RU2323097C1

RU2323097C1 - Method for marking and controlling authenticity when protecting an object from falsification

Info

Publication number: RU2323097C1
Application number: RU2006129803/12A
Authority: RU
Inventors: Евгений Петрович Гребенников (RU); Евгений Петрович Гребенников; тков Александр Георгиевич Дев (RU); Александр Георгиевич Девятков; Виктор Иванович Аринович (RU); Виктор Иванович Аринович
Original assignee: Евгений Петрович Гребенников; Александр Георгиевич Девятков; Виктор Иванович Аринович
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2008-04-27

Abstract

FIELD: methods for identification and protection of objects from falsification.

SUBSTANCE: method for marking and controlling authenticity when protecting an object from falsification includes applying light-sensitive identification mark with possible production of an optical effect by means of additional external influence. Light-sensitive identification mark is made in form of transparent glass plate. Light-sensitive protein bacteriorhodopsin is included in glass composition. The light-sensitive identification mark is positioned on transparent section of protected object or in through aperture - a window, made in protected object, or light-sensitive identification mark is positioned on the surface of object being protected and provided with mirror-reflection cover on the side of the latter.

EFFECT: increased degree of reliability when protecting an object from falsification.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам идентификации объекта и может быть использовано для повышения надежности защиты от подделки и контроля подлинности различных ценных документов и изделий.The invention relates to methods for identifying an object and can be used to increase the reliability of protection against counterfeiting and authenticity control of various valuable documents and products.

Из уровня техники известен способ защиты объекта от подделки путем нанесения светочувствительной идентифицирующей метки с возможностью получения оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия при контроле подлинности (RU 2077071 C1, G07D 5/00, 1997; RU 2102246 C1, B42D 15/00, 1998; GB 2268906, B42D 15/00, 1992). Основным недостатком такого способа является возможность подмены идентифицирующей метки, которую выполняют из жидкокристаллического материала или в виде голограммы, что не исключает возможность подделки.The prior art method of protecting an object from counterfeiting by applying a photosensitive identifying tag with the possibility of obtaining an optical effect through additional external influences during authentication (RU 2077071 C1, G07D 5/00, 1997; RU 2102246 C1, B42D 15/00, 1998; GB 2268906, B42D 15/00, 1992). The main disadvantage of this method is the possibility of replacing an identifying label, which is made of a liquid crystal material or in the form of a hologram, which does not exclude the possibility of falsification.

Изобретение направлено на повышение надежности защиты объекта от подделки за счет использования фотохромных свойств бактериородопсина - светочувствительного белка галобактерий Halobacterium salinarum, в клеточные мембраны (пурпурные мембраны) которых он встроен (М.В.Гусев, Л.А.Минеева. Микробиология. - Издательство МГУ, 1992, глава 18).The invention is aimed at improving the reliability of protecting an object from counterfeiting through the use of the photochromic properties of bacteriorhodopsin, the photosensitive halobacterium protein Halobacterium salinarum, into the cell membranes (purple membranes) of which it is embedded (M.V. Gusev, L.A. Mineeva. Microbiology. - Publishing House of Moscow State University , 1992, chapter 18).

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки путем нанесения светочувствительной идентифицирующей метки с возможностью получения оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия при контроле подлинности объекта согласно изобретению светочувствительную идентифицирующую метку выполняют из прозрачного материала, предпочтительно в виде прозрачной пластинки из стекла, в состав которого вводят светочувствительный белок бактериородопсин, при этом светочувствительную идентифицирующую метку размещают на прозрачном участке защищаемого объекта или в сквозном отверстии - окне, выполненном в защищаемом объекте, или светочувствительную идентифицирующую метку размещают (закрепляют) на поверхности защищаемого объекта и снабжают со стороны последнего зеркально отражающим покрытием.The solution to this problem is provided by the fact that in the method of marking and authenticity control when protecting an object from counterfeiting by applying a photosensitive identifying tag with the possibility of obtaining an optical effect by additional external influence when authenticating an object according to the invention, the photosensitive identifying tag is made of a transparent material, preferably in the form of a transparent glass plates, which contain the photosensitive bacteriogen opsin, wherein a photosensitive identifying mark is placed on a transparent portion of the protected object or in a through hole - a window made in the protected object, or a photosensitive identifying mark is placed (fixed) on the surface of the protected object and provided with a mirror-reflective coating on the side of the latter.

Причем дополнительное внешнее воздействие в процессе контроля подлинности объекта производят путем освещения светочувствительной идентифицирующей метки - прозрачной пластинки из стекла с использованием двух источников света с длинами волн соответственно в полосе поглощения основного и промежуточного состояний бактериородопсина, при этом первоначально регистрируют значение световой энергии, принятой напросвет или на отражение от одного источника света с длиной волны в полосе поглощения основного или промежуточного состояния бактериородопсина, и затем регистрируют его изменение при последующем одновременном освещении со вторым источником света, имеющим длину волны соответственно в полосе поглощения промежуточного или основного состояния бактериородопсина.Moreover, an additional external effect in the process of authenticating an object is produced by illuminating a photosensitive identifying tag - a transparent plate of glass using two light sources with wavelengths, respectively, in the absorption band of the ground and intermediate states of bacteriorhodopsin, while initially recording the value of the light energy taken over or reflection from a single light source with a wavelength in the absorption band of the ground or intermediate state of the bact serodorodopsin, and then its change is recorded under subsequent simultaneous illumination with a second light source having a wavelength, respectively, in the absorption band of the intermediate or ground state of bacteriorhodopsin.

Кроме того, освещение светочувствительной идентифицирующей метки - прозрачной пластинки из стекла осуществляют источником света с максимумом излучения на длине волны вблизи 570 нм для полосы поглощения основного состояния бактериородопсина БР570 и источником света с максимумом излучения на длине волны вблизи 410 нм для полосы поглощения промежуточного состояния бактериородопсина М412 при плотности мощности излучения 0,1÷3,0 мВт/см².In addition, illumination of the photosensitive identifying label - a transparent plate made of glass is carried out by a light source with a radiation maximum at a wavelength of about 570 nm for the BR570 ground state absorption band of the bacteriorhodopsin and a light source with a radiation maximum at a wavelength of about 410 nm for the M412 bacteriorhodopsin intermediate state absorption band with a radiation power density of 0.1 ÷ 3.0 mW / cm ² .

Выполнение светочувствительной идентифицирующей метки в виде прозрачной пластинки из стекла, содержащего светочувствительный белок бактериородопсин, которую размещают на защищаемом объекте и освещают с использованием двух источников света с длинами волн соответственно в полосе поглощения основного и промежуточного состояний бактериородопсина, обеспечивает при технологической простоте высокий уровень защиты, поскольку фотохромные свойства бактериородопсина не могут быть воспроизведены физическими и/или механическими средствами. При этом надежность определения подлинности объекта достигается простыми техническими средствами, не требует предварительного тарирования - определения фотохромных параметров контролируемой светочувствительной метки и не зависит от их возможного изменения.The implementation of the photosensitive identifying label in the form of a transparent glass plate containing the photosensitive bacteriorhodopsin protein, which is placed on the protected object and illuminated using two light sources with wavelengths respectively in the absorption band of the main and intermediate states of bacteriorhodopsin, provides high level of protection with technological simplicity, since the photochromic properties of bacteriorhodopsin cannot be reproduced by physical and / or mechanical means . At the same time, the reliability of determining the authenticity of an object is achieved by simple technical means, does not require preliminary taring — determining the photochromic parameters of a monitored photosensitive label and does not depend on their possible change.

На Фиг.1 и 2 представлена схема контроля подлинности объекта с приемом световой энергии напросвет; на Фиг.3 и 4 - схема контроля подлинности объекта с приемом световой энергии на отражение.Figure 1 and 2 presents a diagram of the authentication of the object with the reception of light energy completely; figure 3 and 4 is a diagram of the authentication of the object with the reception of light energy for reflection.

Защищаемый объект 1 содержит светочувствительную идентифицирующую метку, выполненную в виде прозрачной пластинки 2 из стекла толщиной предпочтительно 0,1÷2,0 мм, в состав которого вводят светочувствительный белок бактериородопсин, например, штамма ЕТ1001, при этом светочувствительную идентифицирующую метку - пластинку 2 размещают (например, приклеивают) на прозрачном участке 3 защищаемого объекта 1 (Фиг.1) или в сквозном отверстии - окне 4, выполненном в теле защищаемого объекта 1 (Фиг.2), или светочувствительную идентифицирующую метку - пластинку 2 размещают на поверхности 5 защищаемого объекта 1 и снабжают со стороны последнего зеркально отражающим покрытием 6 (Фиг.3, 4).Protected object 1 contains a photosensitive identification tag made in the form of a transparent plate 2 of glass with a thickness of preferably 0.1 ÷ 2.0 mm, into which a photosensitive bacteriorhodopsin protein, for example, strain ET1001, is introduced, and a photosensitive identification tag - plate 2 is placed ( for example, they are glued) on a transparent section 3 of the protected object 1 (Figure 1) or in a through hole - a window 4 made in the body of the protected object 1 (Figure 2), or a photosensitive identifying label - plate 2 is placed on the surface 5 of the protected object 1 and from the latter is provided with a specularly reflecting coating 6 (3, 4).

Заявленный способ реализуется следующим образом. Идентифицирующую метку - пластинку 2 выполняют из прозрачного материала - из стекла, у которого температура стеклования не превышает губительный для бактериородопсина - светочувствительного белка галобактерий Halobacterium salinarum предел (около 80°С), преимущественно из силикатного стекла (например, литиевого или натриевого). Бактериородопсин вводят в расплав силикатного стекла в виде, например, лиофильно высушенного порошка, соотношение 1:1÷1:100, и тщательно перемешивают. При стекловании образуется прочная прозрачная стеклообразная пластинка 2, закрепляемая на защищаемом объекте 1, в которой равномерно распределен бактериородопсин. В составе такого стекла бактериородопсин полностью сохраняет все свои фотохромные свойства, заметно меняя значение пропускания в полосе поглощения основного БР570 и промежуточного М412 состояний при освещении видимым светом.The claimed method is implemented as follows. The identifying label — plate 2 — is made of a transparent material — glass, whose glass transition temperature does not exceed the destructive limit for bacteriorhodopsin — the Halobacterium salinarum photosensitive protein Halobacterium salinarum — mainly from silicate glass (for example, lithium or sodium). Bacteriorhodopsin is introduced into the melt of silicate glass in the form of, for example, freeze-dried powder, the ratio is 1: 1 ÷ 1: 100, and mix thoroughly. When glass transition is formed, a strong transparent glassy plate 2 is fixed on the protected object 1, in which bacteriorhodopsin is evenly distributed. In the composition of such a glass, bacteriorhodopsin fully retains all its photochromic properties, noticeably changing the transmittance in the absorption band of the main BR570 and intermediate M412 states when illuminated with visible light.

Для контроля подлинности защищаемого объекта 1 используют источник 7 света с длиной волны в полосе поглощения основного БР570 состояния бактериородопсина (светодиод с максимумом излучения на длине волны вблизи λ₁=570 нм), источника света 8 с длиной волны в полосе поглощения промежуточного М412 состояния (светодиод с максимумом излучения на длине волны вблизи λ₂=410 нм), фотоприемник 9 с регистратором 10.To verify the authenticity of the protected object 1, a light source 7 with a wavelength in the absorption band of the main BR570 state of bacteriorhodopsin state (LED with a maximum radiation at a wavelength near λ ₁ = 570 nm), a light source of 8 with a wavelength in the absorption band of the intermediate M412 state (LED with a radiation maximum at a wavelength near λ ₂ = 410 nm), a photodetector 9 with a recorder 10.

Пример 1.Example 1

Идентифицирующую метку в виде пластинки 2 из стекла, в состав которого введен светочувствительный белок бактериородопсин штамма ЕТ1001, размещенную на прозрачном участке 3 защищаемого объекта 1 (Фиг.1), освещают напросвет посредством источника 7 света (светодиод с длиной волны λ₁=570 нм) в полосе поглощения основного БР570 состояния бактериородопсина. Прошедший через прозрачную пластинку 2 поток световой энергии поступает на фотоприемник 9, сигнал от которого усиливается и регистрируется регистратором 10. Затем производят освещение одновременно двумя источниками света: источником 7 света напросвет при дополнительной подсветке источником 8 света (светодиод с длиной волны λ₂=410 нм) в полосе поглощения промежуточного М412 состояния бактериородопсина, регистрируют регистратором 10 сигнал от фотоприемника 9 и сравнивают полученное значение с первоначальным, ранее зарегистрированным значением. При плотности мощности излучения 0,1÷3,0 мВт/см²изменение - уменьшение пропускания пластинки 2 из стекла с бактериородопсином (относительная разность между первым и вторым зарегистрированными значениями световой энергии) составляет 5÷8%, что позволяет просто, надежно и однозначно определить подлинность объекта 1 и отличить его от подделки.An identifying label in the form of a plate 2 made of glass, which contains the photosensitive protein bacteriorhodopsin strain ET1001, located on the transparent portion 3 of the protected object 1 (Figure 1), illuminate the luminaire using a light source 7 (LED with a wavelength of λ ₁ = 570 nm) in the absorption band of the main BR570 state of bacteriorhodopsin. The light energy stream passing through the transparent plate 2 enters the photodetector 9, the signal from which is amplified and recorded by the recorder 10. Then, two light sources are illuminated simultaneously: the light source 7 will be illuminated with additional illumination by the light source 8 (LED with a wavelength of λ ₂ = 410 nm ) in the absorption band of the intermediate M412 state of bacteriorhodopsin, register the signal from the photodetector 9 with the recorder 10 and compare the obtained value with the original value previously recorded it. With a radiation power density of 0.1 ÷ 3.0 mW / cm ^{2, a} change - a decrease in the transmission of a plate 2 of glass with bacteriorhodopsin (the relative difference between the first and second recorded light energy values) is 5 ÷ 8%, which allows simple, reliable and unambiguous determine the authenticity of object 1 and distinguish it from a fake.

Пример 2.Example 2

Идентифицирующую метку в виде пластинки 2 из стекла, в состав которого введен светочувствительный белок бактериородопсин штамма ЕТ1001, размещенную в сквозном отверстии - окне 4 защищаемого объекта 1 (Фиг.2), освещают напросвет посредством источника 8 света (светодиод с длиной волны λ₂=412 нм) в полосе поглощения промежуточного М412 состояния бактериородопсина. Прошедший через прозрачную пластинку 2 поток световой энергии поступает на фотоприемник 9, сигнал от которого усиливается и регистрируется регистратором 10. Затем производят освещение одновременно двумя источниками света: источником 8 света напросвет при дополнительной подсветке источником 7 света (светодиод с длиной волны λ₁=570 нм) в полосе поглощения основного БР570 состояния бактериородопсина, регистрируют регистратором 10 сигнал от фотоприемника 9 и сравнивают полученное значение с первоначальным, ранее зарегистрированным значением. При плотности мощности излучения 0,1÷3,0 мВт/см изменение - уменьшение пропускания пластинки 2 из стекла с бактериородопсином (относительная разность между первым и вторым зарегистрированными значениями световой энергии) составляет 5÷8%, что позволяет просто, надежно и однозначно определить подлинность объекта 1 и отличить его от подделки.An identifying label in the form of a plate 2 made of glass, which contains the photosensitive protein bacteriorhodopsin strain ET1001, placed in the through hole - window 4 of the protected object 1 (Figure 2), illuminate completely through the light source 8 (LED with a wavelength of λ ₂ = 412 nm) in the absorption band of the intermediate M412 state of bacteriorhodopsin. The light energy stream passing through the transparent plate 2 enters the photodetector 9, the signal from which is amplified and recorded by the recorder 10. Then, two light sources are illuminated simultaneously: the light source 8 will be illuminated with additional illumination by the light source 7 (LED with a wavelength of λ ₁ = 570 nm ) in the absorption band of the main BR570 state of bacteriorhodopsin, the signal from the photodetector 9 is recorded by the recorder 10 and the obtained value is compared with the original previously recorded value. With a radiation power density of 0.1 ÷ 3.0 mW / cm, a change - a decrease in the transmission of a plate 2 made of glass with bacteriorhodopsin (the relative difference between the first and second recorded light energy values) is 5 ÷ 8%, which makes it easy, reliable and unambiguous to determine the authenticity of object 1 and distinguish it from a fake.

Пример 3.Example 3

Идентифицирующую метку в виде пластинки 2 из стекла, в состав которого введен светочувствительный белок бактериородопсин штамма ЕТ1001, размещенную на поверхности 5 защищаемого объекта 1 и снабженную со стороны последнего зеркально отражающим покрытием 6 (Фиг.3), освещают в режиме косого падения посредством источника 7 света (светодиод с длиной волны λ₁=570 нм) в полосе поглощения основного БР570 состояния бактериородопсина. Прошедший через прозрачную пластинку 2 и отраженный зеркально отражающим покрытием 6 поток световой энергии поступает на фотоприемник 9, сигнал от которого усиливается и регистрируется регистратором 10. Затем производят освещение одновременно двумя источниками света: источником 7 света в режиме косого падения при дополнительной подсветке источником 8 света (светодиод с длиной волны λ₂=410 нм) в полосе поглощения промежуточного М412 состояния бактериородопсина, регистрируют регистратором 10 сигнал от фотоприемника 9 и сравнивают полученное значение с первоначальным, ранее зарегистрированным значением. При плотности мощности излучения 0,1÷3,0 мВт/см² изменение - уменьшение пропускания пластинки 2 из стекла с бактериородопсином (относительная разность между первым и вторым зарегистрированными значениями световой энергии) составляет 5÷7%, что позволяет просто, надежно и однозначно определить подлинность объекта 1 и отличить его от подделки.An identifying label in the form of a glass plate 2, which contains the photosensitive bacteriorhodopsin ET1001 strain protein located on the surface 5 of the protected object 1 and provided with a mirror-reflective coating 6 from the side of the latter (Figure 3), is illuminated in an oblique incidence mode using a light source 7 (LED with a wavelength of λ ₁ = 570 nm) in the absorption band of the main BR570 state of bacteriorhodopsin. A stream of light energy passed through a transparent plate 2 and reflected by a mirror-reflective coating 6 is supplied to a photodetector 9, the signal from which is amplified and recorded by the recorder 10. Then, two light sources are illuminated simultaneously: a light source 7 in an oblique incidence mode with additional illumination by a light source 8 ( LED with a wavelength of λ ₂ = 410 nm) in the absorption band of the intermediate state M412 bacteriorhodopsin recorded recorder 10 the signal from the photodetector 9, and comparing the resulting The values from the original previously recorded value. With a radiation power density of 0.1 ÷ 3.0 mW / cm ^{2, a} change - a decrease in the transmission of a glass plate 2 made of glass with bacteriorhodopsin (the relative difference between the first and second recorded light energy values) is 5-7%, which makes it simple, reliable and unambiguous determine the authenticity of object 1 and distinguish it from a fake.

Пример 4.Example 4

Идентифицирующую метку в виде пластинки 2 из стекла, в состав которого введен светочувствительный белок бактериородопсин штамма ЕТ1001, размещенную на поверхности 5 защищаемого объекта 1 и снабженную со стороны последнего зеркально отражающим покрытием 6 (Фиг.4), освещают в режиме косого падения посредством источника 8 света (светодиод с длиной волны λ₂=410 нм) в полосе поглощения промежуточного М412 бактериородопсина. Прошедший через прозрачную пластинку 2 и отраженный зеркально отражающим покрытием 6 поток световой энергии поступает на фотоприемник 9, сигнал от которого усиливается и регистрируется регистратором 10. Затем производят освещение одновременно двумя источниками света: источником 8 света в режиме косого падения при дополнительной подсветке источником 7 света (светодиод с длиной волны λ₁=570 нм) в полосе поглощения основного БР570 состояния бактериородопсина, регистрируют регистратором 10 сигнал от фотоприемника 9 и сравнивают полученное значение с первоначальным, ранее зарегистрированным значением. При плотности мощности излучения 0,1÷3,0 мВт/см² изменение - уменьшение пропускания пластинки 2 из стекла с бактериородопсином (относительная разность между первым и вторым зарегистрированными значениями световой энергии) составляет 5÷7%, что позволяет просто, надежно и однозначно определить подлинность объекта 1 и отличить его от подделки.An identifying label in the form of a plate 2 made of glass, which contains the photosensitive bacteriorhodopsin protein of strain ET1001, placed on the surface 5 of the protected object 1 and provided with a mirror-reflective coating 6 from the side of the latter (Figure 4), illuminated in oblique incidence using a light source 8 (LED with a wavelength of λ ₂ = 410 nm) in the absorption band of intermediate M412 bacteriorhodopsin. A stream of light energy passed through a transparent plate 2 and reflected by a mirror-reflective coating 6 is supplied to a photodetector 9, the signal from which is amplified and recorded by the recorder 10. Then, two light sources are illuminated simultaneously: a light source 8 in an oblique incidence mode with additional illumination by a light source 7 ( LED with a wavelength of λ ₁ = 570 nm) in the absorption band of the ground state of the bacteriorhodopsin BR570, recorded recorder 10 the signal from the photodetector 9, and comparing the resulting znach of the original with the previously recorded value. With a radiation power density of 0.1 ÷ 3.0 mW / cm ^{2, a} change - a decrease in the transmission of a glass plate 2 made of glass with bacteriorhodopsin (the relative difference between the first and second recorded light energy values) is 5-7%, which makes it simple, reliable and unambiguous determine the authenticity of object 1 and distinguish it from a fake.

Claims

1. The method of marking and authenticity control when protecting an object from counterfeiting by applying a photosensitive identifying tag with the possibility of obtaining an optical effect by additional external influence, characterized in that the photosensitive identifying tag is made in the form of a transparent plate of glass, into which the photosensitive bacteriorhodopsin protein is introduced, wherein the photosensitive identifying mark is placed on a transparent portion of the protected object or in a through Verstov - window formed in the protected object, or a photosensitive identifying label is placed on the surface of the protected object and from the latter is provided with a specularly reflecting coating.

2. The method of marking and authenticity control when protecting an object from counterfeiting according to claim 1, characterized in that additional external influence during authenticity control is produced by illuminating a photosensitive identifying mark - a transparent glass plate - using two light sources with wavelengths respectively in the strip absorption of the main and intermediate states of bacteriorhodopsin, while initially registering the value of the light energy received for clearance or reflection from a single light source and a wavelength in the absorption band of the ground state of the bacteriorhodopsin or intermediate, and then register its change during the subsequent simultaneous illumination with the second light source having a wavelength respectively in the absorption band of the intermediate or the ground state of the bacteriorhodopsin.

3. The method of marking and authenticity control when protecting an object from counterfeiting according to claim 2, characterized in that the illumination of the photosensitive identifying mark - a transparent plate of glass - is carried out by a light source with a radiation maximum at a wavelength of about 570 nm for the absorption band of the BR570 bacteriorhodopsin ground state and a light source with a maximum radiation at a wavelength near 410 nm for the absorption band of the intermediate state of bacteriorhodopsin M412 at a radiation power density of 0.1-3.0 mW / cm ² .