Способ маркировки и радиационного контроля объектов и устройство для его осуществления

 

Использование: маркировка и распознавание объектов. Сущность изобретения на поверхность объекта наносят опознавательный знак толщиной 10 - 500 мкм, содержащий сцинтилляционные примеси , облучают его внешним источником излучения ле с энергией кванта 10 до 10 и фиксируют амплитудное распределение сцинтилляции, являющееся кодом маркируемого объекта 2 с и 1 зпф-лы, 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5045742/25 (22) 22.04.92 (46) 1511.93 баюл. Ия 41-42 (76) Ефимов Валерий Павлович; Ляпидевский Виктор Константинович (54) СПОСОБ МАРКИРОВКИ И РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ОБЬЕКТОВ И УСТРОйСтВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: маркировка и распознавание (в) RU (1И 2003134 С1 (51) 5 G01T1 167 GO6K5 02 объектов. Сущность изобретения: на поверхность обьекта наносят опознавательный знак толщиной

10 — 500 мкм, содержащий сцинтилляционные примеси, облучают его внешним источником излучения с энергией кванта 10 до 10 и фиксируют амплиэ 6 тудное распределение сцинтилляции, являющееся кодом маркируемого обьекта. 2 с и 1 э.п.ф-лы, 1 ип.

2003134

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики, а точнее к спектрометрии с помощью сцинтилляционных детекторов, и может быть использовано при создании систем идентификации контролируемых объектов, Известен способ маркировки насекомых (1), который состоит в нанесении на спинку насскомых прилипателя и люминесцентного красителя. В качестве прилипателя используют эпоксидную смолу с полиглициринным эфиром, а в качестве красителя — оксихинолинат цинка, При облучении ультрафиолетовым светом краситель дает яркую флуоресценцию, что позволяет наблюдать миграцию насекомых в ночное время.

Однако при таком способе маркировки метки не являются индивидуальными, т,е. не позволяют различить объекты между собой, Такие метки не являются уникальными, т,е. при необходимости vix можно подделать (повторить, тиражировать). и ввести в заблу>кден ие контролирующую сторону.

В качестве прототипа выбран способ маркировки контролируемых объектов (2j, основанный на закреплении диэлектрического материала на поверхности контролируемого объекта, облучении его электронным пучком до образования видимых капилляров, введении в них радиоактивных веществ с заданным периодом полураспада и фиксации амплитудного спектра сцинтилляционных вспышек.

Недостатком прототипа является сложность введения радиоактивных веществ в капилляры, кроме того, закрепление диэлектрического материала на поверхности объекта L1 облучение электронным пучком возмо>кно не для всех объектов, что существенно ограничивает область применения способа.

Сущность изобретения состоит в том, что на поверхность объекта наносят опознавательный знак из диэлектрического материала толщиной не менее 10 мкм. содержащий радиоактивные и сцинтиллирующие примеси, облучают его внешним источником ионизирующего излучения с энергией кванта от 10 до 10 эВ и фиксируют амплитудное распределение сцинтилляций, вызываемое совместным действием внутреннего и внешнего источников излучения, которое является кодом объекта, хранящимся в памяти ЗВМ и служащим для контроля подлинности объекта.

В качестве сцинтилляционной примеси используют кристаллофосфоры размерами

5-20 мкм, на основе сульфидов цинка, сульфидов кадмия, вольфрамов, щелочногалло5

10 идных кристаллов и других кристаллофосфоров, применяемых для рентгеновских экранов. Для каждого объекта составляют смесь, состоящую из кристаллофосфоров различной природы и из кристаллов различных размеров, подобранных случайным образом.

Минимальная толщина опознавательного знака (10 мкм) определяется тем, что при меньших толщинах выделение световой энергии в слое при поглощении ионизирующей частицы недостаточно для ее регистрации, этим же определяется размер

"5 кристаллов, Максимальная толщина опознавательного знака не является существенным признаком, она зависит от свойств объекта.

С целью визуализации опознавательно20 го знака поверхность объекта можно облучать ультрафиолетовым светом.

Для увеличения разнообразия амплитудных спектров сцинтилляций в слой вещества опознавательного знака вводят радиоактивные примеси и регистрируют амплитудное распределение сцинтилляций от совместного действия внутреннего и внешнего источников излучения.

Энергия квантов внешнего источника выбирается из следующих условий. Нижний предел энергии кванта 10 эВ определяется тем. что при конверсионной эффективности, равной примерно 0,1, один поглощенный квант будет зарегистрирован ФЭУ с вероятностью близкой к 1. При меньшей энергии кванта вероятность его регистрации уменьшается, что снижает надежность регистрации, Верхний предел энергии кванта 10 эВ, определяется тем, что используемые в лабораториях радиоактивные изотопы обычно имеют энергию не более указанной, Таким образом, внешний источник состоит из смеси изотопов с энергиями в диапазоне 10— з

10 эВ, Такой источник может быть

45 составлен из смеси изотопов Со o, Cs u солей урана. Вместо одного источника, содержащего смесь изотопов, можно использовать несколько источников, каждый из которых содержит один или несколько изо50 топов, излучающих гамма-кванты в заданном энергетическом диапазоне.

Способ был осуществлен с помощью устройства, схема которого приведена на чертеже.

На чертеже обозначены опознавательный знак 1, ФЭУ 2, корпус 3, источник 4 гамма-излучения, и система 5 регистрации.

Устройство состоит из корпуса 3, в котором размещены источники 4 гамма-излучения ФЗУ 2 и электронной системы 5, регистрирующей амплитудное расп ределе2003134

40 что в качестве сцинтиллирующих веществ в опознавательный знак вводят кристаллы размерами 2 - 20 мкм на основе сульфидов цинка и кадмия, вольфраматов кальция или других кристаллофосфоров, применяющихся для рентгеновских экранов, 3. Устройство для маркировки и радиационного контроля объектов с нанесенным на них опознавательным знаком, состоящее из расположенного в Kîðïóñå ф010электрического детектора, электронной системы регистрации амплитудного распределения сцинтилляций, отлича)ощееся тем, что в качестве фотоэлектрического дп55 тектора применен ФЗУ с диаметром фотокатода больше размеров опознавательного знака, ФЭУ расположен соосно с корпусом, в котором симметрично его оси размещены источники гамма-излучения. ние сцинтилляций. Диаметр фотокатода

ФЗУ больше размеров опознавательного знака для того, чтобы небольшие смещения

ФЭУ относительно опознавательного знака не изменяли бы амплитудное распределение сцинтиляций, В корпусе ФЭУ, симметрично оси корпуса, размещены источники гамма-излучения с энергией кванта от 5 10 до 3 10 эВ. Под действием источников гамма-излучения, закрепленных в корпусе ФЭУ в опознавательном знаке возникают сцинтилляции, Амплитудный спектр сцинтилляций измеряется с помощью электронной системы, Затем с помощью ЭВМ измеренный амплитудный спектр сравнивают со спектром, хранящимся в памяти ЗВМ. В случае совпадения спектров ЭВМ выносит решение о подлинности обьекта, Существенным признаком изобретения является расположение источников гамма излучения в корпусе симметрично относительно оси ФЭУ, так как это обеспечивает неизменность амплитудного распределения сцинтилляции при повороте корпуса устройства относительно опознавательного знака. Поэтому не требуется фиксации угла поворота корпуса относительно объекта, что упрощает эксплуатацию устройства.

Требование симметрии сохраняется и в том случае, когда вместо нескольких источников применяется один источник, содержащий смесь изотопов, Существенно также. что диаметр катода

ФЗУ выбирается больше размеров опознавательного знака, так как это позволяет избежать процедуры юстировки ФЭУ относительно опознавательного знака.

Формула изобретения

1, Способ маркировки и радиационного контроля объектов, заключающийся в том, что на поверхность объекта наносят опознавательный знак из материала, содержащего сцинтиллирующие и радиоактивные вещества, и регистрируют излучение от опознавательного знака, которое служит кодом данного объекта, отличающийся тем, что опознавательный знак наносят толщиной не менее 10 мкм, облучают его внешним источником ионизирующего излучения с энергиями квантов в диапазоне

10 - 10 эВ, а в качестве кода используют амплитудное распределение сцинтилляций, вызываемое совместным действием внутреннего и внешнего источников излучения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, 5

Число источников гамма-излучения, их изотопный состав и их пространственное расположение выбираются для данного устройства индивидуально, в зависимости от природы контролируемого обьекта. Изменяя число источников, их изотопный состав и их пространственное расположение внутри корпуса устройства, можно получить большое разнообразие спектров при использовании одного и того же опознавательного знака. Таким образом индивидуальный подбор источников в устройстве практически исключает воэможность подделки кода, так как код зависит как от индивидуальности опознавательного знака, так и от индивидуальности устройства.

В осуществленном устройстве применялись три одинаковых, симметрично расположенных внутри корпуса относительно оси

ФЗУ, гамма-источника Со . Опознавательный знак состоял иэ кристаллофосфоров сернистого цинка и сернистого кадмия с размерами кристаллов 5 — 20 мкм, взвешенных в лаке, применяющемся для покрытия произведений живописи. Амплитудное распределение измерялось анализатором, связанным с ЭВМ. ЭВМ сравнивала измеренное амплитудное распределение с распределением, хранящимся в ее памяти, и выносила решение о подлинности объекта. (56) Авторское свидетельство СССР

N 211936, кл. А Oi К 11/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР

N 1769216, кл. G 06 К 9/00, 1990.

2003134

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор Л.Волкова

Заказ 3233

Составитель В.Ляпидевский

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор В.Петраш

Тираж . Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5