RU2654547C2 - Device for identification mark manufacturing - Google Patents

Device for identification mark manufacturing Download PDF

Info

Publication number
RU2654547C2
RU2654547C2 RU2016109765A RU2016109765A RU2654547C2 RU 2654547 C2 RU2654547 C2 RU 2654547C2 RU 2016109765 A RU2016109765 A RU 2016109765A RU 2016109765 A RU2016109765 A RU 2016109765A RU 2654547 C2 RU2654547 C2 RU 2654547C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
nanotubes
nanoparticles
housing
identification
Prior art date
Application number
RU2016109765A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016109765A (en
Inventor
Владимир Дмитриевич Шкилев
Виталий Владимирович Коротков
Анатолий Александрович Анкудинов
Original Assignee
Шкилев В.Д.
Коротков В.В.
Анкудинов А.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шкилев В.Д., Коротков В.В., Анкудинов А.А. filed Critical Шкилев В.Д.
Priority to RU2016109765A priority Critical patent/RU2654547C2/en
Publication of RU2016109765A publication Critical patent/RU2016109765A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2654547C2 publication Critical patent/RU2654547C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F1/00—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped
    • F04F1/06—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped the fluid medium acting on the surface of the liquid to be pumped
    • F04F1/16—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped the fluid medium acting on the surface of the liquid to be pumped characterised by the fluid medium being suddenly pressurised, e.g. by explosion
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K1/00—Methods or arrangements for marking the record carrier in digital fashion
    • G06K1/12—Methods or arrangements for marking the record carrier in digital fashion otherwise than by punching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: instrument engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of identification and is intended for the manufacture of identification marks with matrices, obtained by treatment with particles, accelerated to high speeds. Device for identification mark manufacturing comprises housing 1, partition 2 and laser 3, installed with the possibility of irradiating the medium. Partition 2 is provided with a set of nanotubes 4 with inlet and outlet conical inserts, installed along laser 3 emission axis. Between laser 3 and nanotubes 4 there is installed a branch pipe for feeding the gaseous medium with a set of nanoparticles 5. Diameter of nanotubes 4 is greater than the diameter of nanoparticles 5 by a factor of 5-10.
EFFECT: invention is aimed to ensure the production of identification marks.
4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области идентификации и предназначено для изготовления идентификационных меток с матрицами, полученными путем обработки частицами, разогнанными до больших скоростей.The invention relates to the field of identification and is intended for the manufacture of identification tags with matrices obtained by processing particles dispersed to high speeds.

Известен способ изготовления идентификационных меток (см. MD 3389 F2, 31.08.2007), путем обдува матрицы газовым потоком, содержащим твердые частицы. Для создания миниатюрных идентификационных меток необходимо внедрять в диэлектрические и металлические матрицы частицы как можно меньшего размера. Однако разогнать наночастицы газодинамическим потоком трудно и энергозатратно.A known method for the manufacture of identification tags (see MD 3389 F2, 08/31/2007) by blowing the matrix with a gas stream containing solid particles. To create miniature identification tags, it is necessary to incorporate particles as small as possible into the dielectric and metal matrices. However, dispersing nanoparticles by a gas-dynamic flow is difficult and energy-consuming.

В качестве прототипа можно использовать устройство (см. RU 2544714 C2, 27.01.2013), которое способно с помощью импульсных газоразрядных ламп или лазера создавать на тонких металлических пленках перфорации, совокупность которых образует неповторяемую матрицу.As a prototype, you can use the device (see RU 2544714 C2, 01/27/2013), which is able to create perforations on thin metal films using pulsed gas discharge lamps or a laser, the combination of which forms a non-repeatable matrix.

К недостаткам такого устройства можно отнести то, что электрический разряд, можно осуществить только между электропроводящими объектами и которое нельзя использовать для создания идентификационных метках на диэлектриках в виде набора не отверстий, а наночастиц. Устройство в прототипе не приспособлено для разгона и внедрения в диэлектрик (бумагу, пластиковую пленку) непредсказуемого набора наночастиц.The disadvantages of such a device include the fact that an electric discharge can only be carried out between electrically conductive objects and which cannot be used to create identification marks on dielectrics in the form of a set of nanoparticles rather than holes. The device in the prototype is not adapted for acceleration and incorporation into an insulator (paper, plastic film) of an unpredictable set of nanoparticles.

Вновь предложенное устройство для изготовления идентификационной метки содержит корпус, перегородку и лазер, установленный с возможностью облучения среды, при этом перегородка снабжена набором нанотрубок с входными и выходными конусными вставками, установленных по оси излучения лазера, между лазером и нанотрубками установлен патрубок для подачи газовой среды с набором наночастиц, причем диаметр нанотрубок больше диаметра наночастиц в 5-10 раз.The newly proposed device for the manufacture of an identification mark includes a housing, a baffle and a laser mounted to irradiate the medium, while the baffle is equipped with a set of nanotubes with input and output cone inserts installed along the laser radiation axis, a pipe for supplying a gas medium is installed between the laser and nanotubes a set of nanoparticles, and the diameter of the nanotubes is 5-10 times larger than the diameter of the nanoparticles.

Кроме того, лазер может быть установлен внутри корпуса.In addition, a laser can be installed inside the housing.

Кроме того, лазер может быть установлен снаружи корпуса, а корпус снабжен оптически прозрачным окном.In addition, the laser can be mounted outside the housing, and the housing is equipped with an optically transparent window.

Кроме того, внутренняя поверхность корпуса может быть выполнена светоотражающей, а набор нанотрубок перекрывать все поперечное сечение корпуса.In addition, the inner surface of the housing can be made reflective, and a set of nanotubes overlap the entire cross section of the housing.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для изготовления идентификационной метки. Оно содержит корпус, перегородку и лазер, установленный с возможностью облучения перекачиваемой среды. Особенность такого устройства можно признать то, что перегородка 2 снабжена набором нанотрубок 4, установленных по оси излучения лазера 3, причем диаметр нанотрубок 4 больше диаметра наночастиц 5 в 5-10 раз, а между лазером 3 и нанотрубками 4 установлен патрубок 6 для подачи газовой среды с набором наночастиц 5.In FIG. 1 shows the proposed device for the manufacture of identification tags. It contains a housing, a baffle and a laser mounted with the possibility of irradiation of the pumped medium. The peculiarity of such a device can be recognized that the partition 2 is equipped with a set of nanotubes 4 mounted along the axis of radiation of the laser 3, and the diameter of the nanotubes 4 is 5-10 times larger than the diameter of the nanoparticles 5, and a pipe 6 for supplying a gas medium is installed between the laser 3 and nanotubes 4 with a set of nanoparticles 5.

На фиг. 2 приведено устройство, у которого лазер 3 установлен внутри корпуса 1.In FIG. 2 shows a device in which a laser 3 is installed inside the housing 1.

На фиг. 3 показан разрез А-А на фиг.2.In FIG. 3 shows a section aa in figure 2.

На фиг. 4 приведено устройство, у которого лазер 3 установлен снаружи корпуса 1, а корпус 1 снабжен оптически прозрачным окном 7. Другой особенностью можно признать то, что внутренняя поверхность корпуса 1 выполнена светоотражающей, а набор нанотрубок 4 перекрывает все поперечное сечение корпуса 1.In FIG. Figure 4 shows a device in which a laser 3 is mounted outside the housing 1 and the housing 1 is equipped with an optically transparent window 7. Another feature that can be recognized is that the inner surface of the housing 1 is made reflective, and the set of nanotubes 4 covers the entire cross section of the housing 1.

На фиг. 5 показаны дополнительный объем 10 с наночастицами 5 и воздушный компрессор 9.In FIG. 5 shows an additional volume 10 with nanoparticles 5 and an air compressor 9.

На фиг. 6 показана идентификационная метка с нанесенной на нее информационной сеткой 12, цифровым (буквенным) индивидуальным номером 13 и со стохастическим набором 11 наночастиц 5.In FIG. 6 shows an identification tag with an information grid 12 deposited on it, a digital (letter) individual number 13, and with a stochastic set of 11 nanoparticles 5.

На фиг. 7 укрупнено показан набор микрократеров, полученный от внедрения наночастиц, ускоренных лазерным излучением до больших скоростей.In FIG. Figure 7 shows the enlarged set of microcraters obtained from the introduction of nanoparticles accelerated by laser radiation to high speeds.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. Из дополнительного объема, заполненного наночастицами 5 требуемого размера воздушным компрессором 9 (на фиг. 1-3 они не показаны) подаются через патрубок 6 наночастицы 5 в пространство (размером от 50 до 500 Нм). Благодаря турбулентным пульсациям часть наночастиц 5 поступают во входную конусную вставку 8. Учитывая максимальный размер частиц 500 Нм, внутренний диаметр нанотрубок выбирают от 2500 до 5000 Нм.The proposed device operates as follows. From the additional volume filled with nanoparticles 5 of the required size by the air compressor 9 (not shown in FIGS. 1–3), nanoparticles 5 are fed through the nozzle 6 into the space (from 50 to 500 Nm in size). Due to turbulent pulsations, part of the nanoparticles 5 enter the inlet cone insert 8. Given the maximum particle size of 500 Nm, the inner diameter of the nanotubes is chosen from 2500 to 5000 Nm.

После включения импульса лазерного излучения наночастицы 5 попадают под его действие и ускоряются с ускорением от 103 до 106 g. Двигаясь вдоль нанотрубок 4, наночастицы 5 приобретают большие скорости на выходе, проходя через выходную вставку 8 сразу попадают на матрицу идентификационной метки и образуют на ней идентификационные признаки в виде микрократеров, аналогичных попаданию микрометеоритных частиц в космосе на металлические поверхности.After the laser pulse is turned on, nanoparticles 5 fall under its action and are accelerated with acceleration from 10 3 to 10 6 g. Moving along nanotubes 4, nanoparticles 5 acquire high velocities at the exit, passing through the output insert 8 they immediately fall onto the identification tag matrix and form identification signs on it in the form of microcraters, similar to the penetration of micrometeorite particles in space onto metal surfaces.

Большое расстояние на воздухе для наноночастиц являются непреодолимым препятствием из-за трения о воздух и поэтому расстояние между идентификационной матрицей и выходной конусной вставкой 8 должно быть наименьшим. По мере заполнения нанотрубок 4 осуществляется следующий импульс лазера 3. Выбранное соотношение между диаметрами нанотрубок 4 и диаметров наночастиц 5 оптимально для разгона и внедрения наночастиц 5 в будущую идентификационную метку. Разогрев наночастиц 5 можно оценить по известной формуле:The large distance in air for nanoparticles is an insurmountable obstacle due to friction against air and therefore the distance between the identification matrix and the output cone insert 8 should be the smallest. As the nanotubes 4 fill up, the next laser pulse 3 is carried out. The selected ratio between the diameters of nanotubes 4 and the diameters of nanoparticles 5 is optimal for acceleration and incorporation of nanoparticles 5 into a future identification mark. The heating of nanoparticles 5 can be estimated by the well-known formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где α - коэффициент поглощения,where α is the absorption coefficient,

I - интенсивность излучения,

Figure 00000002
I is the radiation intensity,
Figure 00000002

t - время,

Figure 00000003
t is the time
Figure 00000003

С - теплоемкость,C is the specific heat

ρ - плотность,ρ is the density,

Figure 00000004
- температуропроводность,
Figure 00000004
- thermal diffusivity,

λ - теплопроводность.λ is the thermal conductivity.

Claims (4)

1. Устройство для изготовления идентификационной метки, содержащее корпус, перегородку и лазер, установленный с возможностью облучения среды, отличающееся тем, что перегородка снабжена набором нанотрубок с входными и выходными конусными вставками, установленных по оси излучения лазера, между лазером и нанотрубками установлен патрубок для подачи газовой среды с набором наночастиц, причем диаметр нанотрубок больше диаметра наночастиц в 5-10 раз. 1. A device for the manufacture of an identification mark, comprising a housing, a baffle and a laser, mounted to irradiate the medium, characterized in that the baffle is equipped with a set of nanotubes with inlet and outlet cone inserts installed along the laser radiation axis, a supply pipe is installed between the laser and nanotubes gas medium with a set of nanoparticles, and the diameter of the nanotubes is 5-10 times larger than the diameter of the nanoparticles. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лазер установлен внутри корпуса.2. The device according to claim 1, characterized in that the laser is installed inside the housing. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лазер установлен снаружи корпуса, а корпус снабжен оптически прозрачным окном.3. The device according to p. 1, characterized in that the laser is installed outside the housing, and the housing is equipped with an optically transparent window. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена светоотражающей, а набор нанотрубок перекрывает все поперечное сечение корпуса.4. The device according to p. 1, characterized in that the inner surface of the housing is made reflective, and the set of nanotubes covers the entire cross section of the housing.
RU2016109765A 2016-03-18 2016-03-18 Device for identification mark manufacturing RU2654547C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109765A RU2654547C2 (en) 2016-03-18 2016-03-18 Device for identification mark manufacturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109765A RU2654547C2 (en) 2016-03-18 2016-03-18 Device for identification mark manufacturing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016109765A RU2016109765A (en) 2017-09-19
RU2654547C2 true RU2654547C2 (en) 2018-05-21

Family

ID=59893463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016109765A RU2654547C2 (en) 2016-03-18 2016-03-18 Device for identification mark manufacturing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2654547C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020206009A1 (en) * 2019-04-01 2020-10-08 Tredco Metals, Llc Imprint device for imprinting a surface of an object to create an identification mark

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1277695A1 (en) * 1985-02-14 1992-11-07 Inst Obshchej Fiz An Sssr Pump
JP2000202278A (en) * 1999-01-18 2000-07-25 Nissan Motor Co Ltd High pressure generator
US20030021694A1 (en) * 2001-07-25 2003-01-30 Yevin Oleg A. Nano and micro metric dimensional systems and methods for nanopump based technology
MD3389G2 (en) * 2004-02-27 2008-03-31 ШКИЛЁВ Думитру Process for identification of the current-conducting object
RU2544714C2 (en) * 2010-06-28 2015-03-20 Владимир Дмитриевич Шкилев Method of making and installing labels

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1277695A1 (en) * 1985-02-14 1992-11-07 Inst Obshchej Fiz An Sssr Pump
JP2000202278A (en) * 1999-01-18 2000-07-25 Nissan Motor Co Ltd High pressure generator
US20030021694A1 (en) * 2001-07-25 2003-01-30 Yevin Oleg A. Nano and micro metric dimensional systems and methods for nanopump based technology
MD3389G2 (en) * 2004-02-27 2008-03-31 ШКИЛЁВ Думитру Process for identification of the current-conducting object
RU2544714C2 (en) * 2010-06-28 2015-03-20 Владимир Дмитриевич Шкилев Method of making and installing labels

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020206009A1 (en) * 2019-04-01 2020-10-08 Tredco Metals, Llc Imprint device for imprinting a surface of an object to create an identification mark

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016109765A (en) 2017-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9850696B2 (en) Microparticle detection device and security gate
Joh et al. Comparison of the characteristics of atmospheric pressure plasma jets using different working gases and applications to plasma-cancer cell interactions
RU2654547C2 (en) Device for identification mark manufacturing
JP2019141292A (en) Fluid sterilizer
HU225663B1 (en) Method and device for producing singulet oxygen
Gibeau et al. A modular, 3D-printed helium-filled soap bubble generator for large-scale volumetric flow measurements
Payne et al. Visualization and flow surveys of the leading edge vortex structure on delta wing planforms
JPWO2014141604A1 (en) Active ingredient generator
Rybka et al. Corona discharge in atmospheric pressure air under a modulated voltage pulse of 10 ms
JP2013190376A (en) Sensor chip and method of manufacturing the same, and detector
Xian et al. On the Mechanism of Ring‐Shape Structure of Plasma Bullet
Lin et al. Performance of an electrohydrodynamic gas pump fitted within a nozzle
US9925547B2 (en) Electrospray with soft X-ray neutralizer
Berg et al. Hydrodynamics of the bladderwort feeding strike
Nishida et al. Measuring ultrafine aerosols by direct photoionization and charge capture in continuous flow
Pan et al. Opto-aerodynamic focusing of aerosol particles
Jin et al. An Ionization-Driven Air Plasma Jet
Tański et al. Electrostatic precipitator with Surface Dielectric Barrier Discharge ionizer
Stanley Plasma balls: creating the 4th state of matter with microwaves
Stanfield et al. Spectroscopic investigation of a dielectric barrier discharge
Breitschwerdt et al. What physical processes drive the interstellar medium in the local bubble?
Zhou et al. Wavelength-resolved UV photoelectric charging dynamics of nanoparticles: comparison of spheres and aggregates
JP2020147461A (en) Ultraviolet irradiation device and ozone generator
RU72409U1 (en) AIR IONIZER
RU134642U1 (en) DEVICE FOR INPUT OF SOLID PARTICLES IN GAS FLOWS IN AERODYNAMIC CHANNELS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180606