Способ маркировки, обнаружения и идентификации объектов

 

Способ маркировки, обнаружения и идентификации объектов может использоваться в различных областях, в частности в ядерной физике. При использовании этого способа упрощается процесс идентификации объекта, причем этот процесс можно сделать бесконтактным. Способ заключается в нанесении на объект метки, облучении ее внешним источником излучения и регистрации излучения от метки детектором. Технический результат достигается благодаря тому, что в метку вводят кристаллы вещества, обладающего магнитострикцией, облучают ее электромагнитным излучением с частотой 10² - 10⁴ Гц и регистрируют детектором ультразвуковое и звуковое излучение от метки, которое используют для обнаружения и идентификации объекта.

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано при создании систем идентификации контролируемых объектов.

Известен способ маркировки контролируемых объектов, основанный на закреплении диэлектрического материала с капиллярами на поверхности контролируемого объекта, введении в капилляры радиоактивных веществ и фиксации амплитудного спектра сцинтилляционных вспышек.

В качестве прототипа выбран способ маркировки и радиоактивного контроля объектов и устройство для его осуществления, заключающийся в том, что на поверхность наносят опознавательный знак, содержащий сцинтилляционные примеси, облучают его внешним источником излучения с энергией кванта 10³-10⁶ эВ и фиксируют амплитудное распределение сцинтилляций, являющееся кодом маркируемого объекта.

Недостатком прототипа является сложность юстировки сцинтилляционного детектора.

Изобретение отличается от прототипа тем, что опознавательный знак (метка) содержит вещества, обладающего магнитострикционными свойствами. Опознавательный знак наносят на поверхность объекта и облучают электромагнитным излучением с частотой 10²-10⁴ Гц. Под действием электромагнитного излучения в опознавательном знаке (метке) возникают звуковые колебания с частотой 10²-10⁴Гц, которые регистрируют детектором ультразвуковых (звуковых) колебаний. Регистрируемый звуковой (ультразвуковой) сигнал на данной частоте является кодом данного объекта (на который нанесен опознавательный знак).

Опознавательный знак (метка) наносят на поверхность контролируемого объекта. Опознавательный знак может быть изготовлен заранее, иметь произвольные размеры в зависимости от размеров объекта. Характерный размер метки (опознавательного знака): несколько миллиметров квадратных площадь и 0,01 - 1 мм высота. После изготовления опознавательный знак может быть приклеен к поверхности контролируемого объекта.

Опознавательный знак может быть изготовлен путем введения в эпоксидную смолу (до ее отвердения) кристаллов магнитострикционного вещества: никеля, сплавов никеля (инвар, мопель, перпендюр), ферритов. После введения в эпоксидную смолу кристаллов вещества, обладающего магнитострикционными свойствами, слой эпоксидной смолы, содержащей эти кристаллы, наносят на поверхность маркируемого объекта. После затвердевания эпоксидной смолы объект облучают электромагнитным излучателем на частоте 10²-10⁴ Гц и регистрируют ультразвуковые колебания, частота и интенсивность которых является кодом маркируемого объекта.

Собственная частота упругих колебаний магнитосрикционного вибратора зависит от размеров кристаллов.

, где l - длина кристалла, см; ρ - плотность материала из которого состоит кристалл, г/см² ; E - модуль Юнга, дн/см².

Амплитуда колебаний кристаллов при возбуждении на собственной частоте существенно увеличивается, что позволяет производить маркировку объектов с опознавательными знаками, имеющими разные размеры кристаллов. Опознавательные знаки с кристаллами, имеющими различные размеры, имеют различные собственные частоты колебаний.

После нанесения опознавательного знака на объект и определения частоты его колебаний с помощью генератора, возбуждающего колебания в опознавательном знаке, и детектора, регистрирующего его ультразвуковые колебания, полученные данные вводят в ЭВМ. Частота звуковых колебаний опознавательного знака является кодом объекта. Измеренную экспериментальную частоту колебаний сравнивают с частотой колебаний хранящегося для данного объекта в памяти ЭВМ и тем самым производят идентификацию объекта.

Важной особенностью предложенного способа является возможность безконтактного обнаружения ультразвуковых колебаний маркируемого объекта. Ультразвуковые колебания, возбуждаемые генератором электромагнитных волн в опознавательном знаке, нанесенном на объект, могут быть обнаружены детектором ультразвуковых колебаний на расстоянии нескольких метров (более 10 м). Это позволяет использовать предложенный метод не только для маркировки объектов, но и для предотвращения их выноса из помещения (например из картинной галереи).

Формула изобретения

Способ маркировки, обнаружения и идентификации объектов, заключающийся в нанесении на объект метки, облучении ее внешним источником излучения и регистрации излучения от метки детектором, отличающийся тем, что в метку вводят кристаллы вещества, обладающего магнитострикцией, облучают ее электромагнитным излучением с частотой 10² - 10⁴ Гц, регистрируют детектором ультразвуковое и звуковое излучение от метки, которое используют для обнаружения и идентификации объекта.