專利名稱：由尺寸決定的標(biāo)記碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及放射性安全標(biāo)記以及鑒別這些標(biāo)記的方法。其具體涉及以非常低的水平施加在物體上的安全標(biāo)記，當(dāng)以適當(dāng)波長的光激發(fā)時，其發(fā)射放射線，后者產(chǎn)生獨特的圖像，用于鑒別和識別物體。標(biāo)記圖像涉及施加在物體上的粒子安全標(biāo)記的尺寸以及尺寸分布。
背景技術(shù)：
如果商品不真，那么已發(fā)生產(chǎn)品偽造。如果商品已從其有意的商品通道轉(zhuǎn)移，例如通過進(jìn)入合同或法律禁止該商品的國家，那么該商品已遭受產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。產(chǎn)品偽造發(fā)生在以下物品中，即藝術(shù)品、⑶、DVD、記錄在⑶或磁盤上的計算機軟件、香水、名牌服裝、手提包、公文包、汽車和飛機部件、有價證券(例如股票)、身份證件(駕駛執(zhí)照、護(hù)照、簽證、綠卡)、信用卡、智能卡和醫(yī)藥品。根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，世界醫(yī)藥品中超過7%都是偽造的。該百分比在有些國家更高，例如哥倫比亞，相信其所有藥物中高達(dá) 40%是偽造的。直到目前為止，美國境內(nèi)的偽造藥物百分比實際上都可以忽略不計，因為嚴(yán)格的監(jiān)管系統(tǒng)使偽造者非常難以銷售或分發(fā)可疑的藥物。然而，最近來自其他國家的互聯(lián)網(wǎng)藥品銷售爆發(fā)以及日益成熟的偽造技術(shù)已顯著增加了進(jìn)入美國的假藥品的量。上述很多商品也發(fā)生產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。該轉(zhuǎn)移將引起商品不按照該商品銷售的市場中所需的產(chǎn)品規(guī)范銷售和分配。例如，準(zhǔn)備在較低空氣污染標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)銷售的無催化式排氣凈化器的摩托車可被轉(zhuǎn)移至要求催化式排氣凈化器的地區(qū)。其他的負(fù)面影響包括特定市場中的價格不公平、有些制造商或銷售商造成的排他性損失、以及善意損害、專利權(quán)和制造商的商標(biāo)權(quán)。轉(zhuǎn)移商品有時稱為“灰市”商品。因為商品不真，有時難以確定商品是否被不適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)移。對于以下多種商品尤其正確，例如衣服、醫(yī)藥品和化妝品?，F(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中已知這樣一種應(yīng)用，其用于鑒別目標(biāo)商品的來源和目標(biāo)市場的物體或產(chǎn)品的安全標(biāo)記和添加物。這些安全標(biāo)記能夠被包含以下部件中，即組成物體的組件或貼在物體的紙張、墨水或油漆，或者包含在貼在物體上的標(biāo)簽或物體的包裝中。安全標(biāo)記的出現(xiàn)檢驗物體的可信來源，并且通過與標(biāo)記的特別性質(zhì)相稱的裝置檢驗。標(biāo)記的探測方法很多并且與標(biāo)記的特別性質(zhì)相稱。探測方法能夠為破壞性的和非破壞性的。破壞性探測方法的一個例子是物體和施加的標(biāo)記的化學(xué)成分的元素分析。元素分析通常需要物體一部分的化學(xué)性消化以及結(jié)果溶液的分析，從而量化其中包含的元素或化合物。因此，破壞性方法耗時并且昂貴。更便利地，探測方法為非破壞性的。例如，能夠使用在原處探測標(biāo)記的光學(xué)或磁性性能的鑒別裝置，而不需要改變或破壞標(biāo)記所在的物體。一種非常普通的鑒別非破壞性方法是標(biāo)記材料的反射、吸收或放射性響應(yīng)的探測。放射性材料通常作為安全標(biāo)記。安全標(biāo)記有兩種類型，其取決于用于將其施加到物品上的載體中的標(biāo)記材料的溶解性。在第一種情況下，如果標(biāo)記分散在油漆載體中并且其不溶于油漆，其稱為基于粒子或基于基于顏料的標(biāo)記?；诹Ｗ踊蚧陬伭系臉?biāo)記在油漆中保持完整，并且當(dāng)使用顯微鏡檢查時將以粒子出現(xiàn)。在第二種情況下，標(biāo)記材料在墨水或油漆中溶解，并且以分子水平分布在載體中。該標(biāo)記稱為染料。當(dāng)以顯微鏡檢查被標(biāo)記的載體時，觀察不到個別標(biāo)記粒子。 特定的標(biāo)記能夠在一個載體中起染料的作用，其中染料可溶，而特定的標(biāo)記在不同的載體中能起基于粒子的作用，其中染料不可溶。有機原料有時定義為這樣的材料，即其含有至少一個碳?xì)滏湣Ｄ軌蛟诖蠖鄶?shù)墨水、油漆或其他載體中作為粒子標(biāo)記使用的無機放射性材料的例子在美國專利 No. 6，436，314 (Oshima 等人)中給出，并且參考 T. Soukka 等人的"Photochemical Characterization of Up-Converting Inorganic Lanthahide Phosphors as Potential Labels”，Journal of Fluorescence，2005 年七月 15 卷 4 號，513-528 頁。另外的粒子包括但是不限于CaW04:Eu ；CaMoO4:Mn, Eu ；BaFBr:Eu ；Y2O2S:Tb ；Y2O2S:Er, Yb ；Y2O2S:Er ； Y2O2SiEu ；Y203:Eu ； Y2O2S Eu+Fe203 ；Gd2O2S: Tb ；Gd2O2S: Eu ；Gd2O2S: Nd ；Gd2O2SiYb, Nd ； Gd2O2SiYb, Tm ；Gd2O2S Yb, Tb ；Gd2O2SYb, Eu ； ；LaOFEu ；La2O2SEu ； , La2O2SEu Tb ； La2O2S:Tb ；BaMgAl16O27:Eu ；Y2SiO5:Tb, Ce ；Y3Al5O12:Ce ；Y3Al2 5Ga2 5O12 = Ce ；YVO4:Nd ；YVO4:Eu ； Sr5(PO4)3C1 Eu ；CaS:Eu ；ZnS:Ag, Tm 禾口 Ca2MgSi2O7 = Ce, ZnS:Cu, ZnS:Cu, Au, Al ；ZnSiAg ； ZnSi04:Mn ；CaSi03:Mn, ZnS:Bi ；(Ca, Sr)S:Bi ； (Zn, Mg)F2Mn ；CaffO4；CaMoO4；Ζη0:Ζη ； ZnOiBi和KMgF3:Mn。粒子標(biāo)記能夠由有機或無機材料組成。可在以下網(wǎng)站中得到放射性顏料的例子，vendors Epolin (www. epolin. com)、Fabric Color Holding Inc. (www.fabricolorholding. com/browse, php)、 Beaver Luminescers (www.luminescers.com/products.html)禾口 LDP LLC dyes and pigments (www. maxmax. com/aSpecialtylnks. htm)。能夠作為有機放射性顏料 UVXPBR、能 UV激發(fā)材料、放射紅色可見光的材料的具體例子可在www. maxmax. com中得到。UVXPBR不溶于水，并且能夠用于生產(chǎn)包含放射性有機顏料粒子的水基分散液。任何粒子組都包含尺寸分布的粒子。能夠通過粒子尺寸和標(biāo)準(zhǔn)偏差特征化粒子組，而標(biāo)準(zhǔn)偏差表現(xiàn)粒子組中的粒子從組平均值的偏離。如果90%的粒子具有粒子組平均尺寸+/-5%之內(nèi)的尺寸，那么粒子組就能夠被描述為單分散性的。如果少于90%的粒子具有粒子組平均尺寸5%之內(nèi)的尺寸，那么就認(rèn)為該粒子組為多分散性的。大多數(shù)粒子安全標(biāo)記都為多分散性的。如果給定尺寸對尺寸的粒子的數(shù)量(頻率)圖示出超過一個最大值，那么該粒子組就被描述為具有多峰分布尺寸。圖中每個最大值都稱為一個眾數(shù)(mode)。例如，如果圖中有兩個最大值，該粒子尺寸分布稱為雙峰的。如果圖中只有一個最大值，該粒子尺寸分布稱為單峰的。在此，如果一批粒子具有多峰尺寸分布，我們將把相應(yīng)于給定眾數(shù)的粒子選擇稱為粒子組。能夠通過多種方法特征化粒子尺寸。這些方法包括以下這樣的方法，其中粒子懸浮在液體中，并且通過電阻方法例如庫爾特計數(shù)器、沉降方法、激光衍射或聲譜分析進(jìn)行分析。在執(zhí)行粒子尺寸測量之前，確保粒子在液體中徹底分散，并且確保聚集成兩個或兩個以上粒子組成的群很重要。粒子解聚集通常通過以下手段實現(xiàn)，即粒子懸浮液的均質(zhì)化和 /或聲波降解，或者偶爾通過添加化學(xué)分散劑實現(xiàn)，其中化學(xué)分散劑覆蓋在粒子表面并且限制聚集。粒子能夠以多種形狀存在；然而，上述方法測量的粒子直徑通常以等效球形直徑(ESD)的形式提供。其為具有實際上通常為非球形粒子的相同體積的球體的直徑。能夠獲得平均粒子直徑的不同類型，而獲得的類型取決于用于獲得粒子尺寸分布的測量技術(shù)。以下的例子使用體積加權(quán)平均ESD和標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而特征化粒子分布。不同類型平均粒子直徑包括體積加權(quán)平均直徑的完全定義和討論由Maarten Alderliesten給出，見Mean Particle Diameters Part II Standardization of Nomenclature,Particles and Particle System Characterization, 1991 年第 8 卷，237-241 頁。放射性標(biāo)記和包含放射性標(biāo)記的物體的真實性基于其放射性響應(yīng)的特征。用于反射性標(biāo)記鑒別的特征包括激發(fā)波長或多個激發(fā)波長、放射波長或多個放射波長、放射強度和放射的時間周期。放射性標(biāo)記只在以適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)波長激發(fā)使才放射，而如果以其他激發(fā)波長激發(fā)不放射。因而，帶有放射性標(biāo)記的物品的鑒別可基于這樣的事實，即當(dāng)被特定光譜區(qū)域中電磁輻射照射時，在特定光譜區(qū)域中的放射性響應(yīng)出現(xiàn)。該鑒別可另外需要當(dāng)標(biāo)記被特定光譜區(qū)域中電磁輻射照射時，在特定光譜區(qū)域中不出現(xiàn)放射響應(yīng)。鑒別標(biāo)準(zhǔn)可要求， 當(dāng)以特定的探測系統(tǒng)測量時，探測的標(biāo)記放射在一定的強度范圍(亮度范圍)內(nèi)。對于能夠測量標(biāo)記放射性響應(yīng)的時間演變和衰減的探測系統(tǒng)，鑒別標(biāo)準(zhǔn)可基于該響應(yīng)的時間參數(shù)。因而，放射性標(biāo)記通過一套參數(shù)特征化，包括激發(fā)和放射波長響應(yīng)、放射強度和放射時間響應(yīng)。能夠建立探測系統(tǒng)，從而探測這些參數(shù)中的一個或更多個參數(shù)。完善的探測系統(tǒng)不僅探測標(biāo)記參數(shù)，而且也測試其是否在鑒別規(guī)格之內(nèi)。如果所有的制定參數(shù)都探測了，而且其在鑒別規(guī)格之內(nèi)，那么就認(rèn)為包含放射標(biāo)記的該物品為真。用于鑒別探測的一套標(biāo)記參數(shù)和鑒別標(biāo)準(zhǔn)代表安全標(biāo)記碼。用于增加被標(biāo)記的物品安全的一條途徑是以特定的比率組合多個標(biāo)記，從而產(chǎn)生新的安全標(biāo)記碼。因為標(biāo)記碼變得更復(fù)雜，要求多個激發(fā)源并要求探測多種波長放射的能力，所以探測系統(tǒng)的成本增加。當(dāng)需要大范圍分配探測系統(tǒng)時，其尤其不利，例如鑒別票證、 護(hù)照或其他安全文件。僅基于放射性特征鑒別安全標(biāo)記出現(xiàn)的進(jìn)一步缺點在于，如果擁有專門技術(shù)和資源，偽造者能夠計算包含安全標(biāo)記的商品的放射性響應(yīng)。然后，偽造者能夠購買復(fù)制該放射性響應(yīng)的標(biāo)記材料，并且將這些標(biāo)記材料施加在偽造的商品上。安全提供者通常盡力將安全標(biāo)記保持在低水平，并且盡力將安全標(biāo)記隱藏在被標(biāo)記商品的選擇區(qū)域中；然而，隨著儀器技術(shù)提高，能夠探測低標(biāo)記水平的分光計的價格下降，并且可更廣泛獲得探測和復(fù)制標(biāo)記碼所需的技術(shù)。另外，隨著使用互聯(lián)網(wǎng)提供標(biāo)記直接銷售而消費者審查最小化的安全公司的數(shù)量增加，有權(quán)使用安全標(biāo)記的公司增加。本發(fā)明使用涉及標(biāo)記尺寸和尺寸分布作為標(biāo)記碼一部分的響應(yīng)，提供產(chǎn)生更復(fù)雜、難以復(fù)制的安全碼的較便宜的方法。

發(fā)明內(nèi)容
簡要地，依照本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供包含放射性粒子的安全標(biāo)記材料，其能夠歸類為具有不同尺寸分布的至少兩組。本發(fā)明的第二方面是一種安全系統(tǒng)，其包括安全標(biāo)記材料，后者包含能夠被歸類為具有不同尺寸分布的至少兩組的放射性粒子；在物品中或物品上放置安全標(biāo)記；以一種或更多種特定的光譜帶中的電磁輻射激發(fā)安全標(biāo)記；以成像方式探測一種或更多種特定光譜帶中的安全標(biāo)記放射的電磁輻射；分析和特征化圖像的特征；比較圖像特征和預(yù)置鑒別標(biāo)準(zhǔn)。選擇尺寸分布，以便一旦施加在物體上，標(biāo)記放射的成像探測能夠辨別至少兩種粒子尺寸分布之間的差別。本發(fā)明提供一種產(chǎn)生更復(fù)雜、難以復(fù)制的安全碼的較便宜方法。本發(fā)明及其目的和優(yōu)點在以下呈現(xiàn)的優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述中將變得更明顯。


圖1示出安全標(biāo)記探測系統(tǒng)圖。圖2示出來自安全標(biāo)記材料的放射圖像。圖3示出具有兩種不同尺寸分布的兩組標(biāo)記粒子組的粒子尺寸分布圖，以及優(yōu)值為4. 4的圖。圖4示出示出具有兩種不同尺寸分布的兩組標(biāo)記粒子組的粒子尺寸分布圖，以及優(yōu)值為2. 2的圖。圖5示出示出具有兩種不同尺寸分布的兩組標(biāo)記粒子組的粒子尺寸分布圖，以及優(yōu)值為1的圖。圖6示出兩種標(biāo)記粒子組的粒子尺寸分布圖，其中之一具有三峰尺寸分布。
圖7示出來自具有大粒子尺寸的標(biāo)記放射圖，其涂在白卡片上。圖8示出來自具有小粒子尺寸的標(biāo)記放射圖，其涂在白卡片上。圖9示出分別由圖7和圖8中相等部分的小標(biāo)記粒子和大標(biāo)記粒子組成的安全標(biāo)記材料的標(biāo)記放射圖，其涂在白卡片上。該混合物的優(yōu)值為1.9。圖10示出來自圖9中描述的安全標(biāo)記材料的復(fù)制圖層的標(biāo)記放射圖。參考標(biāo)記10 安全標(biāo)記探測系統(tǒng)12 將被鑒別的物品(商標(biāo))14 油漆護(hù)膜16a 放射性標(biāo)記16b 放射性標(biāo)記18:電磁輻射20 電磁輻射22 第一照射裝置24 第二照射裝置26 電磁輻射28 電磁輻射30 光學(xué)過濾器組32 透鏡組合件34 相機組合件36 成像探測器38:圖像處理單元40 顯示器單元42:控制電路
44 過濾器陣列
具體實施例方式本發(fā)明涉及施加在物品上的放射性粒子安全材料，并且涉及來自標(biāo)記物品的光放射的成像捕捉，其中當(dāng)以適當(dāng)波長的電磁輻射照射時放射光(雖然在此使用“光”這個詞， 該術(shù)語不意味著排除可見光譜之外的波長)。物品的鑒別通過以下方法而定，即評估放射性標(biāo)記的圖像以及匹配特定的圖像特征和預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。在本發(fā)明的一個實施例中，標(biāo)記粒子分散在載體中，例如墨水、尤其或調(diào)色劑中， 并且印刷、噴涂或以其他方式涂在或施加在將被鑒別的物品上。該物品的例子包括商標(biāo)、包裝材料、塑料疊合板和薄膜。選擇不溶于所選載體的放射性安全材料，以便選擇的標(biāo)記將起所選載體中粒子標(biāo)記的作用。在本實施例中，使用良好的分散技術(shù)很重要，從而確保標(biāo)記粒子充分地在載體中分散而不聚集。粒子分散技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知該分散技術(shù)。在本發(fā)明的第二實施例中，標(biāo)記粒子被包含在物品本身之中。例如，可將標(biāo)記放入聚合體母料中，并且因此被包含在從該標(biāo)記母料生產(chǎn)的擠壓塑料物品、薄膜或細(xì)絲中。由被標(biāo)記的織標(biāo)或布將包含該標(biāo)記。類似地，該標(biāo)記能夠被包含在用于生產(chǎn)紙張或紙板的成分中。在本第二實施例中，以最小化標(biāo)記粒子聚集的方式設(shè)計標(biāo)記的另外處理也很重要。在本發(fā)明的第一和第二實施例中，選擇安全標(biāo)記材料，從而包含至少兩種不同尺寸分布的放射性粒子組。在兩個實施例中，可另外選擇兩組粒子，從而在化學(xué)成分上不同。 使人能夠生產(chǎn)具有獨特放射性特性和/或其他提高的特性的“常規(guī)”安全標(biāo)記材料，例如低磨損性或者對光衰減的抵抗增加。在這些實施例中，通過以下方法探測正在鑒別的物品上的安全標(biāo)記材料的出現(xiàn)， 即以特別選擇用以激發(fā)安全標(biāo)記的一個或更多光譜帶中的電磁輻射照射該物品，探測選擇用以匹配安全標(biāo)記材料放射性的一個或更多光譜帶中的電磁輻射，并且以成像的方式探測該放射的電磁輻射。選擇該尺寸分布，以便一旦施加在物體上，至少兩種粒子尺寸分布之間的差別能夠通過標(biāo)記放射的成像探測分辨。鑒別標(biāo)準(zhǔn)包括涉及標(biāo)記尺寸和尺寸分布的響應(yīng)。能夠以光譜中的紫外、可見或紅外區(qū)域中的電磁輻射激發(fā)安全標(biāo)記。類似地，能夠通過測量光譜中的紫外、可見或紅外區(qū)域中的放射而探測安全標(biāo)記。在優(yōu)選實施例中，通過在大于700納米波長激發(fā)或探測安全標(biāo)記使不道德個人更難探測標(biāo)記。在特別優(yōu)選實施例中，標(biāo)記的探測通過在大于700納米波長激發(fā)和探測安全標(biāo)記兩者發(fā)生。能夠通過使用數(shù)字圖像捕捉裝置完成圖像捕捉，例如具有2維CM0S、(XD或作為射線敏感元件的光敏二極管或微測輻射熱計陣列(microbolometer array)的相機。也能夠通過使用類似捕捉裝置完成圖像捕捉，例如基于鹵化銀薄膜的相機。在一個實施例中，通過圖像視覺檢查、任選地將其與標(biāo)準(zhǔn)圖像比較而完成圖像的評價。在進(jìn)一步實施例中，使用自動圖像分析算法處理圖像數(shù)據(jù)，并且CPU比較該結(jié)果和預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。圖1示出安全標(biāo)記探測系統(tǒng)10，其能夠按照本發(fā)明所需，用于以成像方式探測安全標(biāo)記材料的放射。圖1也示出將被鑒別的物品12，其為具有作為護(hù)膜施加的透明油漆14 的薄涂層的商標(biāo)。為了清晰放大了油漆護(hù)膜14的相對厚度。油漆護(hù)膜14包含具有不同尺寸分布16a、16b的兩組放射性標(biāo)記粒子。安全標(biāo)記探測系統(tǒng)10以照射裝置22和24產(chǎn)生的電磁輻射18和20照射放射性標(biāo)記。電磁輻射18和20被放射性標(biāo)記16a和16b吸收。標(biāo)記中的電子被電磁輻射激發(fā)至高能狀態(tài)，并且放射電磁輻射26和26后從該能態(tài)衰減。放射的電磁輻射26和28被過濾器組30過濾，通過透鏡組合件32會聚并選擇性地放大并進(jìn)入，相機組合件34，在成像探測器36的平面上形成圖像。在到達(dá)成像探測器36的平面之前，電磁輻射可穿過過濾器陣列44。來自圖像探測器36的信息傳送至圖像處理單元38。在圖像處理單元38中執(zhí)行圖像分析算法，其比較標(biāo)記圖像的特征和用于圖像鑒別的預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)。如果標(biāo)記圖像滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，就向顯示器單元40傳送信號，指示標(biāo)記圖像的可信性質(zhì)。照射裝置22和24的開-關(guān)循環(huán)和相機組合件的圖像獲取時間通過控制電路42控制。設(shè)計安全標(biāo)記探測系統(tǒng)10，從而收集標(biāo)記放射的電磁輻射18和20，并且排除外部輻射，例如周圍的光或用于激發(fā)標(biāo)記的電磁輻射26和28。安全標(biāo)記探測系統(tǒng)10可任選地能夠進(jìn)行放大。相機組合件34可為照相機或攝像機?？扇芜x地，安全標(biāo)記探測系統(tǒng)能夠包含一個、兩個或更多照射裝置。這些裝置能夠相同，或者能夠選擇，從而產(chǎn)生不同波段的輻射。在圖1中示出兩種照射裝置(22和24)。 總鑒別系統(tǒng)的復(fù)雜性和安全性能夠通過使用所選標(biāo)記的組合而增加，以便一種標(biāo)記由一種波段的輻射激發(fā)，而另一種標(biāo)記由第二種波段的輻射激發(fā)。例如在圖1中，能夠選擇標(biāo)記 16a，以便其能夠被電磁輻射18而不是電磁輻射20激發(fā)，而能夠選擇標(biāo)記16b，反之亦然。能夠選擇并安置安全標(biāo)記探測系統(tǒng)10中的過濾器組30和過濾器陣列44，以便只探測特定波段內(nèi)的電磁輻射。任選地，能夠設(shè)計安全標(biāo)記系統(tǒng)，從而選擇性地探測一種以上波段中的電磁輻射。能夠設(shè)計安全標(biāo)記探測系統(tǒng)10，從而選擇性地只響應(yīng)標(biāo)記16a放射的電磁輻射26以及標(biāo)記16b放射的電磁輻射28。安全標(biāo)記探測系統(tǒng)10可任選地分別以成像的方式探測標(biāo)記16a和16b的時間響應(yīng)。在本發(fā)明中，選擇使用的粒子標(biāo)記的數(shù)量，以便來自標(biāo)記粒子的放射圖像表現(xiàn)為響應(yīng)來自孤立標(biāo)記粒子的離散亮點。當(dāng)選擇正確的粒子標(biāo)記圖像時，施加在將鑒別的物品上的安全標(biāo)記材料的放射圖像表現(xiàn)為黑色背景上的孤立亮點。圖2中示出一個例子。該圖像中的粒子具有小于20微米的體積加權(quán)平均ESD。通過具有小于20倍放大倍率的安全標(biāo)記探測系統(tǒng)獲取該圖像。在本發(fā)明中，必須選擇包含安全標(biāo)記的粒子的尺寸，以便適合用于將標(biāo)記施加將被鑒別的物品中或物品上的方法。例如，很多印刷應(yīng)用要求標(biāo)記粒子小于10微米，從而允許粒子通過印刷過程轉(zhuǎn)移，并且將粒子保持在薄墨水或油墨層中。對于有些標(biāo)記的噴涂應(yīng)用，通常優(yōu)選小于1微米的粒子尺寸。另一方面，能夠在聚合體母料中添加更大的標(biāo)記粒子，并融入擠壓成的塑料塊中。然而，通常安全應(yīng)用要求小于30微米并常常小于10微米的標(biāo)記粒子?？梢酝ㄟ^最小的放大倍率獲得來自該小分散標(biāo)記粒子的放射圖像。這是因為粒子放射的光是全方向的。橫切圖像平面的光圓錐體比放射性粒子本身大很多。亮點的尺寸取決于原始粒子尺寸，取決于粒子所在其中或所在其上的物品的光學(xué)特性，并且取決于安全標(biāo)記探測系統(tǒng)的細(xì)節(jié)，例如靈敏性、放大倍率和景深。在本發(fā)明的第一和第二實施例兩者中，選擇安全標(biāo)記材料，從而包含具有不同尺寸分布的至少兩組放射性粒子。選擇兩組粒子，以便其平均直徑之間的差別大至足以在這樣的圖像中分辨，即施加在將要鑒別的物品上的粒子放射圖像。有用的優(yōu)值(FOM)已通過經(jīng)驗定義，其使預(yù)測可行，其中放射性標(biāo)記粒子組能夠組合，從而提供具有獨特粒子放射圖像的標(biāo)記材料。FOM只是兩組粒子的平均體積加權(quán)等效球形直徑除以兩組粒子的合并標(biāo)準(zhǔn)偏差的絕對值。該數(shù)學(xué)表達(dá)式為下列形式=FOM= [2 0^)7(民2+522)]1/2，其中乂和2分別是兩組粒子分布的體積加權(quán)平均等效球形直徑，而Sx和Sz是相同兩組分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差。定義的FOM 具有有用的性質(zhì)，即只要兩組粒子分布的平均等效球形直徑的比率和兩組粒子分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差的比率保持不變，其就與粒子尺寸等級無關(guān)。圖3-5示出粒子尺寸分布的例子，例如來自無機標(biāo)記粒子的激光衍射分析測量中獲得的分布。在每幅圖中，y值都代表具有等效球形直徑χ的粒子在該粒子分布中的頻率 (百分比)。X軸以對數(shù)繪制。圖3-5中，每幅圖都示出兩組粒子尺寸分布。相應(yīng)的FOM在每幅圖中示出。下表示出體積加權(quán)平均ESD和標(biāo)準(zhǔn)偏差，以及圖3-5中粒子分布的F0M。這些粒子分布為無機安全標(biāo)記總體中可見的典型多分散型分布。表1.用于圖3-5中示出的粒子分布的粒子尺寸數(shù)據(jù)和F0M。尺寸為微米。
權(quán)利要求
1.一種包含放射性粒子的安全標(biāo)記材料，并且所述放射性粒子能夠被分成具有不同尺寸分布的至少兩組，并且所述尺寸分布滿足以下公式[(x-z)2/(Sx2+Sz2)]1/2> 1其中，X和Z分別是所述兩組粒子分布的體積加權(quán)平均等效球形直徑，而Sx和Sz是相同兩組分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中所述放射性材料是無機化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中所述放射性材料是有機顏料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中所述放射性材料包含無機化合物和有機顏料兩者。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中至少一組粒子具有小于10微米的體積加權(quán)等效球形直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中至少一組粒子具有小于3微米的體積加權(quán)等效球形直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中至少一組粒子由第一光譜帶中的電磁輻射激發(fā)，而一組粒子由第二光譜帶中的電磁輻射激發(fā)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中至少一組粒子放射第一光譜帶中的電磁輻射，而一組粒子放射第二光譜帶中的電磁輻射。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中所述第一組粒子具有第一放射時間響應(yīng)，而第二組粒子具有第二放射時間響應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中至少一組粒子由具有超過700納米波長的電磁輻射激發(fā)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中至少一組粒子放射超過700納米波長的電磁輻射。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中具有不同尺寸分布的各組通過混合兩組或兩組以上具有不同尺寸分布的粒子產(chǎn)生。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中具有不同尺寸分布的各組在所述安全標(biāo)記材料的最初合成期間產(chǎn)生。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)記材料，其中具有不同尺寸分布的兩組粒子包含具有不同化學(xué)成分的粒子組。
15.一種安全系統(tǒng)，包含包含放射性粒子的安全標(biāo)記材料，并且所述放射性粒子能夠被分成具有不同尺寸分布的至少兩組，并且所述尺寸分布滿足以下公式[(x-z)2/(Sx2+Sz2)]1/2> 1其中，X和Z分別是所述兩組粒子分布的體積加權(quán)平均等效球形直徑，而Sx和Sz是相同兩組分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差；將所述放射性材料放置在物品中或物品上；以一個或更多指定光譜帶中的電磁輻射激發(fā)所述放射性材料；以成像方式探測來自所述放射性材料的一個或更多光譜帶中的電磁輻射；分析和特征化所述圖像的特質(zhì)；以及比較所述圖像的特質(zhì)和鑒別標(biāo)準(zhǔn)，從而確定被標(biāo)記物品的真實性。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全系統(tǒng)，其中所述物品為以下物品中的一種印刷的商標(biāo)、硬紙箱、織標(biāo)、文件、身份卡、藥用容器、線、薄膜、全息圖、變色墨水組。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全系統(tǒng)，其中通過印刷或噴涂將所述放射性材料施加在物品上。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全系統(tǒng)，其中所述鑒別標(biāo)準(zhǔn)中至少一條包含以下參數(shù)中的至少一個粒子放射圖像中的亮點的相對尺寸；特定尺寸的粒子放射圖像中的亮點的數(shù)目；對應(yīng)于粒子放射圖像中的亮點的像素的亮度值；對應(yīng)于粒子放射圖像中的亮點的像素的亮度值的平均值和分布；對應(yīng)于粒子放射圖像中的亮點的像素的亮度值的時間衰減；對應(yīng)于粒子放射圖像中的亮點的粒子激發(fā)波長；對應(yīng)于粒子放射圖像中的亮點的粒子放射波長。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的安全系統(tǒng)，其中自動進(jìn)行圖像分析、特征化和與鑒別標(biāo)準(zhǔn)的比較。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的安全系統(tǒng)，其中通過可視檢查進(jìn)行圖像分析、特征化和與鑒別標(biāo)準(zhǔn)的比較。
全文摘要
一種包含放射性粒子的安全標(biāo)記材料，并且放射性粒子能夠被分成具有不同尺寸分布的至少兩組，并且尺寸分布滿足以下公式[(x-z)2/(Sx2+Sz2)1/2＞1，其中，x和z分別是兩組粒子分布的體積加權(quán)平均等效球形直徑，而Sx和Sz是相同兩組分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差。安全標(biāo)記材料是安全系統(tǒng)的一部分，并且鑒別基于包括涉及標(biāo)記尺寸和尺寸分布的響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明提供一種產(chǎn)生更復(fù)雜、難以復(fù)制的安全碼的較便宜方法。
文檔編號G07D7/20GK102257539SQ200980151539
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者E·L·奧曼, M·T·歐姆, T·D·保利科 申請人:伊斯曼柯達(dá)公司