RU2381559C2 - Устройство и способ исследования магнитных свойств объектов - Google Patents
Устройство и способ исследования магнитных свойств объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381559C2 RU2381559C2 RU2006145057/09A RU2006145057A RU2381559C2 RU 2381559 C2 RU2381559 C2 RU 2381559C2 RU 2006145057/09 A RU2006145057/09 A RU 2006145057/09A RU 2006145057 A RU2006145057 A RU 2006145057A RU 2381559 C2 RU2381559 C2 RU 2381559C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- magneto
- optical layer
- magnetic field
- domains
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000011160 research Methods 0.000 title abstract description 4
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 claims abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000011835 investigation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- ZPDRQAVGXHVGTB-UHFFFAOYSA-N gallium;gadolinium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Gd+3] ZPDRQAVGXHVGTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N iron yttrium Chemical compound [Fe].[Y] MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005302 magnetic ordering Effects 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
- G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
- G07D7/04—Testing magnetic properties of the materials thereof, e.g. by detection of magnetic imprint
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
- G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
- G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
- G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам исследования магнитных свойств объектов (BN), прежде всего листового материала, такого, например, как банкноты, с применением имеющего магнитные домены магнитооптического слоя. Техническим результатом является повышение точности и надежности исследования. В способе и устройстве на оптические свойства магнитных доменов магнитооптического слоя оказывают влияние магнитные свойства исследуемого объекта (BN), по меньшей мере одного источника (2) света для излучения света, падающего на магнитооптический слой (42), и по меньшей мере одного датчика (6) для приема света, проходящего через магнитооптический слой (42) и/или отражаемого им, и с созданием магнитного поля (B||), распространяющегося в зоне магнитооптического слоя (42), по существу параллельно его поверхности. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к устройству, а также к способу исследования магнитных свойств объектов, прежде всего листового материала, такого, например, как банкноты. В состав подобного устройства входят магнитооптический слой с магнитными доменами, оптические свойства которого изменяются под влиянием магнитных свойств исследуемого объекта, по меньшей мере один источник света для излучения света, падающего на магнитооптический слой, и по меньшей мере один датчик для приема света, проходящего через магнитооптический слой и/или отражаемого им.
Банкноты для обеспечения высокой степени их защиты от подделки снабжают средствами защиты, в том числе магнитными защитными признаками. Поэтому при автоматизированной проверке банкнот в соответствующих машинах для их обработки банкноты исследуются в отношении их магнитных свойств, что позволяет отличать поддельные или сомнительные (предположительно поддельные) банкноты от подлинных банкнот.
При этом для исследования магнитных свойств банкнот преимущественно используются индуктивные измерительные головки, датчики Холла или магниторезистивные элементы, такие, например, как магниторезисторы или тонкие пермаллоевые слои.
Кроме того, для исследования магнитных свойств банкнот известно также применение магнитооптических слоев. Соответствующее устройство известно, например, из публикации DE 19718122 A1. B таком устройстве магнитооптический отражающий слой с ярко выраженным магнитооптическим эффектом Керра освещают поляризованным светом и детектируют отраженный этим слоем свет после его прохождения через поляризационный фильтр. Если исследуемую банкноту поместить за отражающим слоем близко к нему, то магнитные поля рассеяния, создаваемые магнитными участками банкноты, будут влиять на оптические характеристики отражающего слоя, и при этом будет изменяться направление поляризации детектированного света. В этом случае по выявленному изменению направления поляризации можно сделать вывод о магнитных свойствах листового материала.
Преимущество, связанное с использованием магнитооптических слоев, перед широко используемыми индуктивными измерительными головками состоит в том, что такие слои обеспечивают более высокое пространственное разрешение и позволяют измерять магнитные потоки независимо от скорости перемещения банкноты относительно измерительной системы. Кроме того, использование магнитооптических слоев позволяет разработать метод формирования изображений для визуального наблюдения выполненного в банкноте магнитного узора.
Основная проблема, возникающая при автоматизированном исследовании магнитных свойств банкнот, состоит прежде всего в том, что для проверки банкнот на подлинность с достаточно высокой точностью и надежностью необходимо обеспечить возможность обнаружения магнитных потоков с очень низкими значениями магнитной индукции. Это обусловлено, во-первых, тем, что поля рассеяния, создаваемые отдельными магнитными участками банкнот, очень малы, и во-вторых, тем, что между банкнотой и магнитооптическим слоем необходимо обеспечивать определенный зазор, который из-за высокой скорости транспортировки банкнот, с которой они должны перемещаться в машинах для их обработки, нельзя уменьшать до сколь угодно малой величины, поскольку в противном случае проверяемые банкноты, а также отдельные компоненты датчиков подвергались бы повышенному износу и помимо этого возросла бы вероятность застревания банкнот в машине для их обработки.
Из публикации WO 02/052498 А2 известны устройство и способ исследования магнитных свойств объектов с применением магнитооптических слоев, имеющих упорядочение расположенные магнитные домены. При этом свет, излучаемый источником света и падающий на магнитооптический слой, дифрагирует под влиянием упорядоченно расположенных магнитных доменов. Свет, изменивший свое направление и прошедший через слой либо отраженный им, принимается датчиком. Если объект, в частности лист, имеющий магнитные участки, находится вблизи магнитооптического слоя, то магнитные участки листа оказывают влияние на оптические свойства магнитного слоя, при этом расстояния между упорядоченно расположенными магнитными доменами и/или ширина изменяются в зависимости от направления и напряженности магнитного поля листа, действующего на магнитооптический слой. Соответственно, в зависимости от его магнитных свойств изменяются зарегистрированная интенсивность и/или положение дифрагировавшего света, что позволяют на основе полученных результатов сделать вывод о магнитных свойствах листового материала.
Преимущество известных устройства и способа исследования магнитных свойств объектов с применением магнитооптических слоев, имеющих упорядоченно расположенные магнитные домены, состоит в том, что применяемые магнитооптические слои с доменами отличаются высокой чувствительностью, благодаря которой они пригодны для обнаружения очень малых изменений магнитной индукции (плотности магнитного потока). Однако возможное пространственное разрешение ограничивается размерами магнитных доменов.
Из публикации WO 02/052512 А2 известны устройство и способ исследования магнитных свойств объектов с применением магнитооптического слоя, выполненного в виде так называемого планарного слоя. Подобные планарные слои не имеют магнитных доменов, либо единственный магнитный домен расположен в самом слое и ориентирован параллельно ему. Преимущество подобных магнитооптических слоев состоит в том, что они обеспечивают практически любое пространственное разрешение. Однако чувствительность планарных слоев к изменениям магнитной индукции существенно ниже чувствительности магнитооптических слоев с магнитными доменами. Поэтому в известном способе и устройстве изменение, т.е. поворот направления поляризации света, введенного в магнитооптический слой, увеличивается за счет увеличения длины оптического пути света, проходящего через магнитооптический слой. Для этого источник света и магнитооптический слой располагают таким образом, чтобы направление распространения введенного в слой света проходило по существу параллельно нижней поверхности магнитооптического слоя.
Однако известным устройству и способу исследования магнитных свойств объектов с применением магнитооптических планарных слоев присущ тот недостаток, что подобные планарные слои сложны, а значит и дороги в изготовлении.
Дополнительные проблемы возникают в том случае, когда наряду с исследуемыми объектами, обладающими точно заданными магнитными свойствами, приходится исследовать объекты, магнитные свойства которых неопределенны и поэтому не подлежат исследованию либо не поддаются такому исследованию без применения дополнительных средств.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработки устройства и способа, которые позволяли бы исследовать магнитные свойства объектов, прежде всего листового материала, с большей точностью и надежностью. Кроме того, такие устройство и способ должны обеспечивать возможность исследования магнитных свойств объектов и в том случае, когда такое исследование невозможно без применения дополнительных средств.
Указанная задача решается согласно изобретению совокупностью существенных признаков, представленных в п.п.1 и 12 формулы изобретения.
При этом объектами изобретения являются устройство и способ исследования магнитных свойств объектов, прежде всего листового материала, такого, например, как банкноты, с применением имеющего магнитные домены магнитооптического слоя, на оптические свойства которого оказывают влияние магнитные свойства исследуемого объекта, по меньшей мере одного источника света для излучения света, падающего на магнитооптический слой, и по меньшей мере одного датчика для приема света, проходящего через магнитооптический слой и/или отражаемого им, и с созданием магнитного поля, распространяющегося в зоне магнитооптического слоя по существу параллельно его поверхности.
Преимущество предлагаемого в изобретении устройства состоит в том, что оно позволяет использовать магнитооптические слои с магнитными доменами, несложные в изготовлении и обладающие пространственной разрешающей способностью, улучшенной за счет приложения магнитного поля, распространяющегося по существу параллельно поверхности магнитооптического слоя. Кроме того, с помощью этого магнитного поля можно также исследовать магнитные свойства, не поддающиеся такому исследованию без применения дополнительных средств.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения напряженность магнитного поля, параллельного магнитооптическому слою, задают с таким расчетом, чтобы сильно уменьшить магнитные домены.
Таким образом, в основном сохраняется высокая чувствительность магнитооптического слоя с магнитными доменами, а благодаря значительному уменьшению доменов можно добиться существенно более высокого пространственного разрешения.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения напряженность магнитного поля, параллельного магнитооптическому слою, задают именно с таким расчетом, чтобы вызвать коллапс магнитных доменов.
Это позволяет получить при измерении сигнал с особенно высокой динамикой при очень высоком пространственном разрешении.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения напряженность магнитного поля, параллельного магнитооптическому слою, задают с таким расчетом, чтобы вызвать полное исчезновение магнитных доменов.
Этим достигается очень высокое пространственное разрешение при достаточно высокой чувствительности.
Другие преимущества настоящего изобретения более подробно рассмотрены ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - принципиальная схема устройства для исследования магнитных свойств объектов,
на фиг.2 - принципиальная схема магнитооптического детектора или датчика, применяемого в устройстве, показанном на фиг.1,
на фиг.3 - типичная зависимость чувствительности детектора, показанного на фиг.2, от напряженности магнитного поля, параллельного поверхности детектора, и
на фиг.4 - магнитные устройства, предназначенные для создания магнитного поля, параллельного поверхности детектора, показанного на фиг.2.
На фиг.1 показана принципиальная схема устройства 1, предназначенного для исследования магнитных свойств объектов.
Под исследуемыми объектами следует понимать, в частности, листовой материал, такой, например, как банкноты, имеющие магнитные компоненты. Подобные компоненты могут представлять собой печатные краски с магнитными частицами, магнитные защитные нити и т.д. При этом можно предусмотреть придание объектам таких магнитных свойств, исследование которых не вызывает проблем, т.е. объекты сами создают определенное магнитное поле. Для этого объекты могут содержать, например, по меньшей мере в виде следов или в определенных количествах магнитотвердые вещества, распределенные, например, в виде определенного узора в объекте и/или на нем. Поскольку магнитотвердые вещества обладают определенной остаточной магнитной индукцией, они создают после однократной ориентации необходимое для исследования магнитное поле, поддающееся анализу. Также возможен вариант, когда объекты имеют магнитные свойства, не поддающиеся исследованию без применения дополнительных средств, т.е. сами объекты не создают магнитного поля. В этом случае объекты могут содержать, например, по меньшей мере в виде следов или в определенных количествах магнитомягкие вещества, распределенные, например, в виде определенного узора в объекте и/или на нем. Поскольку магнитомягкие вещества не обладают остаточной магнитной индукцией, сами они не создают магнитного поля, поддающегося анализу при исследовании. Для создания магнитного поля, поддающегося анализу при исследовании, подобные объекты необходимо подвергать воздействию магнитного поля на протяжении всего процесса исследования для обеспечения магнитного упорядочения или ориентации имеющихся на объекте и/или в нем магнитомягких веществ, чтобы можно было их исследовать.
Устройство 1 имеет детектор 4, образованный магнитооптическим слоем с магнитными доменами. Магнитное устройство 7, 8, представляющее собой, например, по меньшей мере один постоянный магнит, создает магнитное поле В||, направленное в зоне детектора 4 параллельно его поверхности и, соответственно, поверхности магнитооптического слоя. Свет, излучаемый по меньшей мере одним источником 2 света, поляризуется поляризатором 3. Поляризованный свет освещает детектор 4, отражается им и/или проходит через него, проходит через анализатор 5 и принимается по меньшей мере одним датчиком 6.
Исследуемый объект BN, например банкнота, перемещается транспортировочной системой, не показанной на чертежах, в направлении Т по существу вдоль длинных кромок банкнот BN мимо устройства 1. Под действием создаваемого магнитным устройством 6, 7 магнитного поля В|| имеющийся в банкноте BN и/или на ней магнитный материал ориентируется таким образом, что он создает дополнительное магнитное поле 10. Составляющая В⊥ магнитного поля 10, перпендикулярная детектору 4, вызывает в его магнитооптическом слое изменение, в частности поворот, направления поляризации света. Это изменение направления поляризации определяется по изменению интенсивности света, проходящего через анализатор 5 и регистрируемого датчиком или датчиками 6, для исследования магнитных свойств объекта BN, т.е. банкноты.
На фиг.2 более подробно показана принципиальная схема детектора 4. Детектор состоит из подложки 41, на которую нанесен магнитооптический слой 42, имеющий магнитные домены. На магнитооптический слой 42 нанесен светонепроницаемый слой 43, рассеивающий или отражающий свет, падающий на него от источника 2 света. Подложка 41 может быть выполнена, например, в виде монокристаллической пластинки из гадолиний-галлиевого граната. Нанесенный на подложку магнитооптический слой 42 выполнен, например, из железоиттриевого граната и/или феррограната с лютецием. При этом для усиления эффекта Фарадея иттрий и/или лютеций можно частично или полностью заменить висмутом и/или церием. Кроме того, для придания требуемой магнитной анизотропии иттрий и/или лютеций можно заменить редкоземельными элементами, такими, например, как празеодим или неодим. Для обеспечения требуемых характеристик намагничивания железо можно заменить галлием и/или алюминием.
Светонепроницаемый слой получают, например, из алюминия. Свет, излучаемый источником 2 света и поляризованный поляризатором 3 в направлении Р, проходит через светопроницаемую подложку 41 в магнитооптический слой 42, в котором направление Р его поляризации поворачивается под действием перпендикулярной составляющей B⊥ магнитного поля 10, отражается светонепроницаемым слоем 43, претерпевает еще один поворот направления поляризации и на выходе имеет измененное направление P' поляризации. Как описано выше, изменение направления поляризации света регистрируется датчиком или датчиками 6 и анализируется непоказанным аналитическим устройством, например аналого-цифровыми преобразователями и микрокомпьютером. Таким образом, перемещая банкноту BN в направлении Т транспортировки мимо устройства 1 можно получить отображение магнитных свойств банкноты BN.
На фиг.3 показан типичный график зависимости чувствительности магнитооптического слоя детектора 4 от напряженности магнитного поля В||, ориентированного параллельно поверхности детектора 4.
В предпочтительном варианте напряженность магнитного поля В||, создаваемого магнитным устройством 7, 8, выбирают таким образом, чтобы она находилась в районе напряженности В||колл, при которой магнитные домены магнитооптического слоя 42 коллапсируют, т.е. проходящие в магнитооптическом слое 42 домены исчезают или переходят в единственный домен, расположенный в магнитооптическом слое 42 и ориентированный параллельно ему. Для указанных выше материалов, из которых изготавливают магнитооптический слой 42, напряженность В||колл магнитного поля составляет от 40 до 100 мТ. Вместе с тем, возможно также приложение магнитного поля напряженностью менее 40 мТ и даже менее 1 мТ.
Если напряженность магнитного поля В|| выбрать таким образом, чтобы она была немногим меньше напряженности В||колл, при которой магнитные домены коллапсируют, то достигается высокая чувствительность магнитооптического слоя 42 по отношению к исследуемому магнитному полю B|. Поскольку напряженность магнитного поля В|| уже находится в районе значения, предшествующего коллапсу магнитных доменов, последние имеют существенно более мелкую структуру, чем без приложенного магнитного поля В||, что обеспечивает значительное повышение пространственного разрешения.
В этом случае, как указано, например, в упомянутой в начале описания заявке WO 02/ 052498 А2, можно измерять изменения положения первого и/или дальнейших порядков дифракции, порождаемых магнитными доменами магнитооптического слоя 42, при этом период решетки, образуемой магнитными доменами, изменяется под влиянием магнитного свойства, т.е. под действием магнитного поля В⊥, исследуемого объекта BN. При этом для измерения может оказаться предпочтительным использовать позиционно-чувствительный детектор или фотоприемник, например квадрантный детектор.
Если напряженность магнитного поля В|| выбрать таким образом, чтобы она соответствовала напряженности В||колл, при которой магнитные домены коллапсируют, для напряженности исследуемого магнитного поля B⊥ обеспечивается большой динамический диапазон. Поскольку напряженность магнитного поля В|| уже такова, что вызывает коллапс магнитных доменов, возможное пространственное разрешение детектора значительно повышается.
Если напряженность магнитного поля В|| выбрать таким образом, чтобы она оказалась в зоне значения, превышающего напряженность В||колл, при которой магнитные домены коллапсируют, магнитооптический слой 42 с доменами превращается в планарный слой с высокой чувствительностью к исследуемому магнитному полю В⊥, поскольку чувствительность снижается лишь ненамного. Поскольку под действием напряженности магнитного поля В|| произошел коллапс магнитных доменов, т.е. они исчезли, и имеется лишь один планарный домен, в принципе можно получить любое сколько угодно высокое пространственное разрешение.
На фиг.4 показаны различные варианты магнитных устройств 7, 8, предназначенных для создания магнитного поля В||, параллельного поверхности детектора 4.
На фиг.4а и 4б показаны варианты выполнения магнитных устройств 7, 8, в состав которых входят два постоянных магнита 7 и 8, расположенных таким образом, что в зоне детектора 4 возникает максимально однородное магнитное поле В||, параллельное поверхности детектора 4.
На фиг.4в и 4г также показаны варианты выполнения магнитного устройства 7, 8, в состав которого входят два постоянных магнита 7 и 8, со средствами 70, 71 обеспечения однородности магнитного поля В||. В варианте, показанном на фиг.4в, предусмотрен проводник 70 с протекающим по нему током, расположенный параллельно детектору 4 и создающий магнитное поле, компенсирующее отклонения характеристик созданного постоянными магнитами 7, 8 магнитного поля от требуемых характеристик ориентированного параллельно детектору 4 магнитного поля В||. С этой же целью в варианте, показанном на фиг.4 г, вместо проводника с протекающим по нему током предусмотрено использовать дополнительный постоянный магнит 71, расположенный параллельно детектору 4.
В качестве дополнительной меры по обеспечению однородности магнитного поля целесообразно замыкать свободные полюса постоянных магнитов ярмом из магнитомягкого материала.
На фиг.4д показан вариант выполнения магнитного устройства, состоящего из четырех постоянных магнитов 7, 7', 8 и 8'. Эта устройство соответствует системе катушек Гельмгольца и создает магнитное поле В|| с высокой однородностью и четкой направленностью параллельно поверхности детектора 4.
Очевидно, что для создания магнитного устройства можно использовать и другие схемы расположения магнитов, если при этом обеспечивается получение требуемого однородного, ориентированного параллельно поверхности детектора 4 магнитного поля В||, проходящего через магнитооптический слой 42. Вместо постоянных магнитов можно также применять электромагниты.
При использовании электромагнитов дополнительно появляется возможность приложения магнитного поля B||(t), изменяющегося во времени. Использование изменяющегося во времени магнитного поля В||(t) позволяет применять при анализе полученных при измерении сигналов технику синхронизации, согласно которой оценка или анализ полученных при измерении сигналов выполняется в зависимости от изменения напряженности магнитного поля B||(t) во времени. Это позволяет значительно повысить отношение "сигнал-шум" для результатов измерения магнитного поля В|. Подходящая для изменяющегося во времени магнитного поля В||(t) частота находится в районе более 10 кГц. Описанное изменяющееся во времени магнитное поле В||(t) может создаваться электромагнитами и иметь напряженность, находящуюся в районе описанной выше напряженности В||колл. Вместе с тем, для получения необходимой напряженности поля в районе значения В||колл можно также создавать поле с неизменной во времени составляющей В|| и изменяющейся во времени составляющей B||(t). При этом, в частности, названные составляющие могут быть связаны зависимостью: В||>B||(t). В еще одном варианте осуществления изобретения для создания неизменной во времени составляющей В|| возможно применение постоянных магнитов.
На фиг.4е показано возможное размещение электромагнитов 7" и 8" для создания магнитного поля В||, которое может также иметь, как указано выше, по меньшей мере одну составляющую B||(t), изменяющуюся во времени. Электромагниты 7", 8" могут также иметь стальные сердечники. Электромагниты 7", 8" могут также применяться дополнительно к постоянным магнитам 7, 7', 8, 8', показанным на фиг.4а-4д.
Как описано выше, датчик 6 анализирует колебания интенсивности света, вызываемые поворотом направления поляризации, что позволяет получить отображение магнитных свойств объекта BN. Для этого и детектор 4, и датчик 6 имеют строчную структуру, причем длина детектора 4 и датчика 6 соответствует по меньшей мере одному измерению объекта BN, что позволяет исследовать объект полностью. Как детектор 4, так и датчик 6 могут состоять из отдельных элементов, расположенных строками, но могут также состоять из единственного элемента, например датчик 6 может состоять их одной строки ПЗС-элементов. Сказанное относится и к источнику 2 света, поляризатору 3, анализатору 5 и магнитному устройству 7, 8, т.е. и они могут состоять из расположенных в виде строк отдельных элементов или из отдельных элементов соответствующих размеров.
Вместо описанной строчной структуры компонентов устройства 1 можно также предусмотреть их точечное строение, позволяющее исследовать одну или несколько определенных точек объекта BN. Таким же образом можно предусмотреть двумерную структуру компонентов устройства 1, позволяющую исследовать объект BN полностью или отдельными частями.
В отличие от описанного выше варианта устройства 1, который предусматривает перемещение направляемого на исследование объекта BN мимо устройства 1, это исследование можно также выполнять без перемещения устройства 1 и объекта BN друг относительно друга.
Особое значение имеет выбор длины волны света, излучаемого источником 2 света. В случае света с большей длиной волны направление его поляризации в магнитооптическом слое 42 претерпевает лишь небольшой поворот, а свет с меньшей длиной волны в значительной мере поглощается магнитооптическим слоем. По этой причине особенно хорошо зарекомендовал себя источник 2 света, излучающий свет с длиной в диапазоне от 550 до 650 нм, в частности около 590 нм.
Вместо описанного варианта выполнения детектора 4, в котором датчики 6 принимают и обрабатывают свет, отраженный детектором 4, в другом варианте датчики 6 могут принимать свет, проходящий через детектор 4.
Claims (16)
1. Устройство для исследования магнитных свойств объектов (BN), прежде всего листового материала, такого, как банкноты, содержащее магнитооптический слой (42) с магнитными доменами, на оптические свойства которого оказывают влияние магнитные свойства исследуемого объекта (BN), по меньшей мере один источник (2) света для излучения света, падающего на магнитооптический слой (42), и по меньшей мере один датчик (6) для приема света, проходящего через магнитооптический слой (42) и/или отражаемого им, отличающееся тем, что оно имеет магнитное устройство (7, 8), создающее магнитное поле (BII), по существу, параллельное поверхности магнитооптического слоя (42) и проходящее через магнитооптический слой (42), причем магнитное поле (BII) имеет напряженность, находящуюся в районе напряженности (ВIIколл), при которой магнитные домены магнитооптического слоя (42) коллапсируют.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что создаваемое магнитным устройством (7, 8) магнитное поле (BII) имеет напряженность, немногим меньшую напряженности (ВIIколл) магнитного поля, при которой магнитные домены магнитооптического слоя (42) коллапсируют.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что создаваемое магнитным устройством (7, 8) магнитное поле (BII) имеет напряженность, примерно соответствующую напряженности (ВIIколл), при которой магнитные домены магнитооптического слоя (42) коллапсируют.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что создаваемое магнитным устройством (7, 8) магнитное поле (BII) имеет напряженность, немногим большую напряженности (ВIIколл), при которой магнитные домены магнитооптического слоя (42) коллапсируют.
5. Устройство по одному из пп.2-4, отличающееся тем, что напряженность (ВIIколл), при которой магнитные домены магнитооптического слоя (42) коллапсируют, составляет менее 100 мТ.
6. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что подаваемый на исследование объект (BN) перемещается мимо устройства транспортировочной системой.
7. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что его размер соответствует по меньшей мере одному измерению объекта (BN).
8. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что магнитооптический слой (42) состоит из магнитного феррограната, в который для обеспечения требуемых магнитных и магнитооптических свойств добавлены другие элементы, такие, как висмут, церий, редкоземельные элементы, галлий и/или алюминий.
9. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что магнитное устройство (7, 8) состоит из постоянных магнитов и/или электромагнитов.
10. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что магнитное устройство (7, 8) создает изменяющееся во времени магнитное поле (BII(t)) и/или неизменное во времени магнитное поле (BII).
11. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что объект (BN) содержит магнитотвердые и/или магнитомягкие материалы.
12. Способ исследования магнитных свойств объектов (BN), прежде всего листового материала, такого, как банкноты, при осуществлении которого используют магнитооптический слой (42) с магнитными доменами, на оптические свойства которого оказывают влияние магнитные свойства исследуемого объекта (BN), причем магнитооптический слой (42) освещают и свет, прошедший через магнитооптический слой (42) и/или отраженный им, подвергают анализу, отличающийся тем, что создают магнитное поле (BII), по существу, параллельное поверхности магнитооптического слоя (42) и проходящее через магнитооптический слой (42), причем магнитное поле (BII) имеет напряженность, находящуюся в районе напряженности (ВIIколл), при которой магнитные домены магнитооптического слоя (42) коллапсируют.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что создаваемое магнитное поле (BII) имеет напряженность, немногим меньшую напряженности (ВIIколл) магнитного поля, при которой магнитные домены магнитооптического слоя (42) коллапсируют.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что создаваемое магнитное поле (BII) имеет напряженность, примерно соответствующую напряженности (ВIIколл), при которой магнитные домены магнитооптического слоя (42) коллапсируют.
15. Способ по п.12, отличающийся тем, что создаваемое магнитное поле (BII) имеет напряженность, немногим большую напряженности (ВIIколл), при которой магнитные домены магнитооптического слоя (42) коллапсируют.
16. Способ по одному из пп.12-15, отличающийся тем, что создаваемое магнитное поле имеет изменяющуюся во времени составляющую (BII(t)) и/или неизменную во времени составляющую (BII).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004025937.2 | 2004-05-27 | ||
| DE102004025937A DE102004025937A1 (de) | 2004-05-27 | 2004-05-27 | Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung von magnetichen Eigenschaften von Objekten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006145057A RU2006145057A (ru) | 2008-09-10 |
| RU2381559C2 true RU2381559C2 (ru) | 2010-02-10 |
Family
ID=34970757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006145057/09A RU2381559C2 (ru) | 2004-05-27 | 2005-05-25 | Устройство и способ исследования магнитных свойств объектов |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7821259B2 (ru) |
| EP (1) | EP1759359A1 (ru) |
| DE (1) | DE102004025937A1 (ru) |
| RU (1) | RU2381559C2 (ru) |
| WO (1) | WO2005116942A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2574120C2 (ru) * | 2010-05-27 | 2016-02-10 | Гизеке Унд Девриент Гмбх | Устройство для проверки подлинности ценных документов |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006016618A1 (de) * | 2006-04-05 | 2007-11-29 | Verein zur Förderung von Innovationen durch Forschung, Entwicklung und Technologietransfer e.V. (Verein INNOVENT e.V.) | Identifikationsmedium sowie Verfahren zum Einschreiben und Auslesen von Informationen |
| IT1396778B1 (it) * | 2009-11-17 | 2012-12-14 | Cts Electronics S P A | Dispositivo e metodo per riconoscere e decodificare, in assegni e/o banconote, e/o altri documenti, dati sensibili rappresentati da informazioni magnetiche o magnetizzabili. |
| KR101376987B1 (ko) * | 2010-07-30 | 2014-03-25 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 자기 센서 장치 |
| CN103544764B (zh) * | 2013-09-12 | 2016-11-16 | 无锡乐尔科技有限公司 | 一种用于识别磁性介质的传感器 |
| JP2016161350A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | Fdk株式会社 | 磁気検出装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3513457A (en) * | 1962-12-12 | 1970-05-19 | Magnavox Co | Magneto-optical transducing system |
| US3665431A (en) * | 1970-06-25 | 1972-05-23 | Ibm | Magneto-optic transducer |
| FR2524650A1 (fr) * | 1982-04-06 | 1983-10-07 | Thomson Csf | Magnetometre optique |
| FR2652670B1 (fr) * | 1989-10-03 | 1995-06-23 | Thomson Csf | Tete de lecture magnetooptique a haute resolution. |
| FR2656723B1 (fr) * | 1989-12-28 | 1995-07-21 | Thomson Consumer Electronics | Tete de lecture multipiste magneto-optique. |
| DE4021359A1 (de) * | 1990-07-05 | 1992-01-09 | Siemens Ag | Verfahren zur detektion von in einem koerper verdeckt verlaufenden strompfaden sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| DE4025171A1 (de) * | 1990-08-08 | 1992-02-13 | Siemens Ag | Verfahren zur detektion oder ueberpruefung von in einem koerper verdeckt verlaufenden strompfaden sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| US5493222A (en) * | 1992-05-08 | 1996-02-20 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Ltd. | Reflection type magnetooptic sensor head with faraday rotator |
| FR2696037B1 (fr) * | 1992-09-18 | 1994-11-04 | Thomson Csf | Dispositif de lecture magnétique. |
| US5485079A (en) * | 1993-03-29 | 1996-01-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magneto-optical element and optical magnetic field sensor |
| DE19718122A1 (de) | 1997-04-29 | 1998-11-05 | Giesecke & Devrient Gmbh | Vorrichtung zur Detektion von eigenschaften eines Blattguts mit reflektiertem Licht |
| EP1380016B1 (de) * | 2000-12-22 | 2005-07-06 | Giesecke & Devrient GmbH | Vorrichtungen und verfahren zur untersuchung von magnetischen eigenschaften von objekten |
| DE10103378A1 (de) * | 2000-12-22 | 2002-06-27 | Giesecke & Devrient Gmbh | Vorrichtungen und Verfahren zur Untersuchung von magnetischen Eigenschaften von Objekten |
-
2004
- 2004-05-27 DE DE102004025937A patent/DE102004025937A1/de not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-05-25 US US11/597,559 patent/US7821259B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-05-25 WO PCT/EP2005/005668 patent/WO2005116942A1/de active Application Filing
- 2005-05-25 EP EP05753224A patent/EP1759359A1/de not_active Ceased
- 2005-05-25 RU RU2006145057/09A patent/RU2381559C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2574120C2 (ru) * | 2010-05-27 | 2016-02-10 | Гизеке Унд Девриент Гмбх | Устройство для проверки подлинности ценных документов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1759359A1 (de) | 2007-03-07 |
| RU2006145057A (ru) | 2008-09-10 |
| DE102004025937A1 (de) | 2005-12-22 |
| US7821259B2 (en) | 2010-10-26 |
| US20070241749A1 (en) | 2007-10-18 |
| WO2005116942A1 (de) | 2005-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stigloher et al. | Snell’s law for spin waves | |
| US8387879B2 (en) | Magnetic sensor for checking value document | |
| RU2381559C2 (ru) | Устройство и способ исследования магнитных свойств объектов | |
| KR20100104396A (ko) | 자기저항센서를 이용한 검체의 신호검출 시스템 및 이를 이용한 검출방법 | |
| US20230375487A1 (en) | Device for checking the authenticity of a data carrier having a zero-field nmr feature | |
| Schäfer et al. | Analyzer-free, intensity-based, wide-field magneto-optical microscopy | |
| Crook et al. | Electron spin resonance as a high sensitivity technique for environmental magnetism: determination of contamination in carbonate sediments | |
| Piegsa et al. | Quantitative radiography of magnetic fields using neutron spin phase imaging | |
| Marko et al. | Stray-field-induced Faraday contributions in wide-field Kerr microscopy and-magnetometry | |
| JP2011163972A (ja) | 磁気光学式欠陥検出方法 | |
| JP2009103534A (ja) | 磁気測定装置 | |
| US7365533B2 (en) | Magneto-optic remote sensor for angular rotation, linear displacements, and evaluation of surface deformations | |
| Qian et al. | SHOP NOTE | |
| US20050024049A1 (en) | Apparatus for examining properties of objects | |
| Atzlesberger et al. | Magnetic flux leakage measurement setup for defect detection | |
| RU2310915C1 (ru) | Способ проверки подлинности документа, защищенного от подделок, и устройство для его осуществления | |
| Voronov et al. | Bismuth‐substituted Iron Garnet Films for Magnetophotonics: Part B–Devices and Applications | |
| EP1569177A1 (en) | Method and apparatus for checking magnetizable elements | |
| JPH06180304A (ja) | 磁気質検知方法 | |
| Saerbeck et al. | Time-of-flight polarized neutron reflectometry on PLATYPUS: status and future developments | |
| JPH02253152A (ja) | 探傷方法及び探傷装置 | |
| Wang et al. | A Magnetic Field Imaging System Based on TMR Sensors for Banknote Recognition | |
| RU59295U1 (ru) | Устройство для проверки подлиности документа, защищенного от подделок | |
| RU2281557C2 (ru) | Устройства и способ исследования магнитных свойств объектов | |
| SU1698733A1 (ru) | Способ неразрушающего контрол ферромагнитных изделий и материалов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180129 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200526 |