Способ модификации поверхности твердого тела

 

Использование: при модификации поверхности твердого тела для формирования скрытого изображения. Сущность изобретения: способ предусматривает гидрофобизацию поверхности твердого тела обработкой ее потоком заряженных частиц. Для получения скрытого изображения маскируют участки поверхности, не подлежащие модификации, а дозу потока заряженных частиц устанавливают из расчета визуальной неразличимости обработанных и маскированных участков в обычных условиях. Считывание скрытого изображения осуществляют в условиях повышенной влажности при температуре на поверхности твердого тела ниже точки росы. Участки поверхности, не подлежащие модификации, целесообразно маскировать штемпельной краской, которую после обработки потоком корпускулярных частиц смывают. Техническим результатом изобретения является упрощение способа и расширение сферы его использования. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к прикладной физике и касается технологии модификации поверхности твердого тела для формирования водоотталкивающего покрытия, скрытого изображения и т.п.

Известен способ модификации поверхности твердого тела для формирования скрытой маркировки, предусматривающий нанесение на поверхность невидимых в нормальных условиях изображений, основанных на различных физических или химических эффектах. Изображения выявляют с помощью соответствующих физических или химических методов (патент ФРГ по заявке N OS 3723856, G 09 C 5/00, G 06 K 1/12, B 44 F 1/00, 1989). В частности, на поверхность твердого тела наносят тонкий слой флуоресцирующего состава, который затем покрывают слоем непрозрачного в видимой области спектра красителя. Таким образом осуществляют невидимую маркировку автомобилей, оружия и т.п. (патент Франции по заявке N 2661271, G 09 C 5/00, 1991).

В аналогичных целях в поверхность встраивают элемент, обладающий механически контролируемыми физическими свойствами (патент США N 4763927, G 09 C 3/00, 5/00, B 42 D 15/00, 1988).

Однако указанные способы сложны и требуют от потребителя использования специальной контролирующей аппаратуры.

Наиболее близким к заявляемому является способ модификации поверхности твердого тела путем гидро- или маслофобизации с помощью химического прикрепления гидрофобной (маслофобной) пленки к подложке, выполненной из полупроводникового материала (патент ЕПВ 0548997, H 01 L 31/0216, 1993).

Однако данный способ может использоваться только для обработки полупроводников в ситуации, допускающей изменение материала поверхности, что ограничивает сферу его применения. Кроме того, известный способ сложен и требует использования специального сырья для нанесения гидро- или маслофобного покрытия.

Техническая задача предлагаемого способа заключается в его упрощении, а также в расширении сферы использования применительно к процессу нанесения скрытого изображения.

Для решения указанной задачи поверхность твердого тела гидрофобизуют обработкой потоком заряженных частиц (электронов, ионов или корпускулярного электронно-ионного потока).

При технической реализации предлагаемого способа поверхность твердого тела обрабатывают с помощью установки ионоплазменного травления, электронно-лучевой установки, магнетрона, аппарата коронного разряда и т.п.

В варианте использования предлагаемого способа для получения скрытого изображения маскируют участки поверхности, не подвергаемые модификации в соответствии с контуром наносимого изображения. При этом дозу потока заряженных частиц устанавливают из расчета визуальной неразличимости обработанных и маскированных участков в обычных условиях. Удобно выполнять маскирование участков поверхности нанесением штемпельной краски с помощью штемпеля.

При помещении твердого тела в среду с повышенной влажностью (здесь и далее под средой с повышенной влажностью понимается среда с давлением водяных паров выше равновесного при данной температуре поверхности твердого тела, т. е. при температуре поверхности ниже точки росы), обработанные участки визуально контрастируют с необработанными, в связи с чем в этих условиях глаз различает скрытое изображение. Контрастирование обработанных участков с необработанными происходит потому что на необработанных участках в силу их низкой гидрофобности микроскопические капли образовавшейся влаги лучше прилегают к поверхности тела и, следовательно, меньше искажают ход оптических лучей, тогда как на гидрофобных участках микрокапли влаги, имея больший угол смачиваемости, хуже прилегают к поверхности, вследствие чего они существенно изменяют ход оптических лучей, рассеивая свет.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. Внутреннюю и наружную поверхности образца автомобильного стекла площадью 100 см2 обрабатывают потоком ионов аргона на установке ионоплазменного травления в течение 10 мин при постоянном токе 50 мА и напряжении 5 кВ. Поверхность обработанного образца имеет угол смачивания 130o (определен по углу скатывания капли воды с наклонной поверхности образца), тогда как угол смачивания необработанного образца равен 55o. Поэтому автомобильные стекла с поверхностью, модифицированной предлагаемым способом, обладают, по сравнению с необработанными стеклами, лучшими потребительскими свойствами в отношении меньшего запотевания.

ПРИМЕР 2. Поверхность зеркала из боросиликатного стекла маскируют трафаретом, выполненным из титановой фольги, в которой предварительно вытравлен контур наносимой на зеркало скрытой надписи. Маскированное зеркало помещают в электронно-лучевую установку и обрабатывают пучком электронов при напряжении 20 кВ под вакуумом 10-8 Па. По окончании обработки маску снимают. Для определения режима обработки предварительно облучают 5 пробных образцов зеркала дозами 0,1; 0,3; 1; 3 и 10 мКл/см2. Результаты приведены в табл.1. Как видно из табл. 1, скрытые надписи на образцах, обработанных дозами 0,1 и 0,3 мКл/см2, в среде с повышенной влажностью слабоконтрастны, а на образцах, обработанных дозами 3 и 10 мКл/см2, - контурированы в обычных условиях. Скрытая надпись на образце, облученной дозой 1 мКл/см2, имеет высокую контрастность при повышенной влажности и визуально неразличима в обычных условиях. Поэтому в дальнейшем зеркала обрабатывают дозой 1 мКл/см2, обеспечивающей угол смачивания обработанной поверхности 122o, тогда как маскированные участки имеют угол смачивания 34o.

Данный пример иллюстрирует использование предлагаемого способа по новому назначению - для нанесения скрытого изображения.

ПРИМЕР 3. На гладкие поверхности пластин из нержавеющей стали, покрытых слоем нитрида титана, наносят портретное изображение с помощью штемпеля. В качестве красителя используют штемпельную краску и спиртовые чернила для фломастера.

Маскированные таким образом пробные образцы обрабатывают потоком заряженных корпускулярных частиц на магнетронной установке переменного тока высокой частоты (13,56 МГц) при напряжении 800 В. По окончании обработки маску смывают. Для определения режима обработки образцы облучают дозами 1011, 1012, 1013 и 1014 ион/см2. Изображения на всех образцах, модифицированных с маскированием спиртовыми чернилами, имеют слабоконтрастные размытые контуры. Характеристики образцов, маскированных штемпельной краской при обработке корпускулярным потоком, приведены в табл. 2. Как видно из таблицы 2, скрытые изображения на образцах, маскированных штемпельной краской, обработанных дозами 1011; 1012 ион/см2, в среде с повышенной влажностью слабоконтрастны, а на образце, обработанном дозой 1014 ион/см2, - контурированы в обычных условиях. Скрытое изображение на образце, облученном дозой 1013 ион/см2, имеет высокую контрастность при повышенной влажности и визуально неразличимо в обычных условиях. Поэтому в дальнейшем пластины обрабатывают в этом режиме. Он обеспечивает значение угла смачивания 127o, тогда как маскированные участки имеют угол смачивания 38o.

Как пояснено приведенными примерами, предлагаемый способ проще прототипного, так как в нем отсутствует сложная материалоемкая операция нанесения гидрофобной или маслофобной пленки. Другим преимуществом нового способа является возможность его использования по новому назначению, а именно для нанесения легко считываемого скрытого изображения. Этот результат представляет промышленный и коммерческий интерес в ситуациях, где важны простота пользования и дешевизна изготовления, например, для улучшения потребительских свойств товаров народного потребления, скрытой маркировки товара, нанесения специальной рекламы и др.

1. Способ модификации поверхности твердого тела для получения скрытого изображения, заключающийся в гидрофобизации поверхности обработкой потоком заряженных частиц, при этом участки поверхности, не подлежащие модификации, маскируют, а дозу обработки потоком заряженных частиц устанавливают из условия визуальной неразличимости обработанных и маскированных участков поверхности в обычных условиях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что маскирование производят штемпельной краской с помощью штемпеля.

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к методам формирования твердотельных наноструктур, в частности полупроводниковых и оптических, и может быть использовано при создании приборов нового поколения в микроэлектронике, а также в оптическом приборостроении

Изобретение относится к области производства полупроводниковых приборов и может быть использовано в технологии изготовления дискретных приборов и интегральных схем для очистки (геттерирования) исходных подложек и структур на основе монокристаллического кремния от фоновых примесей и дефектов

Изобретение относится к технологии создания сложных проводящих структур с помощью потока заряженных частиц и может быть использовано в микроэлектронике для создания сверхминиатюрных приборов, интегральных схем, запоминающих устройств и оптических элементов

Изобретение относится к устройствам для удаления нежелательных поверхностных примесей с плоской или имеющей нерегулярную форму поверхности подложки 12 высокоэнергетическим излучением
Изобретение относится к технике, связанной с процессами легирования и диффузии примесей в полупроводники и металлы, а именно к способам диффузионного перераспределения примеси с поверхности по глубине полупроводниковых пластин путем обработки в потоке электронного пучка, и может быть использовано в пространстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

Изобретение относится к области силовой полупроводниковой техники и может быть использовано при изготовлении тиристоров и диодов

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов, а более конкретно к методам радиационно-термической обработки диодов, работающих на участке пробоя вольтамперной характеристики, и может быть использовано в производстве кремниевых стабилитронов, лавинных вентилей, ограничителей напряжения и т.п

Изобретение относится к области электричества, а более конкретно к технологии изготовления биполярных полупроводниковых приборов: диодов, тиристоров, транзисторов

Изобретение относится к способам и устройствам, основанным на выполнении определенных программ в компьютерной системе, для формирования цифровым методом зашифрованных или кодированных изображений символов в напечатанном виде

Изобретение относится к области полиграфии и касается печатной продукции со скрытым от визуального наблюдения изображением

Изобретение относится к области борьбы с подделками и, в частности, к способам наложения невоспроизводимого изображения аутентификации на изделие
Изобретение относится к области полиграфии, к способу изготовления полиграфической продукции, требующей идентификации и подтверждения подлинности, например, при изготовлении ценных бумаг и документов

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к области защиты информации, а именно к скрытной передаче сообщений по каналам связи

Изобретение относится к блоку, включающему в себя встроенный центральный процессор (CPU), и устройству формирования изображений, использующему встроенный центральный процессор

Изобретение относится к области культурно-исторического и художественно-ретроспективного исследования с применением компьютерных технологий, а именно к способу анализа художественных полотен и других произведений искусства для определения их авторства и защиты от подделки. Способ включает получение цифровой копии изображения художественного полотна или другого произведения искусства, сохранение указанного изображения в компьютере и его последующую обработку в графическом редакторе, при этом обработка изображения состоит из последовательности действий, включающей увеличение масштаба изображения до необходимых размеров, затемнение изображения инструментом "затемнитель" до проявления углублений и контуров изображения, осветление полученного изображения инструментом "осветлитель", оставляя нетронутыми выявленные углубления и контуры до более четкого проявления рельефа, обработку изображения при помощи инструмента "контурная резкость" путем настройки индивидуальных параметров эффекта резкости, радиуса пикселей и порога уровней до получения максимально четких контуров изображения. Техническим результатом является получение детальной информации, отражающей скрытые индивидуальные особенности конкретного художественного полотна, не прибегая к инструментальным механическим воздействиям на объект исследования. Результаты исследований могут быть использованы для определения подлинности и/или авторства вышеуказанных объектов искусства. 5 ил.
Изобретение относится к области защиты полиграфической продукции и подтверждения ее подлинности. Технический результат заключается в повышении надежности защиты за счет модификации цветного изображения защитного элемента и его размещения в соответствующих по цвету контрастного фона областях. В структуре воспроизводимого цветного изображения скрытого защитного элемента, разделенного на фрагменты, закодирована информация о подлинности защищаемого объекта. Контроль подлинности печатной продукции осуществляется путем выделения структуры элемента из основных цветовых составляющих отсканированного воспроизведенного изображения, объединения этих фрагментов в защитный элемент и декодирования информации, зашифрованной в нем.
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для защиты информации планшетного компьютера от утечки обрабатываемой или хранимой на нем информации по побочным электромагнитным излучениям и наводкам (ПЭМИН). Техническим результатом является обеспечение защиты планшетного компьютера от утечки информации без использования генератора шума. За счет использования принципа маскировки ПЭМИН основного планшетного компьютера подобным ложным ПЭМИН второго планшетного компьютера создают неотделимые от основных ПЭМИН идентичные ложные ПЭМИН, маскирующие работу основного планшетного компьютера. При этом используют полностью одинаковые по элементной базе и внутренней топологии основной и дополнительный планшетные компьютеры. Дополнительный планшетный компьютер располагается своим экраном под днищем основного планшетного компьютера параллельно и симметрично по одноименным сторонам без взаимного касания на расстоянии менее четверти длины волны колебаний одинаковой тактовой частоты процессоров.

Изобретение относится к электронной промышленности и может быть использовано при конструировании и производстве тиристоров

 

Наверх