具有展示延遲最大強度發射的標簽劑的價值文件和其他物品及用于其鑒別的方法和設備的制作方法

專利名稱：具有展示延遲最大強度發射的標簽劑的價值文件和其他物品及用于其鑒別的方法和設備的制作方法
技術領域：
技術領域總體涉及一種用于使用當由入射光脈沖激勵時從價值文件上或內結合的一個或多個隱蔽成分發射的紅外發射特性來對靜止價值文件進行鑒別的方法和驗證設備。
背景技術：
存在從簡單到復雜的許多方式來驗證或鑒別價值文件。一些方法涉及文件上的或被結合到文件中的可見(也被稱為公開)特征，諸如，信用卡上的全息圖、鈔票上的浮雕圖像或水印、鈔票內的安全箔、安全帶、彩色線或彩色纖維、或者護照上的浮置和/或下陷圖像。盡管這些特征容易用人眼檢測到并且一般不需要用于鑒別的設備，但是這些公開特征容易由冒充的偽造者和/或假冒者標識。由此，代替公開特征或除公開特征外，可以將隱藏(也被稱為隱蔽)特征結合到價值文件中。隱蔽特征可以包括被結合到價值文件的基質中的不可見熒光纖維、化學敏感染色劑、熒光顏料或染料。還可以將隱蔽特征包括在被印刷到價值文件的基質上的油墨中或用于制成在層壓的價值文件中使用的膜的樹脂內。由于隱蔽特征不能由人眼檢測到，因此需要被配置為檢測這些隱蔽特征的檢測器來鑒別價值文件。一些隱蔽特征結合有標簽劑(taggant)，該標簽劑吸收來自光源的輻射并發射具有可用于確定結合有該特征的價值文件是否真實的屬性(諸如，波長和衰減時間)的可檢測輻射。例如，一些隱蔽標簽劑使用已被結合到氧化物晶格中的稀土活性離子。大多數氧化物晶格是氧離子的實質上緊密的堆積結構，其中，金屬離子可以連接至晶格的氧原子，導致晶場的對稱。典型地，氧化物晶體導致被吸收的輻射快速衰減至存儲能級，緊接著，衰減至更低能級。當這種隱蔽標簽劑被光源照射時，這種隱蔽標簽劑傾向于具有與在關閉光源時的時間點相對應的所發射的輻射的其強度中的峰值，并且此后，所發射的輻射展示出快速發射衰減。圖1是示意了針對其中包括隱蔽標簽劑的價值文件被LED光源照射達10毫秒的現有技術系統的一個示例的、激勵信號102和發射信號104的強度(以任意單位AU)相對于時間的曲線圖100。如所示，對于許多現有的發光隱蔽標簽劑而言，從標簽劑發射的輻射的強度在光源開啟的時間期間漸強，并且然后，一旦光源被關閉，該強度快速衰減，以指數方式減小，如預期那樣。指數衰減常數是所使用的具體標簽劑、主晶格材料以及替代離子的摻雜量的函數，并被定義為發射強度衰減至Ι/e值所需的時間。該“Ι/e值”被稱為壽命“Tau”
(τ )0

發明內容
本技術涉及在價值文件或其他物品中或上的隱蔽標簽劑的使用，并特別涉及對以下標簽劑的使用:該標簽劑在照射時段期間吸收來自照射源的輻射，并以在照射持續時間的終點后、當照射源被關斷時的時間點處展示出峰值強度的方式發射輻射。在一個方面中，提供一種使用鑒別設備對價值文件或其他物品進行鑒別的方法，包括:將價值文件或其他物品提供給所述鑒別設備，所述價值文件或其他物品包括具有摻雜有第一稀土活性離子的晶格的至少一個標簽劑。所述方法還包括:將來自所述鑒別設備的照射源的具有第一波長的輻射應用于所述價值文件或其他物品達照射持續時間。所述標簽劑吸收來自所述照射源的輻射，并發射具有比所述輻射的第一波長大的第二波長的紅外輻射，從所述標簽劑發射的紅外輻射具有出現在從所述照射持續時間的終點起測量的延遲時段處的最大強度，所述延遲時段大于約0.1毫秒。所述方法還包括:利用所述鑒別設備的傳感器來隨時間檢測所發射的紅外輻射的強度，以產生發射數據，然后，利用所述鑒別設備的處理器來處理所述發射數據，以確定所述價值文件或其他物品是否真實，其中，所述處理包括:識別出現在所述照射源被關斷之后的所發射的紅外輻射的最大強度；以及將測量最大強度與預定真實數據進行比較。在另一方面中，提供了一種價值文件或其他物品，包括隱蔽特征。所述價值文件或其他物品包括具有摻雜有第一稀土活性離子的晶格的至少一個標簽劑，所述標簽劑被配置為:在具有終點的照射持續時間期間吸收來自照射源的具有第一波長的輻射；以及從所述照射源發射具有比所述輻射的第一波長大的第二波長的紅外輻射。從所述標簽劑發射的紅外輻射具有出現在從所述照射持續時間的終點起測量的延遲時段處的最大強度，所述延遲時段大于約0.1毫秒。在第三方面中，提供了一種鑒別設備，包括照射源、傳感器和處理器。所述照射源將具有第一波長的輻射應用于價值文件或其他物品達具有終點的照射持續時間。所述傳感器隨時間檢測從所述價值文件或其他物品發射的紅外輻射的強度，以產生發射數據，從所述價值文件或其他物品發射的紅外輻射具有比所述第一波長大的第二波長，并具有出現在從所述照射持續時間的終點起測量的延遲時段處的最大強度，所述延遲時段大于約0.1毫秒。所述處理器處理所述發射數據，并識別出現在所述延遲時段之后的所發射的紅外輻射的最大強度，以將所述發射數據與預定真實數據進行比較，以便進一步確定所述價值文件或其他物品是否真實。


已經出于示意和描述的目的選擇了具體示例，并在形成說明書的一部分的附圖中示出了這些具體示例。圖1示意了現有技術系統的強度相對于時間的曲線圖，其中，所發射的強度下降，其中在照射被關斷之后未出現最大值。圖2示意了根據各個實施例的價值文件或其他物品。圖3示意了根據實施例的、具有鉺稀土離子的無機釔鋁石榴石主晶格的所測量吸收性能的吸收相對于波長的曲線圖，其示出了 660 nm附近的窄線吸收性能。圖4示意了根據實施例的、每個摻雜有50%鉺的單晶釔鋁石榴石和多晶陶瓷晶核(host)的所測量吸收性能的吸收相對于波長的曲線圖，其示出了 660 nm附近的多個窄線吸收特征。圖5示意了根據實施例的、如與本技術一起使用的摻雜有鉺和鐿的稀土離子的硫氧化釔的無機磷的發射性能的強度相對于時間的曲線圖，其示出了 0.1毫秒的脈沖照射持續時間和具有出現在照射持續時間之后的最大強度的發射。圖6示意了根據實施例的、如與本技術一起使用的摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化釔鈉的無機磷的發射性能的強度相對于時間的曲線圖，其示出了導致具有出現在照射持續時間之后的最大強度的發射的0.1毫秒的脈沖照射。圖7示意了根據實施例的、摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化鐿鈉的無機磷的發射性能，其示出了 0.1毫秒的脈沖照射持續時間和具有出現在照射持續時間之后的最大強度的發射。圖8示意了根據實施例的、摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化鐿鈉的無機磷的發射性能，其示出了 1.0毫秒的脈沖照射持續時間和具有出現在照射持續時間之后的與圖6相比更不尖銳的最大強度的發射。圖9示意了根據實施例的、摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化鐿鈉的無機磷的發射性能，其示出了 5.0毫秒的脈沖照射持續時間和不具有出現在照射持續時間之后的最大強度的發射。圖10示意了根據實施例的鑒別設備。圖11示意了根據實施例的對價值文件或其他物品進行鑒別的方法。
具體實施例方式本技術涉及可被結合到價值文件或其他物品中或上并可使用如本文所述的鑒別設備檢測到的鑒別特征。所述鑒別特征使用一個或多個標簽劑，該一個或多個標簽劑吸收來自在照射持續時間期間接通且在照射持續時間的終點處關斷的照射源的輻射。然后，在關閉持續時間期間將照射源保持關閉。一旦輻射被吸收，標簽劑就以具有出現在照射持續時間的終點之后(即，當照射源被關斷時)的最大強度的方式發射紅外輻射。照射源可以以周期性脈沖方式工作，提供多個照射持續時間，其中，每個照射持續時間由關閉持續時間分離，在關閉持續時間期間，照射源被關斷。優選地，每個照射持續時間的時間長度相同，并且優選地，每個關閉持續時間的時間長度也相同。可以基于真實標簽劑的屬性來選擇每個照射持續時間的時間長度，并且優選地，每個照射持續時間的時間長度足夠短以便于最大發射強度出現在照射時段的終點之后的可檢測延遲時段處。還可以基于真實標簽劑的屬性來選擇每個關閉持續時間的時間長度，并且優選地，每個關閉持續時間的時間長度足夠長以允許在重復照射持續時間之前標簽劑發射衰減至零。對周期性脈沖照射的使用允許對許多數據集進行測量并將這些數據集記錄在由鑒別設備采集的發射數據中。然后，可以對具有多個數據集的發射數據進行統計分析，以實現更高程度的時間精度。在各個實施例中，將本技術的標簽劑結合到物品(諸如價值文件(例如，鈔票、支票、股票證書)或其他物品(例如，身份證、駕駛執照、護照、身份證件、文件、證件、包裝組件、信用卡、銀行卡、標貼、印章、郵票、代幣、液體、人、動物和生物樣本))中或上。標簽劑可以具有顆粒的形式，例如，這些顆粒可以與基質材料、墨(例如，透明或彩色墨)或其他印刷特征材料(例如，顏料或涂料)、涂層或者價值文件或物品的其他組件混合。價值文件或其他物品可以包括基質、載體、嵌入式特征、表面應用特征和/或印刷材料。例如而非作為限制，圖2示意了包括基質202和印刷材料204的價值文件或物品200。基質202可以是任何合適基質，包括例如紙、卡片紙料、犢皮紙、織物或非紡織物以及膜(諸如，擠塑膜或層壓膜)。同樣地，印刷材料204可以包括任何合適材料，并且基質可以包括多于一種類型的印刷材料。在一些示例中，印刷材料204是墨。價值文件或其他物品的基質、價值文件或其他物品的印刷材料、或者這兩者可以包括本技術的至少一個標簽劑(例如，基質202中的標簽劑206和印刷材料204中的標簽劑208)。在價值文件或其他物品200的基質202包括標簽劑206的示例中，標簽劑206可以以從基質重量乘約0.1%至基質202的重量乘約30%的量、或者以從基質重量乘約0.1%至基質202的重量乘約1%的優選范圍存在。在價值文件或其他物品200的印刷材料204包括標簽劑208的示例中，標簽劑208可以以從印刷材料的重量乘約0.1%至印刷材料204的重量乘約30%的量、或者以印刷材料204的重量乘約0.5%至印刷材料204的重量乘約15%的優選范圍存在。在可替換實施例中，標簽劑可以存在于嵌入式特征210 (例如，安全線)中，或者存在于與基質材料集成或應用于基質202表面的另一特征中。在至少一些應用中，期望將足夠的標簽劑包括在價值文件或其他物品上的印刷品中，使得即使當價值文件或其他物品用舊或老化時(諸如例如，當價值文件是處于流通中的鈔票時)，也可以鑒別價值文件或其他物品。本技術的標簽劑包括晶體成分，該晶體成分包括摻雜有至少第一稀土活性離子的主晶格。在一些示例中，晶格摻雜有第二稀土活性離子。可以選擇和結合主晶格材料、第一稀土活性離子和任何第二稀土活性離子，作為標簽劑，以提供標簽劑的期望屬性。例如，標簽劑可以被選擇為展示在照射持續時間期間對來自照射源的輻射的相對快速的吸收，并可以最初將所吸收的輻射存儲在第一存儲能級中，第一存儲能級可以是瞬態存儲能級。然后，標簽劑可以將所吸收的能量從第一存儲能級轉移至第二存儲能級，第二存儲能級可以是發射存儲能級，并且然后，標簽劑可以從該第二存儲能級發射紅外輻射。由于在這兩個能級之間可能存在Tau的衰減值方面的差異，因此可以在照射已經被關閉之后看到第二存儲能級提高的布居(population)。這可以發生在第二級別的衰減常數小于供給其的級別的衰減率時。在至少一個這種示例中，所發射的輻射的強度在結束照射持續時間之后、在照射源被關斷時的關閉持續時間期間繼續漸強，在延遲時段內漸強至最大或峰值強度，并且然后衰減。衰減時段是從照射持續時間的終點起測量的，并且是所發射的輻射的強度達到其最大值所耗費的時間量。所發射的輻射的強度在延遲時段后的衰減可以是與繼續至第二存儲級中的任何殘余能量流組合的指數衰減。當從標簽劑發射的紅外輻射的最大或峰值強度出現在足夠的延遲時段處時，最大強度可以被傳統紅外檢測器檢測到并由傳統電子裝置處理。優選地，延遲時段大于約0.1毫秒、大于約0.2毫秒或大于約0.5毫秒。例如，延遲時段可以是從約0.1毫秒至約5毫秒。可用作主材料的合適晶格包括從氟氧化物、氟化物和硫氧化物中選擇的無機晶格，而在一些示例中可以使用其他晶格。在不受任何特定理論束縛的情況下，相信標簽劑的時間性能中的至少一些是使用以下晶格的結果:在該晶格中，其他原子(諸如，硫或氟)替換氧離子，從而導致對應的晶格畸變。在一些示例中，晶格可以是硫氧化釔、氟化鐿鈉或氟化釔鈉。
第一稀土活性離子可以被選擇為使得其將來自照射源的具有第一波長的輻射吸收至第一存儲能級中，并將所吸收的輻射非輻射地轉移至第二存儲能級，第二存儲能級可以是第一或第二稀土離子的存儲能級。第二存儲能級可以通過作為下變頻器發射具有第二波長的紅外輻射來輻射地衰減至更低能級。第二波長大于由第一稀土活性離子吸收的來自照射源的輻射的第一波長。優選地，第一稀土活性離子通過窄或寬帶吸收來吸收來自照射源的輻射。優選地，第一稀土活性離子的吸收非常快速，諸如低于約0.01毫秒。第一稀土活性離子可以在壽命τ 處將所吸收的輻射轉移至第二存儲能級，并且第二存儲能級可以具有壽命τ2。優選地，壽命τ I是從τ 2的約50%至τ 2的約95%。在至少一個示例中，τ 2可以是從約1.5毫秒至約10毫秒，并且τ I可以是從約I毫秒至約9毫秒。給定對來自照射源的輻射的快速吸收，優選地，照射持續時間達時間量τ3，時間量τ 3可以是從約0.1毫秒至約I毫秒，或者是從τ 2的約4%至τ 2的約10%。優選地，使用周期性脈沖照射，其中，以重復周期性脈沖方式開啟和關閉照射源，以提供由多個關閉持續時間分離的多個照射持續時間，并且，在每次重復期間收集數據。重復周期性脈沖照射允許對多個數據集進行測量并將該多個數據集記錄在之后可被分析的發射數據中，并可以允許通過信號平均技術在鑒別設備的計算部分中使用統計學。關閉持續時間(其是在照射持續時間之間關閉照射源的時間量)應當大于延遲時段，并應當大于組合的延遲時段和衰減時段，并優選地大于在其期間從標簽劑發射的輻射的強度降至零的時間。鉺(Er)是在本技術的標簽劑中使用的優選第一稀土活性離子的一個示例。對鉺的使用允許標簽劑作為窄吸收器或帶吸收器而吸收來自照射源的可見或紅外輻射。帶或線吸收器根據離子的吸收特性在寬或窄頻譜范圍內吸收入射紅外輻射，并因此可以被紅外照射源(諸如例如，以鉺的4F9/2強吸收帶為目標的660納米(nm)紅LED光源)充分激勵。來自鉺稀土活性離子的第一存儲能級的發射可以處于使用4111/2至4115/2躍遷的約980 nm處，該約980 nm處于其能量存儲由4F9/2吸收帶至4111/2存儲級的非輻射衰減產生的紅外波長范圍內。 鐿(Yb)是在本技術的標簽劑中使用的優選第二稀土活性離子的一個示例。鐿很好地充當來自其他稀土或過渡金屬離子(例如，鉺)的能量轉移的受主離子。鉺和鐿二者展示出長壽命存儲能級，該長壽命存儲能級以足夠低的速率充電，以使得第二級別的衰減常數小于供給其的級別的衰減率。因此，第二存儲級在照射持續時間之后、在照射源被關斷時繼續充電，在從照射持續時間的終點起測量的延遲時段之后產生所發射的強度中的最大值。在鉺和鐿被結合到硫氧化釔、氟化釔鈉或氟化鐿鈉晶格中的示例中，鉺傾向于在約980 nm特性波長處發射,而鐿傾向于在約1030 nm特性波長處發射。在這種情況下，吸收可以發生在典型地將660 nm的LED用作照射源的4F9/2級中。來自4F9/2級的能量非輻射地衰減4111/2鉺級。然后，來自該鉺級的能量可以非輻射地轉移至2F5/2鐿級。然后，在約1030 nm處的發射發生在輻射的2F5/2至2F7/2鐿轉移時。各個轉移時的發射量取決于替代離子的摻雜劑級別。圖3是示意了具有鉺稀土離子的已知無機釔鋁石榴石的相對于激勵信號波長(以nm計)的測量吸收曲線200 (以任意單位AU)的曲線圖。曲線圖300示出了 660 nm附近的多窄線吸收性能。圖4示意了類似的吸收曲線402、404，如在Sardar等人的“AbsorptionIntensities and Emission Cross Section of Principal Intermanifold andInter-Stark Transitions of Er3+(4f 11) Polycrystalline Ceramic Garnet Y3Al5O12, ”Journal of Applied Physics, 97, 123501 (2005)的公布中所不，其不出 了高達 1100 nm的吸收性能。660 nm吸收的波長與如圖1中所示的第一圖相對應，并且因此，嵌入到印刷墨中的標簽劑可以由660 nm波長輻射的LED發射脈沖容易地激勵。圖4示意了如與本技術一起使用的摻雜有鉺和鐿的稀土離子的硫氧化釔的無機磷的發射性能的強度相對于時間的曲線圖500，其示出了具有0.1毫秒的持續時間的脈沖照射信號502和具有出現在照射持續時間之后的最大強度506的發射強度信號504 (指示來自鉺離子的發射)。磷成分是摻雜有鉺和鐿的稀土離子的硫氧化釔的晶格，其中，以7/84從約6%至約20%的范圍內的替代百分比利用鉺替代主晶格的稀土離子，并且以從約6%至約20%的范圍內的替代百分比利用鐿替代主晶格的稀土離子。磷具有針對LED光的高吸收系數，并且在高能級處吸收的能量隨著后續發射足夠快地衰減至第一瞬態存儲能級，同時衰減至第二存儲級。LED照射持續時間被設置在0.1毫秒處。第二能級在照射持續時間的終點之后(在時間=0秒處)、在光源被關斷時繼續從第一能級接收能量，并且該效應由檢測到的最大發射強度506示出。約980 nm處的發射是從Er 4111/2至4115/2能量狀態的躍遷。在大約0.6毫秒的延遲時段508處檢測到最大強度。圖6示意了如與本技術一起使用的摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化釔鈉的無機磷的發射性能的強度相對于時間的曲線圖600，其示出了導致具有出現在照射持續時間之后的最大強度606的發射強度信號504 (指示來自鉺離子的發射)的0.1毫秒的脈沖照射信號602。磷成分是摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化釔鈉的晶格，其中，以從約6%至約20%的范圍內的替代百分比利用鉺替代主晶格的稀土離子，并且以從約6%至約20%的范圍內的替代百分比利用鐿替代主晶格的稀土離子。磷具有針對LED光的高吸收系數，并且在高能級處吸收的能量隨著后續發射足夠快地衰減至第一瞬態存儲能級，同時衰減至第二發射存儲級。LED照射持續時間被設置在0.1毫秒處。第二存儲級在照射持續時間的終點之后、在照射源被關斷時繼續從第一能級接收能量，并且該效應由檢測到的最大發射強度606示出。約980 nm處的發射是從Er 4111/2至4115/2能量狀態的躍遷。在大約1.1毫秒的延遲時段608處檢測到最大強度606。作為也展示出所發射的輻射的強度中的類似最大峰值的從2F5/2至2F7/2能量狀態的躍遷的結果，磷還在約1030 nm處展示出來自鐿稀土離子的發射。圖7-9示意了摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化鐿鈉的無機磷的在其涉及不同照射持續時間時的發射性能。更具體地，圖7示意了摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化鐿鈉的無機磷的發射性能的強度相對于時間的曲線圖700，其示出了具有0.1毫秒的持續時間的脈沖照射信號702和具有出現在照射持續時間之后的延遲時段708的最大強度706的發射強度信號704。圖8示意了摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化鐿鈉的無機磷的發射性能的強度相對于時間的曲線圖800，其示出了具有1.0毫秒的持續時間的脈沖照射信號802和具有出現在照射持續時間之后的延遲時段808的與圖7相比更不尖銳的最大強度806的發射強度信號804。最后，圖9示意了摻雜有鉺和鐿的稀土離子的氟化鐿鈉的無機磷的發射性能的強度相對于時間的曲線圖900，其示出了具有5.0毫秒的持續時間的脈沖照射信號902和不具有出現在照射持續時間之后的最大強度的發射強度信號904。這些圖示出了:由于
0.1和I毫秒之間的激勵輻射的照射持續時間提供了出現在照射持續時間的終點之后的延遲時段處的紅外發射強度方面的最大值，因此當照射持續時間為5毫秒時，不存在這種延遲的最大峰值。因此，優選的是，照射持續時間為第二存儲能級τ2的壽命的從約4%至約10%。鑒于被設計至本技術的標簽劑中的屬性，本技術的鑒別設備1000可以包括照射源1002、傳感器1004和處理器1006，如圖10中所示。提供具有第一波長的輻射的照射源1002可以照射價值文件或其他物品達照射持續時間。照射源1002可以是任何合適的源，包括例如在第一活性離子的吸收波長處發射輻射的LED，或者可具有足夠短的照射持續時間(諸如小于約I毫秒，包括例如約0.1毫秒)的其他光源(諸如，激光二極管)。優選地，照射源1002還可以應用提供多個照射持續時間的周期性脈沖照射，其中，每個照射持續時間由關閉持續時間分離。傳感器1004可以隨時間檢測從價值文件或其他物品的標簽劑發射的紅外輻射的強度，以產生發射數據的集合，所述隨時間包括從每個照射持續時間的起點、在每個照射持續時間期間、在每個照射持續時間之后繼續、以及至每個標簽劑響應的最終衰減。對于每個照射持續時間而言，傳感器1004所檢測到的從價值文件或其他物品的標簽劑發射的紅外輻射具有比第一波長大的第二波長，并具有出現在照射持續時間之后的最大強度。傳感器1004可以從第一或第二稀土活性離子接收所發射的紅外輻射，測量其強度，并可以記錄所發射的紅外輻射的時間特性，以產生發射數據。處理器1006 (其可以是嵌入到計算單元的EPROM中的軟件程序)處理發射數據，以基于預定真實參數來確定價值文件是否真實。預定真實參數是基于真實標簽劑的材料屬性的參數，并可以包括預定義最大強度值和/或在其處達到最大強度的預定義延遲時段(例如，約0.0005至約0.002秒的范圍內的延遲時段)。相應地，處理步驟可以包括:識別出現在照射持續時間之后的所發射的紅外輻射的最大強度；以及識別在其后出現最大強度的延遲時段。當應用周期性脈沖照射時，處理步驟可以包括:識別出現在每個照射持續時間之后的所發射的紅外輻射的最大強度和延遲時段。圖11示意了根據各個實施例的對價值文件或其他物品進行鑒別的方法。根據以上討論，可以使用鑒別設備(例如，鑒別設備1000，圖10)、通過以下操作來對本技術的價值文件或其他物品進行鑒別，所述操作為:在框1102中，將價值文件或其他物品提供給該鑒別設備，并使用該鑒別設備以基于預定真實參數來對價值文件或其他物品進行鑒別。該鑒別方法可以包括:在框1104中，從該鑒別設備的照射源將照射應用于價值文件達照射持續時間。照射包括具有第一波長的輻射。應用照射的步驟可以包括:應用具有多個照射持續時間的脈沖照射，其中，每個照射持續時間由關閉持續時間分離，在該關閉持續時間期間，照射源被關斷。標簽劑在照射持續時間期間吸收來自照射的輻射，并發射具有比照射的輻射的第一波長大的第二波長的紅外輻射。此外，從標簽劑發射的紅外輻射具有出現在延遲時段處的最大強度，該延遲時段是從每個照射持續時間的終點起測量的。該鑒別方法還可以包括:在框1106中，利用鑒別設備的傳感器來隨時間檢測所發射的紅外輻射的強度，以產生發射數據。價值文件或其他物品在應用照射和檢測所發射的紅外輻射的強度的步驟期間靜止。該鑒別方法還可以包括:在框1108中，利用鑒別設備的處理器來處理發射數據，以確定價值文件是否真實。該處理可以包括:識別出現在照射持續時間之后的所發射的紅外輻射的最大強度；以及確定出現最大強度時的延遲時段。當應用脈沖照射時，該處理可以包括:識別出現在每個照射持續時間之后的所發射的紅外輻射的最大強度和延遲時段。當該最大強度和/或該延遲時段分別與預定義最大強度和/或預定義最大延遲時段相比有利時，該價值文件或其他物品可以被視為真實。否則，當該最大強度和/或該延遲時段中的任一個或兩個分別與預定義最大強度和/或預定義最大延遲時段相比不利時，該價值文件或其他物品可以被視為不真實。如本文所使用的，術語“相比有利”意味著等于或近似等于(例如，在某個精確度(諸如10%或某個其他值)內相等)。從上文將意識到，盡管本文出于示意的目的描述了具體示例，但是在不脫離本公開的精神或范圍的前提下，可以進行各種修改。因此意圖是，以上詳細描述被視為示意性而非限制性的，并且應當理解，包括所有等同物的以下權利要求意在特別指出并清楚地要求保護所要求保護的主題。
權利要求
1.一種使用鑒別設備對價值文件或其他物品進行鑒別的方法，所述方法包括以下步驟: a)將所述價值文件或其他物品提供給所述鑒別設備，所述價值文件或其他物品包括具有摻雜有第一稀土活性離子的晶格的至少一個標簽劑； b)從所述鑒別設備的照射源將具有第一波長的輻射應用于所述價值文件或其他物品達照射持續時間； 其中，所述標簽劑吸收所述輻射，并發射具有比所述輻射的第一波長大的第二波長的紅外輻射，所發射的紅外輻射具有出現在從所述照射持續時間的終點起測量的延遲時段處的最大強度，所述延遲時段大于約0.1毫秒； c)利用所述鑒別設備的傳感器來根據時間檢測所發射的紅外輻射的強度，以產生發射數據；以及 d)利用所述鑒別設備的處理器來處理所述發射數據，以確定所述價值文件或其他物品是否真實，其中，所述處理包括:識別出現在所述延遲時段之后的所發射的紅外輻射的最大強度。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述照射持續時間為從約0.1毫秒至約I毫秒。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一稀土活性離子將來自所述照射源的輻射吸收至第一存儲能級中，并以轉移速率τ I將所吸收的輻射非輻射地轉移至具有壽命τ 2的第二存儲能級，所述轉移速率τ I為從τ 2的約50%至τ 2的約95%，并且所述第二存儲能級通過發射具有第 二波長的紅外輻射來輻射地衰減至更低能級。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，在將照射應用于所述價值文件或其他物品和檢測所發射的紅外輻射的強度的步驟期間，所述價值文件或其他物品靜止。
5.一種包括鑒別特征的價值文件或其他物品，所述價值文件或其他物品包括: 標簽劑，包括摻雜有第一稀土活性離子的晶格，所述標簽劑被配置為:在具有終點的照射持續時間期間吸收來自照射源的具有第一波長的輻射；以及發射具有比來自所述照射源的輻射的第一波長大的第二波長的紅外輻射； 其中，從所述標簽劑發射的紅外輻射具有出現在從所述照射持續時間的終點起測量的延遲時段處的最大強度，所述延遲時段大于約0.1毫秒。
6.根據權利要求5所述的價值文件或其他物品，其中，所述晶格包括從硫氧化釔、氟化釔鈉和氟化鐿鈉構成的組中選擇的成分。
7.根據權利要求5所述的價值文件或其他物品，其中，所述價值文件或其他物品包括基質和所述基質上的印刷材料。
8.根據權利要求5所述的價值文件或其他物品，其中，所述標簽劑的晶格還摻雜有第二稀土活性離子。
9.根據權利要求8所述的價值文件或其他物品，其中，所述第一稀土活性離子是鉺，并且第二稀土活性離子是鐿。
10.一種鑒別設備，包括: 照射源，將具有第一波長的輻射應用于價值文件或其他物品達具有終點的照射持續時間； 傳感器，隨時間檢測從所述價值文件或其他物品發射的紅外輻射的強度，以產生發射數據，從所述價值文件或其他物品發射的紅外輻射具有比所述第一波長大的第二波長，并具有出現在從所述照射持續時間的終點起測量的延遲時段處的最大強度，所述延遲時段大于約0.1毫秒；以及 處理器，處理所述發射 數據，并識別出現在所述延遲時段之后的所發射的紅外輻射的最大強度，以確定所述價值文件或其他物品是否真實。
全文摘要
本發明提供了具有鑒別特征的價值文件或其他物品、鑒別設備和鑒別方法，其涉及對以下標簽劑的使用該標簽劑吸收來自照射源的輻射，并以具有出現在照射源已被關斷后的持續時間處的最大強度的方式發射輻射。標簽劑包括晶體成分，該晶體成分包括摻雜有第一稀土活性離子并在一些示例中摻雜有第二稀土活性離子的主晶格。
文檔編號G07D7/12GK103180886SQ201180052893
公開日2013年6月26日 申請日期2011年10月31日 優先權日2010年11月1日
發明者W.R.拉波波爾特, C.劉, J.凱恩 申請人:霍尼韋爾國際公司