RU2292267C9 - Protecting magnetic filament for identifying valuable articles, method for making it and valuable paper with such filament - Google Patents
Protecting magnetic filament for identifying valuable articles, method for making it and valuable paper with such filament Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292267C9 RU2292267C9 RU2005135570/04A RU2005135570A RU2292267C9 RU 2292267 C9 RU2292267 C9 RU 2292267C9 RU 2005135570/04 A RU2005135570/04 A RU 2005135570/04A RU 2005135570 A RU2005135570 A RU 2005135570A RU 2292267 C9 RU2292267 C9 RU 2292267C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- magnetic
- magnetic material
- masking layer
- protective
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
- Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к способам и средствам защиты ценных изделий от подделки и могут быть, преимущественно, использованы, например, для определения подлинности идентификации банкнот и иных ценных бумаг и кредитных документов (изделий).The invention relates to methods and means of protecting valuable products from counterfeiting and can be mainly used, for example, to determine the authenticity of identification of banknotes and other securities and credit documents (products).
В настоящее время прямые финансовые потери развитых государств вследствие подделки (несанкционированного выпуска и введения в оборот в больших масштабах) банкнот, кредитных документов и иных ценных бумаг, составляют значительные суммы. Это связано с тем, что современный уровень развития вычислительной, аналитической и множительной техники позволяет воспроизвести с высокой степенью идентичности практически любую цепную бумагу в неограниченном количестве при сравнительно небольших материальных затратах.Currently, the direct financial losses of developed countries as a result of counterfeiting (unauthorized issuance and putting into circulation on a large scale) banknotes, credit documents and other securities amount to significant amounts. This is due to the fact that the current level of development of computational, analytical and multiplying equipment allows reproducing with a high degree of identity almost any chain paper in unlimited quantities at relatively low material costs.
Особенно остро эта проблема стоит в случаях массового выпуска изделий, например банковских билетов (банкнот), когда затраты на их изготовление и защиту от подделки должны быть минимальны. Кроме того, в этом случае защитная метка должна оперативно детектироваться посредством недорогих и оптимально доступных для широкого круга пользователей средств контроля. Оптимально, чтобы защитная метка обладала более чем одним контролируемым (преимущественно, машинным способом) информативным параметром, что в значительной степени повышает степень защиты изделия при использовании такой метки.This problem is especially acute in cases of mass production of products, such as bank notes (banknotes), when the cost of their manufacture and protection against counterfeiting should be minimal. In addition, in this case, the security label must be quickly detected by means of inexpensive and optimally accessible for a wide range of users control means. It is optimal that the security tag possesses more than one informative parameter controlled (mainly by machine), which greatly increases the degree of product protection when using such a tag.
Для защиты от подделки соответствующие изделия (например, ценные бумаги и/или документы, и/или банкноты и т.п.) снабжают, как это широко известно, магнитными защитными элементами (метками), например, в виде магнитных нитей.To protect against counterfeiting, the corresponding products (for example, securities and / or documents, and / or banknotes, etc.) are provided, as is widely known, with magnetic protective elements (tags), for example, in the form of magnetic threads.
Например, в DE-PS 1696245 описана защищенная от подделки бумага с проходящей внутри нее (т.е. заделанной в процессе изготовления бумаги) защитной нитью, основа которой имеет ферромагнитное покрытие. Однако используемый в обычных случаях магнитный материал имеет очень темную собственную окраску, в результате чего защитная нить различима на поверхности бумаги в виде темной полосы даже при полной заделке ее во внутренний объем бумажной массы. Для устранения указанного недостатка уже в DE-PS 1696245 предлагается дополнительно наносить с обеих сторон на покрытую магнитным материалом основу нити непрозрачное покрытие с целью снятия негативного оптического эффекта, создаваемого магнитным материалом на поверхности бумаги. В качестве вышеупомянутого непрозрачного покрытия может быть использовано металлическое покрытие в виде сплошного слоя, нанесенного поверх магнитного материала DE-PS 2754267.For example, DE-PS 1696245 describes a tamper-resistant paper with a security thread passing through it (i.e., sealed during the papermaking process), the base of which has a ferromagnetic coating. However, the magnetic material used in ordinary cases has a very dark intrinsic color, as a result of which the security thread is visible on the surface of the paper in the form of a dark strip, even if it is completely embedded in the inner volume of the paper pulp. To eliminate this drawback, already in DE-PS 1696245 it is proposed to additionally apply an opaque coating on both sides of the yarn coated with a magnetic material to remove the negative optical effect created by the magnetic material on the surface of the paper. As the aforementioned opaque coating, a metal coating in the form of a continuous layer deposited over a magnetic material DE-PS 2754267 can be used.
Из уровня техники известна защитная магнитная нить и ценная бумага с ее использованием, выполненная в виде полимерной подложки, на которую методом вакуумного напыления нанесен тонкий слой (0,10-0,50 мкм) магнитомягкого материала с низкой магнитной коэрцетивной силой (от 50 до 5000 А/м), на свободную поверхность которого аналогичным способом напылен отражающий (маскирующий) металлический слой из алюминия. Данная защитная нить крепится на поверхности защищаемого изделия (например, ценной бумаги или банкноты) одним из известных из уровня техники способов (RU, опубликованная заявка №97120718/09, 2000 г.).The protective magnetic thread and security paper with its use, made in the form of a polymer substrate, on which a thin layer (0.10-0.50 μm) of soft magnetic material with low magnetic coercive force (from 50 to 5000 A / m), on the free surface of which a reflective (masking) metal layer of aluminum is sprayed in a similar manner. This security thread is attached to the surface of the protected product (for example, security paper or banknote) using one of the methods known from the prior art (RU, published application No. 97120718/09, 2000).
К недостаткам данного известного из уровня техники технического решения можно отнести следующее.The disadvantages of this prior art technical solution include the following.
Регистрация наличия магнитного материала с вышеуказанными характеристиками и считывание информации осуществляется посредством магнитных головок, что обуславливает контактный метод регистрации и считывания и, как следствие, истирание головок и тестируемых образцов, что неприемлемо, например, для ценных бумаг многоразового (длительного) использования (в частности, банкнот).The registration of the presence of magnetic material with the above characteristics and the reading of information is carried out by means of magnetic heads, which leads to the contact method of registration and reading and, as a result, the abrasion of the heads and test samples, which is unacceptable, for example, for reusable (long-term) securities (in particular, banknotes).
Из уровня техники известен защитный магнитный элемент, включающий полимерную основу и нанесенный на нее слой магнитного материала, который имеет поле насыщения (Hs) величиной более 100 А/м и магнитную индукцию (Bs) насыщения выше, чем 0,1 Тл (RU, 2200977, С2, 2003).A protective magnetic element is known from the prior art, including a polymer base and a layer of magnetic material deposited on it, which has a saturation field (H s ) of more than 100 A / m and a saturation magnetic induction (B s ) higher than 0.1 T (RU , 2200977, C2, 2003).
К недостаткам данного известного из уровня техники техническою решения можно отнести следующее.The disadvantages of this prior art technical solution include the following.
Такие магнитные характеристики также не обеспечивают возможность бесконтактной регистрации и считывания соответствующей информации.Such magnetic characteristics also do not provide the possibility of contactless recording and reading of relevant information.
Наиболее близкими к заявленным изобретениям являются технические решения (защитная магнитная нить, способ ее изготовления и ценная бумага с ее использованием), раскрытые в патенте RU, 2193975, С2, 2002 г.Closest to the claimed inventions are technical solutions (protective magnetic thread, the method of its manufacture and security paper using it), disclosed in patent RU, 2193975, C2, 2002
А именно, в патенте RU, 2193975 вышеуказанные объекты изобретений охарактеризованы в объеме следующей совокупности существенных признаков, являющейся общей с соответствующей совокупностью существенных признаков заявленных изобретений.Namely, in patent RU, 2193975 the above objects of inventions are characterized in the scope of the following set of essential features, which is common with the corresponding set of essential features of the claimed inventions.
Известна защитная магнитная нить, включающая полимерную пленочную основу, на которой сформирована многослойная структура защитного средства. Данная структура включает нанесенный на основу маскирующий (оптически непрозрачный для спектра электромагнитного излучения видимого диапазона длин волн) первый слой металлического материала с отражательными свойствами, а также последовательно расположенные: слой детектируемого магнитного материала; дополнительный маскирующий слой металлического материала, оптические характеристики которого идентичны вышеупомянутому первому маскирующему слою металлического материала; внешний покровный пленочный слой полимерного материала.Known protective magnetic thread, including a polymer film base, on which a multilayer structure of the protective agent is formed. This structure includes the first layer of a metal material with reflective properties, masked (optically opaque to the spectrum of electromagnetic radiation of the visible wavelength range), and also sequentially arranged: a layer of detectable magnetic material; an additional masking layer of metallic material, the optical characteristics of which are identical to the aforementioned first masking layer of metallic material; outer coating film layer of polymeric material.
Известен способ изготовления защитной магнитной нити, согласно которому первоначально формируют многослойную листовую структуру, включающую полимерную пленочную основу, на которой формируют маскирующий (оптически непрозрачный для спектра электромагнитного излучения видимого диапазона длин волн) первый слой металлического материала с отражательными свойствами. А также последовательно располагают: слой детектируемого магнитного материала; дополнительный маскирующий слой металлического материала, оптические характеристики которого идентичны вышеупомянутому первому маскирующему слою металлического материала; внешний покровный слой пленочного полимерного материала. После формирования многослойной листовой структуры осуществляют ее нарезку на нити с заданными геометрическими параметрами.A known method of manufacturing a protective magnetic thread, according to which a multilayer sheet structure is initially formed, including a polymer film base, on which a first layer of metallic material with reflective properties is masked (optically opaque to the electromagnetic spectrum of the visible wavelength range). And also sequentially disposed: a layer of detectable magnetic material; an additional masking layer of metallic material, the optical characteristics of which are identical to the aforementioned first masking layer of metallic material; outer coating layer of a film of polymeric material. After the formation of the multilayer sheet structure, it is cut into threads with predetermined geometric parameters.
Известна ценная бумага, включающая бумажную основу, в объем которой внедрена, по меньшей мере, частично защитная магнитная нить, включающая полимерную пленочную основу, на которой сформирована многослойная структура защитного средства. Данная структура содержит нанесенный на основу маскирующий (оптически непрозрачный для спектра электромагнитного излучения видимого диапазона длин волн) первый слой металлического материала с отражательными свойствами, а также последовательно расположенные: слой детектируемого магнитного материала; дополнительный маскирующий слой металлического материала, оптические характеристики которого идентичны вышеупомянутому первому маскирующему слою металлического материала; внешний покровный пленочный слой полимерного материала.Known security paper, including a paper base, in the volume of which is embedded, at least partially, a protective magnetic thread, including a polymer film base, on which a multilayer structure of a protective agent is formed. This structure contains a masking layer (optically opaque to the spectrum of electromagnetic radiation of the visible wavelength range), the first layer of metallic material with reflective properties, as well as sequentially arranged: a layer of detectable magnetic material; an additional masking layer of metallic material, the optical characteristics of which are identical to the aforementioned first masking layer of metallic material; outer coating film layer of polymeric material.
К недостаткам данных известных из уровня техники решений можно отнести следующее.The disadvantages of the data known from the prior art solutions include the following.
Затруднения, возникающие при бесконтактном способе регистрации и считывания информации с магнитных меток.Difficulties arising from a non-contact method of recording and reading information from magnetic marks.
В основу заявленных изобретений была положена задача создания такой защитной магнитной нити, способа ее изготовления и ценной бумаги с ее использованием, в которых магнитный материал нити был бы визуально не различим в отраженном свете и, при этом, легко детектировался в автоматическом режиме машинным способом широко известными из уровня техники средствами по информативному признаку в виде электромагнитного импульса (т.е. радиоимпульса), который (т.е. радиоимпульс) генерируется магнитным материалом в результате его циклического перемагничивания в противоположных направлениях (за очень короткий промежуток времени) под влиянием слабых внешних переменных (синусоидальных) магнитных полей, за счет использования магнитного материалами с определенным диапазоном характеристических параметров магнитных свойств этого материала.The claimed inventions were based on the task of creating such a protective magnetic filament, a method for its manufacture and security paper using it, in which the magnetic material of the filament would be visually indistinguishable in reflected light and, at the same time, could be easily detected automatically by a machine known from the prior art by means of an informative feature in the form of an electromagnetic pulse (i.e., radio pulse), which (i.e., radio pulse) is generated by magnetic material as a result of its cyclic switching nicking in opposite directions (for a very short period of time) under the influence of weak external variables (sinusoidal) magnetic fields, due to the use of magnetic materials with a certain range of characteristic parameters of the magnetic properties of this material.
Поставленная задача в отношении объекта изобретения «устройство» (защитная магнитная нить) достигается посредством того, что в защитной магнитной нити для идентификации ценных изделий, включающей полимерную пленочную основу, на которой сформирована многослойная структура защитного средства, включающая нанесенный на основу первый маскирующий, оптически непрозрачный для спектра электромагнитного излучения видимого диапазона длин волн, слой металлического материала с отражательными свойствами, а также последовательно расположенные слой детектируемого магнитного материала, дополнительный маскирующий слой металлического материала, оптические характеристики которого идентичны вышеупомянутому первому маскирующему слою металлического материала, и внешний покровный пленочный слой полимерного материала, согласно изобретению первый маскирующий слой металлического материала размещен между поверхностью полимерной пленочной основы и слоем детектируемого магнитного материала, характеристические магнитные параметры которого ограничены следующими диапазонами соответствующих величин:The problem with the object of the invention “device” (protective magnetic thread) is achieved by the fact that in the protective magnetic thread for identification of valuable products, including a polymer film base, on which a multilayer protective agent structure is formed, including the first masking, optically opaque deposited on the base for the spectrum of electromagnetic radiation in the visible wavelength range, a layer of metallic material with reflective properties, as well as sequentially located a layer of detectable magnetic material, an additional masking layer of metallic material, the optical characteristics of which are identical to the aforementioned first masking layer of metallic material, and an outer coating film layer of a polymeric material according to the invention, the first masking layer of metallic material is placed between the surface of the polymer film base and the layer of detectable magnetic material, whose magnetic parameters are limited by the following ranges, respectively relevant values:
0,1Э<Нс<1Э,0.1E <N s <1E,
Hc/Hs≅0,95÷0,98,H c / H s ≅ 0.95 ÷ 0.98,
где Нс - коэрцитивное поле магнитного материала (коэрцитивная сила);where N with - coercive field of a magnetic material (coercive force);
Hs - поле насыщения магнитного материала.H s is the saturation field of the magnetic material.
Оптимально, чтобы полимерная пленочная основа и покровный пленочный слой полимерного материала были выполнены из лавсана.It is optimal that the polymer film base and the coating film layer of the polymer material are made from lavsan.
Целесообразно маскирующие металлические слои выполнять из алюминия.It is advisable to mask the metal layers of aluminum.
Поставленная задача в отношении объекта изобретения «способ» достигается посредством того, что в способе изготовления защитной магнитной нити, согласно которому первоначально формируют многослойную листовую структуру, включающую полимерную пленочную основу, на которой формируют первый маскирующий, оптически непрозрачный для спектра электромагнитного излучения видимого диапазона длин волн, слой металлического материала с отражательными свойствами, а также последовательно располагают слой детектируемого магнитного материала, дополнительный маскирующий слой металлического материала, оптические характеристики которого идентичны вышеупомянутому первому маскирующему слою металлического материала, и внешний покровный слой пленочного полимерного материала, после чего нарезают листовую структуру на нити с заданными геометрическими параметрами, согласно изобретению первый маскирующий слой металлического материала размещают между полимерной пленочной основой и слоем детектируемого магнитного материала, характеристические магнитные параметры которого ограничены следующими диапазонами соответствующих величин:The problem with the object of the invention “method” is achieved by the fact that in the method of manufacturing a protective magnetic thread, according to which initially form a multilayer sheet structure comprising a polymer film base, on which form the first masking, optically opaque to the spectrum of electromagnetic radiation in the visible wavelength range , a layer of metallic material with reflective properties, as well as a sequentially arranged layer of detectable magnetic material, additional an additional masking layer of metallic material, the optical characteristics of which are identical to the aforementioned first masking layer of metallic material, and an outer coating layer of a film of polymeric material, after which a sheet structure is cut into filaments with predetermined geometric parameters, according to the invention, a first masking layer of metallic material is placed between the polymer film base and a layer of detectable magnetic material, the characteristic magnetic parameters of which are limited The following ranges of corresponding quantities are given:
0,1Э<Нс<1Э,0.1E <N s <1E,
Hc/Hs≅0,95÷0,98,H c / H s ≅ 0.95 ÷ 0.98,
где Нс - коэрцитивное поле магнитного материала;where N with - coercive field of a magnetic material;
Hs поле насыщения магнитного материала.H s is the saturation field of the magnetic material.
Поставленная задача в отношении объекта изобретения «устройство» (ценная бумага) достигается посредством того, что в ценной бумаге, включающей бумажную основу, в объем которой внедрена, по меньшей мере, частично защитная магнитная нить, включающая полимерную пленочную основу, на которой сформирована многослойная структура защитного средства, содержащая нанесенный на основу первый маскирующий, оптически непрозрачный для спектра электромагнитного излучения видимого диапазона длин волн, слой металлического материала с отражательными свойствами, а также последовательно расположенные слой детектируемого магнитного материала, дополнительный маскирующий слой металлического материала, оптические характеристики которого идентичны вышеупомянутому первому маскирующему слою металлического материала, и внешний покровный пленочный слой полимерного материала, согласно изобретению первый маскирующий слой металлического материала размещен между поверхностью полимерной пленочной основы и слоем детектируемого магнитного материала, характеристические магнитные параметры которого ограничены следующими диапазонами соответствующих величин:The problem with the object of the invention “device” (security paper) is achieved by the fact that in a security paper including a paper base, in the volume of which at least partially protective magnetic thread is embedded, including a polymer film base on which a multilayer structure is formed a protective agent containing a first masking layer, a layer of metallic material with reflective surfaces, which is optically opaque to the spectrum of electromagnetic radiation of the visible wavelength range according to the invention, the first masking layer of the metal material, according to the invention, the first masking layer of the metal material is placed between the surface of the polymeric film base and the consecutively arranged layer of the detected magnetic material, an additional masking layer of metallic material, the optical characteristics of which are identical to the aforementioned first masking layer of metallic material a layer of detectable magnetic material, characteristic magnetic parameter which is limited to the following ranges of respective values:
0,1Э<Нс<1Э,0.1E <N s <1E,
Hс/Hs≅0,95÷0,98,H s / H s ≅ 0.95 ÷ 0.98,
где Нс - коэрцитивное поле магнитного материала (коэрцитивная сила);where N with - coercive field of a magnetic material (coercive force);
Hs - поле насыщения магнитного материала.H s is the saturation field of the magnetic material.
Изобретения иллюстрируются графическими материалами.The invention is illustrated by graphic materials.
Фиг.1 - многослойная структура защитной магнитной нити или многослойная листовая структура для нарезки нитей (штрихпунктирными линиями показаны линии нарезки) в разрезе.Figure 1 is a multilayer structure of a protective magnetic thread or a multilayer sheet structure for cutting threads (dotted lines show cutting lines) in section.
Фиг.2 - ценная бумага с защитной магнитной нитью.Figure 2 - security paper with a protective magnetic thread.
Фиг.3 - сечение А-А по фиг.3.Figure 3 - section aa in figure 3.
Фиг.4 - петля гистерезиса детектируемого магнитного материала, используемого в защитном средстве.4 is a hysteresis loop of a detectable magnetic material used in a protective agent.
Защитная магнитная нить 1, включает полимерную пленочную основу 2, на которой сформирована многослойная структура 3 защитного средства. Многослойная структура 3 включает нанесенный на основу 2 первый маскирующий (оптически непрозрачный для спектра электромагнитного излучения видимого диапазона длин волн) слой 4 металлического материала с отражательными свойствами. Данная структура 3 также включает последовательно расположенные: слой 5 детектируемого магнитного материала; дополнительный маскирующий слой 6 металлического материала, оптические характеристики которого идентичны вышеупомянутому первому маскирующему слою металлического материала; внешний покровный пленочный слой 7 полимерного материала. Слой 4 металлического материала размещен между поверхностью полимерной пленочной основы 2 и слоем 5 детектируемого магнитного материала. Характеристические магнитные параметры материала слоя 5 ограничены следующими диапазонами соответствующих величин:The protective magnetic thread 1 includes a polymer film base 2 on which a multilayer protective agent structure 3 is formed. The multilayer structure 3 includes a first masking layer (reflective, optically opaque to the electromagnetic spectrum of the visible wavelength range) layer 4 of a metal material with reflective properties applied to the base 2. This structure 3 also includes sequentially arranged: layer 5 of the detected magnetic material; an additional masking layer 6 of the metal material, the optical characteristics of which are identical to the aforementioned first masking layer of the metal material; outer
0,1Э<Нс<1Э,0.1E <N s <1E,
Hc/Hs=≅0,95÷0,98,H c / H s = ≅ 0.95 ÷ 0.98,
где Нс - коэрцитивное поле магнитного материала (коэрцитивная сила);where N with - coercive field of a magnetic material (coercive force);
Hs - поле насыщения магнитного материала.H s is the saturation field of the magnetic material.
Полимерную пленочную основу 2 и покровный пленочный слой 7 полимерного материала, выполняют, преимущественно, из полиэфирных волокон (лавсана), а также из полиамидов и поликарбонатов. Оптимально маскирующие металлические слои 4 и 6 выполняют из алюминия, но допустимо и из меди, серебра, золота.The polymer film base 2 and the
Способ изготовления защитной магнитной нити заключается в следующем. Первоначально формируют многослойную листовую структуру 8, включающую полимерную пленочную основу 2, на поверхности которой формируют первый маскирующий (оптически непрозрачный для спектра электромагнитного излучения видимого диапазона длин волн) слой 4 металлического материала с отражательными свойствами. На слое 4 металлического материала последовательно располагают: слой детектируемого магнитного материала 5; дополнительный маскирующий слой 6 металлического материала, оптические характеристики которого идентичны вышеупомянутому первому маскирующему слою металлического материала, и внешний покровный слой 7 пленочного полимерного материала. После этого нарезают листовую структуру 8 на нити 1 с заданными геометрическими параметрами. На фиг.1 графических материалов линии разрезки условно показаны штрихпунктирными линиями. Формирование на полимерной пленочной основе 2 маскирующих слоев 4 и 6 металлического материала, а также слоя 5 магнитного материала может осуществляться любым известным из уровня техники методов нанесения тонкопленочных покрытий, например посредством напыления (вакуумного или порошкового).A method of manufacturing a protective magnetic thread is as follows. Initially, a multilayer sheet structure 8 is formed, including a polymer film base 2, on the surface of which a first layer of metallic material 4 with reflective properties is masked (optically opaque to the electromagnetic spectrum of the visible wavelength range). On the layer 4 of the metal material sequentially placed: a layer of detectable magnetic material 5; an additional masking layer 6 of the metal material, the optical characteristics of which are identical to the aforementioned first masking layer of the metal material, and an
Характеристические магнитные параметры магнитного материала слоя 5 ограничены следующими диапазонами соответствующих величин:The characteristic magnetic parameters of the magnetic material of layer 5 are limited by the following ranges of corresponding quantities:
0,1Э<Нс<1Э,0.1E <N s <1E,
Hc/Hs≅0,95÷0,98,H c / H s ≅ 0.95 ÷ 0.98,
где Нс - коэрцитивное поле магнитного материала;where N with - coercive field of a magnetic material;
Hs - поле насыщения магнитного материала.H s is the saturation field of the magnetic material.
Ценная бумага включает бумажную основу 9, в объем которой внедрена (как правило, непосредственно в процессе изготовления бумаги), по меньшей мере, частично защитная магнитная нить 1. Конструктивные особенности нити 1 и ограничивающие диапазоны характеристических параметров магнитного материала, используемого при изготовлении нити, описаны выше.Security paper includes a paper base 9, in the volume of which is embedded (usually directly in the paper manufacturing process), at least partially protective magnetic thread 1. The design features of the thread 1 and the limiting ranges of the characteristic parameters of the magnetic material used in the manufacture of the thread are described above.
С физической точки зрения известно, что при перемагничивании магнитного элемента (каковым является нить 1 в настоящем изобретении) с одного направления намагничивания на противоположное за достаточно малый промежуток времени (оптимально при использовании магнитного материала упомянутого элемента с очень малым временем релаксации, т.е. достаточно магнитомягкого) создается достаточно мощный электромагнитный импульс радиочастотного диапазона, который с высокой надежностью детектируется широко известной из уровня техники аппаратурой. Мощность радиоимпульса Рр.имп пропорциональна скорости изменения во времени магнитной индукции В (т.е. Рр.имп.≈dB/dt). Следовательно, если производная имеет большую величину, то возникает радиоимпульс, мощность которого приемлема для регистрации посредством известной из уровня техники аппаратуры.From a physical point of view, it is known that during magnetization reversal of a magnetic element (which is thread 1 in the present invention) from one direction of magnetization to the opposite in a sufficiently short period of time (optimal when using magnetic material of the said element with a very short relaxation time, i.e., soft magnetic) creates a sufficiently powerful electromagnetic pulse of the radio frequency range, which is detected with high reliability by widely known equipment from the prior art. The power of the radio pulse P r.imp is proportional to the rate of change in time of the magnetic induction B (i.e. P r.imp. ≈dB / dt). Therefore, if the derivative is large, then a radio pulse arises, the power of which is acceptable for recording by means of equipment known from the prior art.
Совокупность (в отношении магнитного материала, используемого в изобретении) таких условий, как:A set (with respect to the magnetic material used in the invention) of conditions such as:
0,1Э<Нс<1Э и Hc/Hs≅0,95÷0,98,0.1E <N s <1E and H c / H s ≅ 0.95 ÷ 0.98,
позволяет обеспечить резкое (т.е. в очень малый промежуток времени) перемагничивание в слабых синусоидальных магнитных полях, следовательно, обеспечивается стабильное детектирование магнитной метки (нити 1) в рамках контроля подлинности объектов заявленного изобретения. Магнитный слой 5 согласно настоящему изобретению может быть выполнен, например, из следующих магнитных материалов и их сплавов: Со, Fe, Ni.allows for a sharp (i.e., in a very short period of time) magnetization reversal in weak sinusoidal magnetic fields, therefore, stable detection of the magnetic mark (thread 1) is provided as part of the authentication of the objects of the claimed invention. The magnetic layer 5 according to the present invention can be made, for example, of the following magnetic materials and their alloys: Co, Fe, Ni.
Устройство детектирования для выявления наличия заявленной защитной магнитной нити 1 в детектируемом изделии содержит:A detection device for detecting the presence of the declared protective magnetic thread 1 in the detected product contains:
- генератор для испускания в зону расположения защитной магнитной нити 1 сигнала источника излучения одной или более опорных частот;- a generator for emitting into the zone of location of the protective magnetic thread 1 signal of the radiation source of one or more reference frequencies;
- детектор для регистрации сигнала обнаружения (т.е. отклика магнитной нити 1), генерируемого магнитной нитью 1;- a detector for detecting a detection signal (i.e., the response of magnetic thread 1) generated by magnetic thread 1;
- процессор обработки сигналов для исследования сигнала обнаружения на предмет наличия каких-либо конкретных высших гармоник опорных частот или любой линейной комбинации опорных частот, где конкретные высшие гармоники показывают наличие заявленных защитных магнитных нитей.- a signal processing processor for examining the detection signal for any specific higher harmonics of the reference frequencies or any linear combination of the reference frequencies, where specific higher harmonics indicate the presence of the declared protective magnetic threads.
В соответствии с конкретным вариантом осуществления детектирования магнитной нити заявленной конструкции в защищаемом изделии (например, банкноте) и сигнал источника и сигнал обнаружения могут представлять собой электрические сигналы, а устройство детектирования дополнительно содержит возбуждающую катушку индуктивности для преобразования сигнала источника в магнитное возбуждающее (насыщающее) поле и катушку индуктивности обнаружения для преобразования магнитного поля обнаружения в сигнал обнаружения. Катушки индуктивности расположены так, чтобы обеспечить нулевой выход магнитного возбуждающего поля в катушке индуктивности обнаружения с целью избежания насыщения усилителя и минимизации любых перекрестных помех, которые могут появляться в проводящих материалах.In accordance with a specific embodiment of detecting a magnetic thread of the claimed design in a protected product (e.g., a banknote), both the source signal and the detection signal may be electrical signals, and the detection device further comprises an exciting inductor for converting the source signal into a magnetic exciting (saturating) field and a detection inductor for converting the magnetic field of the detection into a detection signal. Inductors are positioned to provide zero magnetic field output in the detection inductor in order to avoid saturation of the amplifier and minimize any crosstalk that may appear in conductive materials.
Использование нелинейности свойств намагничивания маркирующего материала (т.е. изменения плотности магнитного потока при применении магнитного поля Н в качестве эффективного параметра для детектирования) является методом, который известен как таковой в электронной идентификации изделий (ЭИИ) или системах против краж. Импульсные сигналы радиочастотного диапазона (которые могут быть получены при таком подходе) очень характерны, следовательно, и регистрирующие электронные приборы и обработка сигнала могут быть реализованы широко известными из современного уровня техники средствами и методами с высокой степенью достоверности. Системы ЭИИ подробно были раскрыты в известной из уровня техники патентной литературе. Некоторые примеры представлены в патентах Франции FR 763.681, США US-A-3.631.442, США US-A-3.990.065 и ЕР-А-0.153.286.Using the nonlinearity of the magnetization properties of the marking material (i.e., changing the magnetic flux density when using magnetic field H as an effective parameter for detection) is a method that is known per se in electronic product identification (EII) or anti-theft systems. The pulsed signals of the radio frequency range (which can be obtained with this approach) are very characteristic, therefore, recording electronic devices and signal processing can be implemented by means and methods widely known from the state of the art with a high degree of reliability. EII systems have been described in detail in the prior art patent literature. Some examples are presented in French patents FR 763.681, US US-A-3.631.442, US US-A-3.990.065 and EP-A-0.153.286.
Однако очевиден ряд существенных различий между системами ЭИИ и настоящими изобретениями в отношении соответствующих физико-технических, а также геометрических (габаритных) параметров метки.However, a number of significant differences between the EII systems and the present inventions are obvious in relation to the corresponding physical, technical, as well as geometric (overall) parameters of the label.
В системах ЭИИ метки против краж используются для того, чтобы вызвать тревогу при проходе контрольных площадок на выходе из торгового зала, если продукция не была оплачена. Размеры (объем) рабочей зоны контрольной площадки намного больше, чем объем рабочей зоны устройства детектирования, требуемый для обнаружения защитных магнитных нитей патентуемой конструкции. Обычно рабочая зона контрольной площадки имеет ширину приблизительно 1 м, в то время, как в настоящем изобретении объем для реализации функции обнаружения и идентификации защитных магнитных нитей составляет несколько сантиметров (например, от 0,5 до 5 см) между внешним переменным (синусоидальным) магнитным полем и регистрируемой магнитной нитью. Это основное различие ведет к ряду новых свойств, которые могут быть реализованы в рамках настоящего изобретения. Магнитный материал меток ЭИИ должен присутствовать в достаточном объеме в рабочей зоне устройства детектирования ЭИИ, чтобы имелась возможность обеспечить его насыщение и перемагничивание (т.е. активировать сигнал тревоги) в относительно большой рабочей зоне контрольной выходной площадки. Обычный размер поперечного сечения меток ЭИИ составляет приблизительно 3000×100 мкм2, а длина может равняться нескольким сантиметрам. В противоположность этому, соответствующая настоящему изобретению магнитная нить имеет значительно меньшие габаритные параметры (преимущественно, толщина нити составляет от 40 до 50 мкм, толщина слоев 2 и 7 от 10 до 20 мкм, слоев 4 и 6 от 0,01 до 10 мкм, слоя 5 - остальное). Максимальную величину коэффициента размагничивания N выбирают так, чтобы магнитные нити можно было обнаруживать посредством устройства детектирования с приемлемыми габаритными размерами катушки индуктивности и рассеиваемой мощности. Так, чтобы устройство детектирования можно было встраивать, например, в машину для подсчета банкнот. Коэффициент N размагничивания материала магнитного слоя 5 должен быть выбран из такого условия, чтобы избежать активации функции объявления тревоги ЭИИ при проходе через рабочую зону контрольной площадки, например, с банкнотами, оснащенными заявленными защитными магнитными метками (нитями 1).In EII systems, anti-theft tags are used to cause an alarm when passing control platforms at the exit from the trading floor if products have not been paid. The size (volume) of the working area of the control platform is much larger than the volume of the working area of the detection device required to detect the protective magnetic threads of the patented design. Typically, the working area of the control platform is approximately 1 m wide, while in the present invention, the volume for implementing the function of detecting and identifying protective magnetic threads is a few centimeters (for example, from 0.5 to 5 cm) between an external (sinusoidal) magnetic field and registered magnetic thread. This main difference leads to a number of new properties that can be realized in the framework of the present invention. The magnetic material of the EII tags must be present in sufficient volume in the working area of the EII detection device to be able to ensure its saturation and magnetization reversal (i.e. to activate an alarm) in a relatively large working area of the control exit platform. The usual size of the cross-section of the labels EII is approximately 3000 × 100 μm 2 , and the length can be several centimeters. In contrast, the magnetic thread corresponding to the present invention has significantly smaller overall parameters (mainly, the thickness of the thread is from 40 to 50 μm, the thickness of
Магнитный материал меток ЭИИ можно классифицировать как весьма магнитомягкий материал, то есть материал, имеющий очень малую величину коэрцетивной силы (0,01Э<Нс<0,1Э) и относительно высокую динамическую магнитную проницаемость, поскольку магнитные поля Н (перекрывающие рабочую зону контрольной выходной площадки) относительно малой величины (вследствие большого объема рабочей зоны) должны иметь возможность насыщать метки ЭИИ. В противоположность этому, соответствующие настоящему изобретению магнитные нити (хотя их слой 5 магнитного материала также классифицируются в качестве магнитомягкого) имеют такой состав и структуру, что они являются эффективно достаточно магнитожесткими, чтобы оставаться ниже точки насыщения их петли магнитного гистерезиса по индукции в синусоидальных полях, используемых в контролирующих системах торговых залов, чтобы они не производили достаточно высокие сигналы, способные активизировать функцию сигнала тревоги. По сравнению с метками ЭИИ соответствующие настоящему изобретению магнитные нити имеют значительно более низкую динамическую магнитную проницаемость и поэтому требуют значительно более высокого магнитного поля для достижения насыщения. Поле Hs магнитного насыщения соответствующих настоящему изобретению магнитных нитей 1 (точнее материала магнитного слоя 5) должно лежать приблизительно в следующем диапазоне: 8 А/м<Hs<84 А/м (при 0,1Э<Нс<1Э). Этот диапазон выбран для того, чтобы исключить срабатывания заявленной защитной метки на контрольном пункте ЭИИ, а также для того, чтобы данного уровня поля можно было достигнуть детекторами с приемлемыми по габаритам катушками индуктивности и рассеивающей мощности (т.е. которые можно было бы вмонтировать, например, в машину для подсчета банкнот или автоматический торговый автомат).The magnetic material of the EII tags can be classified as a very magnetically soft material, that is, a material having a very small coercive force (0.01 E <H with <0.1 E) and a relatively high dynamic magnetic permeability, since the magnetic fields H (covering the working area of the control output sites) of relatively small size (due to the large volume of the working area) should be able to saturate the EII tags. In contrast, the magnetic threads of the present invention (although their magnetic material layer 5 are also classified as soft magnetic) have such a composition and structure that they are effectively magnetically rigid enough to remain below the saturation point of their magnetic hysteresis loop by induction in sinusoidal fields, used in control systems of trading floors, so that they do not produce sufficiently high signals that can activate the alarm function. Compared with the EII marks, the magnetic filaments of the present invention have significantly lower dynamic permeability and therefore require a significantly higher magnetic field to achieve saturation. The magnetic saturation field H s of the magnetic filaments 1 corresponding to the present invention (more precisely, the material of the magnetic layer 5) should lie approximately in the following range: 8 A / m <H s <84 A / m (at 0.1 E <N s <1 E). This range is chosen in order to exclude the operation of the declared protective mark at the EII control point, as well as to ensure that this level of the field can be reached by detectors with acceptable inductance coils and power dissipation (i.e., which could be mounted, for example, a machine for counting banknotes or an automatic vending machine).
Из-за значительного объема магнитного материала в метках ЭИИ применяемые частоты возбуждающего (насыщающего) магнитного поля ограничены для снижения потерь на вихревые токи в объеме магнитного материала метки. В отличие от этого, в настоящем изобретении при детектировании можно применять значительно более высокие частоты (свыше 1 кГЦ), поскольку магнитные нити 1 имеют значительно меньший объем и паразитные вихревые токи в объеме магнитного материала заявленной метки, по существу, отсутствуют.Due to the significant volume of magnetic material in the EII labels, the applied frequencies of the exciting (saturating) magnetic field are limited to reduce eddy current losses in the volume of the magnetic label material. In contrast, in the present invention, significantly higher frequencies (above 1 kHz) can be used in the detection, since magnetic filaments 1 have a much smaller volume and spurious eddy currents in the volume of the magnetic material of the claimed mark are essentially absent.
В системах ЭИИ проблема перекрытия магнитным полем большого объема рабочей зоны контрольной выходной площадки на выходе и проблема чувствительности к ориентации этого магнитного поля меток ЭИИ привела к ряду усложненных вариантов осуществления, где использовались две и более опорные частоты, или к использованию дополнительного вращающегося магнитного поля для создания глобального инвариантного пространственного магнитного поля, которое нечувствительно к ориентации ЭИИ. Из-за значительно более ограниченного объема рабочей зоны, требуемого для детектирования заявленной магнитной метки (нити 1), такие усложнения не являются необходимыми при детектировании предлагаемой защитной метки (нити). Экспериментально подтверждено, что для надежного детектирования заявленной метки достаточен внешний насыщающий сигнал источника единственной опорной частоты.In EII systems, the problem of the magnetic field blocking a large volume of the working area of the control exit exit platform and the problem of sensitivity to the orientation of this magnetic field of EII labels has led to a number of complicated embodiments where two or more reference frequencies were used, or to the use of an additional rotating magnetic field to create global invariant spatial magnetic field, which is insensitive to the orientation of the EII. Due to the significantly more limited volume of the working area required for detecting the claimed magnetic mark (yarn 1), such complications are not necessary when detecting the proposed security mark (yarn). It has been experimentally confirmed that for reliable detection of the claimed label, an external saturating signal of a single reference frequency source is sufficient.
Таким образом, заявленные изобретения могут быть широко использованы в различных областях народного хозяйства в качестве средств защиты ценных изделий от подделки и, преимущественно, могут быть, использованы, например, для определения подлинности банкнот и иных ценных бумаг и кредитных документов, что однозначно подтверждает промышленную применимость настоящих изобретений в широких масштабах.Thus, the claimed invention can be widely used in various fields of the national economy as a means of protecting valuable products from counterfeiting and, mainly, can be used, for example, to determine the authenticity of banknotes and other securities and credit documents, which clearly confirms the industrial applicability present inventions on a large scale.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135570/04A RU2292267C9 (en) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Protecting magnetic filament for identifying valuable articles, method for making it and valuable paper with such filament |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135570/04A RU2292267C9 (en) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Protecting magnetic filament for identifying valuable articles, method for making it and valuable paper with such filament |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2292267C1 RU2292267C1 (en) | 2007-01-27 |
| RU2292267C9 true RU2292267C9 (en) | 2007-05-27 |
Family
ID=37773401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005135570/04A RU2292267C9 (en) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Protecting magnetic filament for identifying valuable articles, method for making it and valuable paper with such filament |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2292267C9 (en) |
-
2005
- 2005-11-16 RU RU2005135570/04A patent/RU2292267C9/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2292267C1 (en) | 2007-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0754126B1 (en) | Security threads having at least two security detection features and security papers employing same | |
| US5614824A (en) | Harmonic-based verifier device for a magnetic security thread having linear and non-linear ferromagnetic characteristics | |
| US6257488B1 (en) | Magnetic detector for security document | |
| US5639126A (en) | Machine readable and visually verifiable security threads and security papers employing same | |
| EP1034504B1 (en) | Security device having multiple security features and method of making same | |
| EP0824405B1 (en) | Articles employing a magnetic security feature | |
| JP2009277244A (en) | Magnetic particles, sheet which contains such particles, protection document, and method for detecting such particles | |
| GB1585533A (en) | Security papers | |
| PL185817B1 (en) | Method of protecting documents against counterfeiting and document protacted thereby | |
| RU2292267C1 (en) | Protecting magnetic filament for identifying valuable articles, method for making it and valuable paper with such filament | |
| RU2638848C1 (en) | Valuable document protected from forgery and method of determining its authenticity | |
| JP4124381B2 (en) | Recording medium having ferromagnetic film | |
| RU2343547C1 (en) | Method of counterfeit protection and detection of valuable articles identity | |
| EP1310907B1 (en) | Security device having multiple security features | |
| RU2172680C2 (en) | Protected document and method for its manufacture | |
| EP0848355A1 (en) | Method and apparatus for detecting the presence of particles in a substrate | |
| JPH08127997A (en) | Safety protective paper and truth-judging apparatus therefor | |
| EP0848356A1 (en) | Substrate comprising magnetic particles, security document and method for detecting them | |
| SI9620063A (en) | Verifier device for magnetic security thread |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071117 |