the patent of the Russian Federation N 2112958, cl. C 01 N 21/64, publ. Bull. fig. N 16, 06/10/98. The method consists in applying an individual identification mark containing luminescent substances to the controlled object, irradiating with a short pulse of stimulating radiation, and measuring the shape of the luminescence signal, which is the code of the object. The disadvantage of this method is the small, compared with the time of the rise of luminescence, the duration of the stimulating radiation. This makes it difficult to separately register luminescence and stimulating radiation reflected from the object.
Целью изобретения является повышение точности и надежности определения параметров люминесценции опознавательного знака. The aim of the invention is to improve the accuracy and reliability of determining the luminescence parameters of the identification mark.
Данная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в том, что фотоэлектрическим детектором регистрируется только люминесценция опознавательного знака (метки). This problem is solved by achieving a technical result, namely, that only the luminescence of the identification mark (label) is detected by a photoelectric detector.
Технический результат заключается в том, что облучение метки стимулирующим излучением осуществляют в течение промежутка времени, большего чем время разгорания люминесценции наиболее медленных компонент. После достижения постоянного уровня люминесценции прерывают, с помощью дополнительно введенного оптического затвора, освещение метки и регистрируют люминесценцию метки фотоэлектрическим детектором. В этом случае в течение времени облучения метки свет (и в том числе отраженный от метки) не попадает на фотоэлектрический детектор. После открытия оптического затвора фотоэлектрический детектор регистрирует только люминесценцию метки. Исключение влияния отраженного, стимулирующего люминесценцию света при регистрации люминесценции метки фотодетектором существенно уменьшает погрешность измерений люминесценции и существенно увеличивает надежность определения параметров люминесценции опознавательного знака. The technical result consists in the fact that irradiation of the label with stimulating radiation is carried out for a period of time longer than the luminescence ignition time of the slowest components. After reaching a constant level of luminescence, the illumination of the mark is interrupted with the help of an additional optical shutter and the luminescence of the mark is recorded by a photoelectric detector. In this case, during the time of irradiation of the mark, light (including reflected from the mark) does not fall on the photoelectric detector. After opening the optical shutter, the photoelectric detector detects only the luminescence of the mark. The exclusion of the influence of reflected, stimulating luminescence of light during registration of the luminescence of the label photodetector significantly reduces the error of luminescence measurements and significantly increases the reliability of determining the luminescence parameters of the identification mark.
В качестве параметров люминесценции используют не менее одного промежутка времени (интервала), в течение которого сигнал люминесценции уменьшается в заданное число раз (пункт 1 формулы изобретения). Регистрация люминесценции осуществляется с помощью фотоэлектрического детектора, причем согласно п. 2 формулы изобретения между источником стимулирующего излучения и детектором, а также между детектором и меткой устанавливают оптические фильтры. Это позволяет существенно изменять измеряемые фотодетектором промежутки времени в течение которых сигнал люминесценции уменьшается в заданное число раз. Физическая причина этого состоит в том, что применяемые в опознавательном знаке люминофоры отличаются как кинетикой свечения, так и спектрами свечения. Технический результат состоит в увеличении надежности идентификации метки. As the parameters of luminescence, at least one time period (interval) is used during which the luminescence signal decreases by a predetermined number of times (paragraph 1 of the claims). Registration of luminescence is carried out using a photoelectric detector, and according to paragraph 2 of the claims, optical filters are installed between the stimulating radiation source and the detector, as well as between the detector and the tag. This allows you to significantly change the time intervals measured by the photodetector during which the luminescence signal decreases by a predetermined number of times. The physical reason for this is that the phosphors used in the identification mark differ in both the kinetics of the glow and the spectra of the glow. The technical result consists in increasing the reliability of identification tags.
Длительность излучения для различных люминофоров различна - от нескольких микросекунд до нескольких сот секунд для люминофоров на основе сульфида цинка и кадмия и других неорганических и органических люминофоров. Составляя смеси различных люминофоров, получают практически неограниченное число меток, время затухания люминесценции которых до разных уровней будет различно. The duration of radiation for different phosphors varies - from several microseconds to several hundred seconds for phosphors based on zinc sulfide and cadmium and other inorganic and organic phosphors. Composing mixtures of various phosphors, an almost unlimited number of labels are obtained, the luminescence decay time of which to different levels will be different.
В качестве кода объекта, который используют для идентификации объекта, определяют длительности люминесценции согласно п. 1 формулы изобретения. Полученные параметры люминесценции сравнивают с параметрами, хранящимися в запоминающем устройстве, и по результатам сравнения идентифицируют объект. As the code of the object, which is used to identify the object, determine the duration of luminescence according to paragraph 1 of the claims. The obtained luminescence parameters are compared with the parameters stored in the storage device, and an object is identified by the results of the comparison.
При числе люминесцирующих ингредиентов, входящих в метку, более трех вероятность получения одинаковых смесей при случайном выборе состава смеси практически равна нулю. Поэтому вероятность получения одинаковых кодов пренебрежимо мала. Метку практически невозможно подделать. With the number of luminescent ingredients included in the label, more than three, the probability of obtaining the same mixture with a random selection of the composition of the mixture is practically zero. Therefore, the probability of obtaining the same codes is negligible. The label is almost impossible to fake.
В качестве люминесцирующих ингредиентов используют
Cd2O3 - Tb, Y2O2 - Tb, C3J-Tb, ZnS-Ag, Cu, CdS, Ba3(PO4)-Eu
и другие) со спектрами свечения 300 - 12000 нм и длительностью свечения от 10-7 до 102 с.As luminescent ingredients use
Cd 2 O 3 - Tb, Y 2 O 2 - Tb, C 3 J-Tb, ZnS-Ag, Cu, CdS, Ba 3 (PO 4 ) -Eu
and others) with luminescence spectra of 300 - 12000 nm and luminescence duration from 10 -7 to 10 2 s.
Метку наносят на поверхность контролируемого объекта в виде слоя эмульсии на основе лаков, эмалей или эпоксидных смол с введенными в них люминесцирующими веществами (ингредиентами). Эмульсии затвердевают на воздухе и образуют метку на поверхности объекта, например произведения искусства, документа или оружия. The label is applied to the surface of the controlled object in the form of an emulsion layer based on varnishes, enamels or epoxies with luminescent substances (ingredients) introduced into them. Emulsions harden in the air and form a mark on the surface of an object, such as a work of art, a document or a weapon.
Опознавательные знаки, наносимые на ценные бумаги или акварельные картины, содержат водные или спиртовые растворы огранических и неорганических сцинтилляторов, широко применяющихся в физическом эксперименте. Identification marks applied to securities or watercolor paintings contain aqueous or alcoholic solutions of organic and inorganic scintillators, which are widely used in physical experiments.
Существенно, что опознавательным знаком может служить сам объект, и, что весьма важно, живой объект, в частности кожа человека или животного. Способ может являться основой для методов диагностики состояния организма. Известно, что все драгоценные камни люминесцируют. Спектры свечения и кинетика свечения различных драгоценных камней различны, поэтому предложенный способ может применяться для идентификации драгоценных камней, особенно алмазов, как по кинетике свечения, так и по спектральному составу. It is essential that the object itself can serve as a recognition mark, and, most importantly, a living object, in particular the skin of a person or animal. The method may be the basis for methods for diagnosing the state of the body. It is known that all precious stones luminesce. The luminescence spectra and luminescence kinetics of various gemstones are different, therefore, the proposed method can be used to identify gemstones, especially diamonds, both by luminosity kinetics and spectral composition.
Способ был реализован с помощью устройства для маркировки и идентификации объектов, схема которого приведена на чертеже. The method was implemented using a device for marking and identification of objects, a diagram of which is shown in the drawing.
Устройство содержит: 1 - источник стимулирующего излучения, 2 - фотоэлектрический кремниевый детектор, 3 - электронной схемы, определяющей интервал времени спада люминесценции до заданного уровня, 4 - системы сравнения параметров сигнала с параметрами, хранящимися в запоминающем устройстве, и по результатам их сравнения идентифицирующие объект, 5 - дополнительно введенным оптическим затвором с оптическими фильтрами 6 и 7, который осуществляет оптический контакт между источником излучения и меткой, затем прерывает его, одновременно осуществляя оптический контакт между меткой и фотоэлектрическим детектором (в качестве оптического затвора использовался затвор стандартного зеркального фотоаппарата), 8 - измерителя интервала времени, входящего в электронную схему 3, который измеряет длительность импульса от фотоэлектрического детектора при заданной кратности деления амплитуды начального импульса и состоит из делителя напряжения и времяцифрового преобразователя прямого кодирования одного временного интервала за один рабочий цикл (Цитович А.П. Ядерная электроника, Энергоатомиздат, 1984, с. 235). The device contains: 1 - a source of stimulating radiation, 2 - a photoelectric silicon detector, 3 - an electronic circuit that determines the time interval for the luminescence decay to a predetermined level, 4 - a system for comparing signal parameters with parameters stored in a storage device, and identifying the object by the results of their comparison , 5 - an additionally introduced optical shutter with optical filters 6 and 7, which makes optical contact between the radiation source and the tag, then interrupts it, while simultaneously the optical contact between the tag and the photoelectric detector (the shutter of a standard SLR camera was used as the optical shutter), 8 - a time interval meter included in the electronic circuit 3, which measures the pulse duration from the photoelectric detector for a given division ratio of the amplitude of the initial pulse and consists of a divider voltage and time-to-digital converter direct coding of one time interval for one working cycle (A. Tsitovich Nuclear Electronics, Energoatomizdat, 1984, p. 235).
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
После установки устройства на объект, нажатием кнопки включается источник стимулирующего излучения 1. Через промежуток времени, необходимый для разгорания люминофора метки (1 с), срабатывает затвор 5, который закрывает источник 1 и открывает фотоэлектрический детектор 2. Облучение метки и фотоэлектрического детектора осуществляется через оптические фильтры 6 и 7, которые подбирают индивидуально для конкретного устройства с учетом спектральных характеристик источника излучения 1 и фотоэлектрического детектора 2. After the device is installed on the object, the stimulating radiation source 1 is turned on by pressing a button. After a period of time necessary for the label phosphor to ignite (1 s), the shutter 5 is activated, which closes the source 1 and opens the photoelectric detector 2. The tags and the photoelectric detector are irradiated through optical filters 6 and 7, which are selected individually for a particular device, taking into account the spectral characteristics of the radiation source 1 and photoelectric detector 2.
Электрический импульс от фотоэлектрического детектора поступает на делитель напряжения и компаратор. Импульс от делителя напряжения через ключ заряжает емкость до амплитуды А1. Компаратор срабатывает, когда амплитуда импульса от детектора уменьшится (за счет затухания люминесценции метки) до амплитуды А1. При этом импульс от компаратора закрывает схему пропускания. Счетчик числа импульсов сосчитывает все импульсы от генератора импульсов, которые пройдут через схему пропускания за время от начала импульса напряжения на выходе фотоэлектрического детектора до момента, когда амплитуда импульса упадет до значения А1. Таким образом, измеряется длительность импульса от фотоэлектрического детектора при определенной кратности деления амплитуды начального импульса. Иными словами, измеряется один временной интервал, начинающийся сигналом "старт" и оканчивающийся сигналом "стоп". Этот временной интервал сравнивается с хранящимся в запоминающем устройстве и по результатам сравнения выносится решение (да, нет) об идентификации объекта.An electric pulse from a photoelectric detector is fed to a voltage divider and comparator. The pulse from the voltage divider through the key charges the capacitance to an amplitude of A 1 . The comparator is triggered when the amplitude of the pulse from the detector decreases (due to the decay of the luminescence of the label) to the amplitude A 1 . In this case, the pulse from the comparator closes the transmission circuit. The counter of the number of pulses counts all the pulses from the pulse generator, which will pass through the transmission circuit during the time from the beginning of the voltage pulse at the output of the photoelectric detector to the moment when the pulse amplitude drops to a value of A 1 . Thus, the pulse duration from the photoelectric detector is measured at a certain division ratio of the amplitude of the initial pulse. In other words, one time interval is measured, starting with a start signal and ending with a stop signal. This time interval is compared with that stored in the storage device and the results of the comparison make a decision (yes, no) about the identification of the object.
Согласно п. 4 формулы изобретения в устройстве используется не один, а несколько измерителей интервала времени для увеличения возможного числа контролируемых объектов. According to paragraph 4 of the claims, the device uses not one but several time interval meters to increase the possible number of monitored objects.
Согласно п. 5 для получения нескольких временных интервалов за цикл применен времяцифровой преобразователь нескольких интервалов за цикл (Цитович А.П. Ядерная электроника, Энергоатомиздат, 1984, с. 236). В состав преобразователя входят два триггера, генератор импульсов, две схемы пропускания, кодирующий счетчик и вспомогательный счетчик. После кодирования интервала кодирующий счетчик останавливается на время, требующееся для передачи кода в запоминающее устройство. According to p. 5, to obtain several time intervals per cycle, a time-digital converter of several intervals per cycle is used (A. Tsitovich Nuclear Electronics, Energoatomizdat, 1984, p. 236). The converter consists of two triggers, a pulse generator, two transmission circuits, an encoding counter and an auxiliary counter. After encoding the interval, the encoding counter stops for the time required to transmit the code to the memory device.
Устройство для маркировки и идентификации объектов с времяцифровым преобразователем нескольких интервалов за цикл с остановкой счетчика осуществлено и испытано в МИФИ в 1997 году. A device for marking and identifying objects with a time-digital converter of several intervals per cycle with stopping the counter was implemented and tested at MEPhI in 1997.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125566/28A RU2172947C2 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Process of marking and identification of objects and gear for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125566/28A RU2172947C2 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Process of marking and identification of objects and gear for its realization |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2172947C2 true RU2172947C2 (en) | 2001-08-27 |
RU99125566A RU99125566A (en) | 2001-09-10 |
Family
ID=35873566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99125566/28A RU2172947C2 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Process of marking and identification of objects and gear for its realization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2172947C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA014299B1 (en) * | 2005-08-30 | 2010-10-29 | Владимир Дмитриевич Шкилев | Process for spectral identification of material resources objects |
-
1999
- 1999-11-30 RU RU99125566/28A patent/RU2172947C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA014299B1 (en) * | 2005-08-30 | 2010-10-29 | Владимир Дмитриевич Шкилев | Process for spectral identification of material resources objects |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0927366B1 (en) | Method for the fast determination of an unknown absorbed dose of radiation with high sensitivity using optically stimulated luminescence | |
ES2312314T5 (en) | Method, device and security system, all to authenticate a dial | |
Jacobs et al. | Advances in optically stimulated luminescence dating of individual grains of quartz from archeological deposits | |
Calvert et al. | Thermoluminescence and radiophotoluminescence from Eu‐and Sm‐doped CaSO4 | |
Bhatt et al. | Optically stimulated luminescence (OSL) and thermally assisted OSL in Eu2+–Doped BaSO4 phosphor | |
JP5890068B2 (en) | Rapid determination of unknown radiation dose | |
Banerjee et al. | Retrospective dosimetry: estimation of the dose to quartz using the single-aliquot regenerative-dose protocol | |
US11254159B2 (en) | Method for securing value documents using storage phosphors | |
US4105333A (en) | Method of identifying fluorescent materials | |
RU2172947C2 (en) | Process of marking and identification of objects and gear for its realization | |
Justus et al. | Optically stimulated luminescence radiation dosimetry using doped silica glass | |
Ankjærgaard et al. | Optically stimulated phosphorescence in quartz over the millisecond to second time scale: insights into the role of shallow traps in delaying luminescent recombination | |
US20070267581A1 (en) | Secure tag validation | |
Pradhan et al. | Photo‐stimulated luminescence and thermoluminescence in CaSO4: Dy | |
RU2189578C2 (en) | Method of marking and identification of objects | |
US20040094729A1 (en) | Security marking method and items provided with security marks | |
JP2001117756A (en) | Random pulse generator and random number generation device and probability generation device utilizing the random number generator | |
US5818056A (en) | Optically stimulated luminescence dosimetry in dental enamel | |
US11113918B2 (en) | Method for securing value documents using storage phosphors | |
RU2112958C1 (en) | Method of marking and check of objects | |
RU2114150C1 (en) | Composition for marking and identifying objects | |
US6114707A (en) | Label for certifying an inspection by penetrating radiation | |
US5990485A (en) | Label for certifying an inspection by penetrating radiation | |
RU165992U1 (en) | AUTHENTICATION DEVICE FOR PROTECTIVE LABEL CONTAINING LUMINOPHOR | |
RU2694592C2 (en) | Device for determining characteristics for determining characteristics of scintillation material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041201 |