Магнитные частицы, основа, содержащая такие частицы, защищенный документ и способ обнаружения таких частиц

 

Изобретение относится к способам обнаружения частиц в основе, электромагнитные свойства которой отличаются от электромагнитных свойств частиц, а также к основам и защищенным от подделки документам, содержащим такие частицы. Основа или защищенный документ содержат базовый материал и удлиненные частицы внутри базового материала, причем магнитные свойства частиц отличаются от соответствующих магнитных свойств базового материала. Частицы имеют поле магнитного насыщения более 100 А/м и магнитную индукцию насыщения выше чем 0,1 Тл. Основа может содержать бумажный или пластмассовый лист. Частица имеет такую длинную и тонкую форму, что ее коэффициент размагничивания меньше 1/250, диаметр поперечного сечения меньше 30 мкм, поле магнитного насыщения больше 100 А/м, магнитная индукция насыщения 0,1-1 Тл. Способ обнаружения частиц проводят в несколько этапов. Группа изобретений обеспечивает устойчивую систему распознавания подлинных документов от поддельных документов или других предметов, а также предотвращает копирование подлинных документов. 5 с. и 35 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 ил.

Область техники, к которой относится изобретение Изобретение касается способа и устройства для обнаружения наличия частиц в основе, базовый материал которой имеет электромагнитные свойства, по существу отличающиеся от соответствующих электромагнитных свойств частиц.

Изобретение также касается частиц и основы, содержащей такие частицы, которые позволяют легко распознавать документ как являющийся подлинным защищенным документом, для защиты документа от копирования или для способствования удостоверения его подлинности.

Изобретение предназначено прежде всего для использования в идентификации или установлении подлинности всех типов защищенных документов, имеющих бумажный или синтетический базовый материал, типа банкнот, банковских чеков, паспортов, кредитных карточек, билетов, лотерейных билетов и облигаций, которые содержат вышеупомянутые частицы, но оно также пригодно для других применений, в которых следует распознавать объекты.

Предпосылки создания изобретения В известной технике уже широко используется идентификация защищенных документов.

Некоторые известные решения направлены на распознавание возможных характерных изображений, напечатанных на поверхности некоторых защищенных документов.

Чтобы предохранять подлинные защищенные документы от фальшивого копирования посредством устройства цветного фотокопирования с высоким разрешением, в известной технике также предлагалось добавлять к волокнистой структуре базового материала основы или к поверхности документа один или больше элементов защиты, обеспечивающих возможность идентификации и (или) делающих трудным изготовление документа.

В патентах США US-A-4.114.032 (дата приоритета 1973 г.) и US-A-4.218.674 (дата регистрации 1975 г.) раскрыта аналогичная система, где в защищенные документы заделаны волокна, которые покрыты магнитным или способным намагничиваться материалом. Проверяется просто наличие магнитных волокон внутри защищенных документов или в качестве улучшенного свойства измеряется распределение магнитных волокон в защищенном документе так, что каждому отдельному защищенному документу можно давать уникальную метку. Можно получить до 500 миллионов различных возможных комбинаций. Патенты ЕР-А-0.625.766, ЕР-А-0.632.398 и ЕР-А-0.656.607 (все зарегистрированы в 1993 г.) раскрывают систему, где волокна состоят из магнитного порошка в качестве сердцевины полимерной оболочки. Магнитное детектирование выполняется с помощью постоянного тока, используемого для возбуждения катушки. Однако вследствие магнитной предыстории или возмущения магнитных полей или деформаций защищенных документов повторяемость такой системы развертки магнитным полем не обеспечивается и точное распознавание между подлинными защищенными документами и поддельными документами не всегда гарантируется. Поэтому обнаружение не всегда является отличительным.

Кроме того, если знаки на защищенном документе напечатаны посредством магнитной печатной краски, которая обнаруживается посредством устройства сортировки, может происходить наложение между магнитными волокнами и магнитной печатной краской знаков.

Другие варианты осуществления изобретения, раскрытые в известном уровне техники, основаны на обнаружении конкретных электромагнитных свойств элементов защиты. Патент Франции FR 2.425.937 раскрывает способ диспергирования металлических нитей, более конкретно нитей из нержавеющей стали, внутри волокнистой структуры бумаги для обеспечения возможности идентификации посредством микроволн (электромагнитных волн длиной от дециметров до миллиметров).

Патент США US-A-4.820.912 (дата приоритета 1985 г.) раскрывает альтернативную систему, где защищенные документы содержат беспорядочно распределенные токопроводящие волокна. Сканируя документы посредством микроволн, можно получить уникальное распределение волокон внутри защищенного документа. Можно получить до 64³²⁰ различных возможных комбинаций метки, характеризующих это распределение. Применение этой микроволновой технологии для воспроизводящего устройства типа устройства фотокопирования с целью предотвращения кодирования защищенных документов (патент WO-A-95/24000, дата приоритета 1994 г.) не позволяет отличать защищенные документы от печатных плат или от поздравительных открыток, имеющих декоративную металлическую фольгу на их поверхности. С другой стороны, система не обнаруживает наличия волокон, если металлическая пластина помещена над подлинным защищенным документом. Частично закрывающие крышки устройств фотокопирования или металлические части по соседству с устройством фотокопирования могут мешать системе. Вследствие этого такие системы не являются полностью надежными.

Кроме того, в известной технике обеспечен ряд оптических аутентификационных систем. Некоторые из них уже были раскрыты в патенте США US-A-3.313.941 (дата регистрации 1963 г.) и в патенте США US-A-3.449.585 (дата регистрации 1966 г. ). Однако все оптические системы страдают от главного недостатка, состоящего в том, что изнашивание, или повреждение, или грязь на поверхности подлинных защищенных документов может привести к тому, что защищенные документы больше не распознаются как подлинные.

Краткое изложение сущности изобретения В основу настоящего изобретения положена задача устранения недостатков известного уровня техники.

Другой задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание устойчивой системы распознавания, которая позволяет отличать подлинные защищенные документы от других предметов или документов.

Также задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание системы, которая предотвращает копирование подлинных защищенных документов.

Еще одной задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание системы, которая не мешает обычным магнитным устройствам считывать знаки.

Дополнительной задачей, решаемой настоящим изобретением, является обеспечение основы типа защищенного документа, более конкретно банкноты, включающей элементы защиты, легко обнаруживаемые в противокопировальной системе.

Вышеуказанная задача решается тем, что согласно изобретению основа содержит базовый материал и удлиненные частицы внутри упомянутого базового материала, причем магнитные свойства упомянутых частиц отличаются от соответствующих магнитных свойств упомянутого базового материала, где частицы имеют поле магнитного насыщения более 100 А/м и магнитную индукцию насыщения выше чем 0,1 Тл.

Желательно, чтобы упомянутые удлиненные частицы имели поле магнитного насыщения больше чем 300 А/м.

Желательно, чтобы упомянутые удлиненные частицы имели магнитную индукцию насыщения предпочтительно в пределах от 0,1 до 1 Тл.

Желательно, чтобы удлиненные частицы имели такую длинную и тонкую форму, что их коэффициент размагничивания N меньше 1/250, а их диаметр поперечного сечения был меньше 30 мкм.

Желательно, чтобы упомянутые удлиненные частицы имели магнитную динамическую проницаемость μd, находящуюся в пределах от 10 до 10000, предпочтительно от 100 до 10000.

Желательно, чтобы упомянутый базовый материал был изготовлен из бумаги или пластмассы.

Желательно, чтобы сочетание формы, состава и структуры магнитной частицы было следующим i) поле магнитного насыщения, находящееся в пределах от 100 до 1000 А/м, ii) магнитную индукцию насыщения выше 0,1 Тл, предпочтительно находящуюся в пределах от 0,1 до 1 Тл, iii) магнитную динамическую проницаемость μd, находящуюся в пределах от 10 до 10000, предпочтительно от 100 до 10000.

Желательно, чтобы упомянутая частица имела остаточную магнитную индукцию постоянного тока, которая меньше 0,3 Тл.

Желательно, чтобы удлиненные магнитные частицы были сделаны из магнитного материала и немагнитного материала.

Желательно, чтобы удлиненные магнитные частицы были сделаны из немагнитного материала, покрываемого магнитным материалом или заключенного в нем.

Желательно, чтобы магнитные удлиненные частицы имели диаметр поперечного сечения в пределах от 1 до 30 мкм и длину в пределах от 1 до 20 мм.

Желательно, чтобы количество магнитных удлиненных частиц в упомянутой основе находилось в пределах от 0,1 до 5% по весу относительно веса упомянутой основы.

Желательно, чтобы частицы являлись твердотянутыми или застывающими при изготовлении металлическими нитями.

Желательно, чтобы упомянутая металлическая нить была подвергнута отжигу.

Желательно, чтобы упомянутая частица представляла бы собой аморфные металлические нити.

Желательно, чтобы упомянутые магнитные частицы были изготовлены из сплава, содержащего компоненты, выбираемые из Ni, Fe, Cr, Co, Cu, Mo, Mn, Nb, Si, V, В, С и Р.

Желательно, чтобы сплав содержал компоненты, выбираемые из Ni, Fe, Мо, Si и С.

В соответствии с другим аспектом изобретения обеспечивается защищенный документ, содержащий магнитные удлиненные частицы, равномерно рассеянные внутри вышеуказанной основы, где упомянутая основа содержит бумажный или пластмассовый лист.

Желательно, чтобы в защищенном документе упомянутые удлиненные частицы были рассеяны в выбранных частях основы.

Желательно, чтобы в защищенном документе магнитные удлиненные частицы были сделаны из металлических нитей, причем количество магнитных нитей в упомянутой основе находилось в пределах от 0,2 до 2%, где основа является бумажным листом.

Желательно, чтобы в защищенном документе документ представлял бы собой банкноту.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечен способ обнаружения наличия магнитных удлиненных частиц в вышеуказанной основе или в вышеуказанном защищенном документе, где согласно изобретению (а) осуществляют излучение сигнала электромагнитного источника одной или больше конкретных опорных частот в основу так, что любые присутствующие магнитные удлиненные частицы входят в нелинейную часть их кривой намагничивания по индукции по меньшей мере в течение части цикла сигнала источника, (b) осуществляют детектирование сигнала электромагнитного обнаружения, исходящего от основы, (с) осуществляют проверку сигнала обнаружения на наличие конкретных более высоких гармоник упомянутых опорных частот или любой линейной комбинации упомянутых опорных частот и упомянутых гармоник, где упомянутые конкретные более высокие гармоники показывают наличие упомянутых магнитных частиц.

Желательно, чтобы упомянутый сигнал электромагнитного источника имел только одну опорную частоту. Желательно, чтобы упомянутая опорная частота была выше 1 кГц.

Желательно, чтобы конкретные более высокие гармоники имели частоту выше 10 кГц.

Желательно, чтобы упомянутые конкретные более высокие гармоники имели порядок десяти или выше.

Желательно, чтобы упомянутые конкретные более высокие гармоники имели порядок 19 и имели частоту 380 кГц.

Желательно, чтобы в дополнение к упомянутому сигналу электромагнитного источника на основу испускали бы микроволны для обнаружения наличия каких-либо присутствующих магнитных удлиненных частиц.

Желательно, чтобы осуществляли генерирование сигнала, который предотвращал снятие истинной копии в случае, если присутствуют упомянутые конкретные гармоники.

Согласно еще одному аспекту изобретения обеспечена магнитная удлиненная частица для внедрения в базовый материал основы с магнитными свойствами, по существу отличающимися от соответствующих магнитных свойств упомянутой частицы, где согласно изобретению упомянутая частица имеет такую длинную и тонкую форму, что ее коэффициент размагничивания N меньше 1/250, диаметр поперечного сечения меньше 30 мкм, а поле магнитного насыщения больше 100 А/м, при этом упомянутая частица имеет магнитную индукцию насыщения, находящуюся в пределах от 0,1 до 1 Тл.

Желательно, чтобы она имела поле магнитного насыщения больше чем 300 А/м.

Желательно, чтобы удлиненная магнитная частица имела коэффициент размагничивания N меньше чем 1/1000.

Желательно, чтобы удлиненная магнитная частица имела магнитную динамическую проницаемость μd, находящуюся в пределах от 100 до 10000.

Желательно, чтобы в удлиненной магнитной частице сочетание формы, состава и структуры магнитной частицы являлось бы следующим
i) поле магнитного насыщения, находящееся в пределах от 100 до 1000 А/м,
ii) магнитную индукцию насыщения выше 0,1 Тл, предпочтительно находящуюся в пределах от 0,1 до 1 Тл,
iii) магнитную динамическую проницаемость μd, находящуюся в пределах от 10 до 10000, предпочтительно от 100 до 10000.

Желательно, чтобы магнитная частица была изготовлена из магнитного материала и немагнитного материала.

Желательно, чтобы магнитная частица была изготовлена из немагнитного материала, покрытого магнитным материалом или заключенного в нем.

Желательно, чтобы магнитная частица имела диаметр поперечного сечения в пределах от 1 до 30 мкм и длину в пределах от 1 до 20 мм.

Желательно, чтобы магнитный материал был изготовлен из сплава, содержащего компоненты, выбираемые из Fe, Co, Cr, Ni, Сu, Мо, Mn, Nb, Si, V, В и Р.

Желательно, чтобы упомянутая частица имела остаточную магнитную индукцию постоянного тока меньше 0,3 Тл.

Использование нелинейности свойств намагничивания маркирующего материала, то есть изменения плотности В магнитного потока при применении магнитного поля Н, в качестве эффективного параметра для обнаружения, является способом, который известен как таковой в электронной идентификации изделий (ЭИИ) или системах против краж. Сигналы, которые могут быть получены при таком подходе, очень характерны, и электронные приборы и обработка сигнала могут быть простыми. Системы ЭИИ подробно были раскрыты в патентной литературе. Некоторые примеры представлены в патентах Франции FR 763.681 (дата регистрации 1933 г. ), США US-A-3.631.442 (дата регистрации 1967 г.), США US 3.990.065 (дата регистрации 1975 г. ) и ЕР-А-0.153.286 (дата приоритета 1984).

Однако очевиден ряд существенных различий между системами ЭИИ и настоящим изобретением.

В системах ЭИИ метки против краж используются для того, чтобы вызвать тревогу на площадках выхода из магазинов, если продукция не была оплачена в кассе. Площадка выхода из магазина намного больше, чем объем, требуемый для обнаружения магнитных удлиненных частиц в защищенных документах. Обычный выходной коридор имеет ширину приблизительно 1 м, в то время как в настоящем изобретении для выполнения обнаружения достаточные расстояния составляют только несколько сантиметров, например только от 0,5 до 5 см между магнитным полем и магнитными удлиненными частицами. Это основное различие ведет к ряду свойств, которые являются различными для применения настоящего изобретения:
1) Магнитный материал меток ЭИИ довольно объемистый, поскольку он должен присутствовать в достаточном объеме, чтобы вызвать тревогу на относительно большой выходной площадке; обычный размер поперечного сечения составляет приблизительно 1 мм, а длина может равняться нескольким сантиметрам. В противоположность этому, соответствующие настоящему изобретению магнитные удлиненные частицы имеют значительно меньший объем. Их коэффициент размагничивания N меньше чем 1/250, предпочтительно меньше чем 1/1000, а их диаметр поперечного сечения меньше чем 30 мкм, предпочтительно меньше 15 мкм и наиболее предпочтительно в пределах от 1 до 10 мкм. Максимальную величину коэффициента размагничивания N выбирают так, чтобы магнитные удлиненные частицы можно было обнаруживать посредством устройства с приемлемыми размерами катушки индуктивности и рассеиваемой мощности так, чтобы их можно было устанавливать, например, в фотокопировальное устройство или машину для подсчета банкнот. Коэффициент N размагничивания предпочтительно больше чем 1/100000, чтобы избежать объявления тревоги ЭИИ.

2) Магнитный материал меток ЭИИ можно классифицировать как весьма магнитомягкий материал, то есть материал, имеющий очень малую коэрцитивную силу Н_c и относительно высокую динамическую магнитную проницаемость μ_d, поскольку малые магнитные поля Н, перекрывающие выходную площадку магазина, должны иметь возможность насыщать метки ЭИИ. В противоположность этому соответствующие настоящему изобретению магнитные удлиненные частицы, хотя все еще классифицируются как магнитомягкие материалы, имеют такую форму и (или) состав и (или) структуру, что они являются эффективно достаточно магнитожесткими, чтобы оставаться ниже точки насыщения их петли магнитного гистерезиса по индукции в полях, используемых в магазинных системах, чтобы они не производили достаточные высокие сигналы, способные активизировать тревогу магазинов. По сравнению с метками ЭИИ соответствующие настоящему изобретению магнитные удлиненные частицы имеют предпочтительно более низкую магнитную динамическую проницаемость μ_d, и поэтому требуют значительно более высокое магнитное поле для достижения насыщения. Поле Н_s магнитного насыщения соответствующих настоящему изобретению магнитных удлиненных частиц больше чем 100 А/м, предпочтительно больше 200 А/м и наиболее предпочтительно больше 300 А/м. Эта более низкая величина выбрана, чтобы не вызывать тревоги ЭИИ. Поле H_s магнитного насыщения предпочтительно меньше чем 1000 А/м, чтобы его можно было достигнуть посредством устройства детектора с приемлемыми размерами катушки индуктивности и рассеиваемой мощности, которое можно вмонтировать в фотокопировальное устройство или машину для подсчета банкнот или автоматический торговый автомат. Заявители до сих пор знали по опыту, что поле несколько выше 1000 А/м будет трудно достигнуть с помощью катушки индуктивности без сердечника. Однако поле магнитного насыщения свыше 1000 А/м можно получить при использовании катушки индуктивности с ферритовым сердечником или при использовании ферромагнитных порошков в сердечнике. Магнитная индукция насыщения предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 до 1 Тл, а динамическая магнитная проницаемость μ_d (определение смотрите ниже) изменяется от 100 до 10000. В пределах контекста настоящего изобретения все эти магнитные свойства были определены при помощи магнитометра переменного тока на частотах от 10 до 100 кГц.

3) Из-за объемистого материала меток ЭИИ применяемые частоты ограничены для снижения потерь на вихревые токи. В отличие от этого в настоящем изобретении можно применять значительно более высокие частоты (свыше 1 кГц), поскольку магнитные удлиненные частицы имеют значительно меньший объем. Соответствующие гармоники имеют также значительно более высокую частоту (выше 10 кГц), а обычные гармоники имеют порядок десяти или выше.

4) В системах ЭИИ проблема перекрытия большой площадки выхода из магазина и проблема чувствительных к ориентации меток ЭИИ привела к ряду вариантов осуществления, где использовались две или больше опорные частоты, или к использованию дополнительного вращающегося магнитного поля для создания глобального пространственного магнитного поля, которое нечувствительно к ориентации ЭИИ. Из-за значительно более ограниченных размеров объемов, требуемых для настоящего способа детектирования, в случае настоящего изобретения такие сложности не являются необходимыми. Доказано, что достаточен сигнал источника единственной опорной частоты.

В варианте осуществления настоящего изобретения способ содержит дополнительный этап: (d) генерирования сигнала, который предотвращает снятие истинной копии в случае, если присутствуют упомянутые особые гармоники.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечено устройство детектирования для обнаружения наличия магнитных удлиненных частиц в основе, базовый материал которой имеет магнитные свойства, по существу отличающиеся от соответствующих магнитных свойств удлиненных частиц, причем упомянутые частицы имеют поле Н_s магнитного насыщения, превышающее 100 А/м, предпочтительно больше 200 А/м и наиболее предпочтительно больше 300 А/м. Базовый материал предпочтительно сделан из немагнитного материала. Удлиненные частицы предпочтительно имеют такую длинную и тонкую форму, что их коэффициент размагничивания N меньше чем 1/250, а диаметр их поперечного сечения меньше чем 30 мкм.

Устройство содержит:
(a) генератор для испускания на основу сигнала источника одной или больше опорных частот;
(b) детектор для детектирования сигнала обнаружения, исходящего от основы;
(с) процессор обработки сигналов для исследования сигнала обнаружения относительно наличия каких-либо конкретных высших гармоник опорных частот или любой линейной комбинации опорных частот, где конкретные высшие гармоники показывают наличие магнитных удлиненных частиц.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления изобретения устройства и сигнал источника, и сигнал обнаружения представляют собой электрические сигналы, а устройство дополнительно содержит возбуждающую катушку индуктивности для преобразования сигнала источника в магнитное возбуждающее поле и катушку индуктивности обнаружения для преобразования магнитного поля обнаружения в сигнал обнаружения. Катушки индуктивности расположены так, чтобы обеспечивать нулевой выход магнитного возбуждающего поля в катушке индуктивности обнаружения с целью избежания насыщения усилителя и минимизирования любых перекрестных помех, которые могут появляться в проводящих материалах.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления устройства возбуждающая катушка индуктивности расположена вокруг ферритового сердечника.

Ферритовый сердечник имеет U-образную форму, а возбуждающая катушка индуктивности расположена вокруг каждой ножки U-образного ферритового сердечника. Катушка индуктивности обнаружения также расположена вокруг каждой ножки U-образного ферритового сердечника. Каждая катушка индуктивности обнаружения предпочтительно разделена в две части, по одной части с обеих сторон от возбуждающей катушки индуктивности. Эти две части катушки индуктивности обнаружения намотаны в противофазе для создания нулевого выхода возбуждающего сигнала. Рядом с возбуждающей катушкой индуктивности и катушкой индуктивности обнаружения, вокруг ферритового сердечника может присутствовать третья катушка индуктивности для обнаружения наличия каких-либо черных металлов.

Соответствующее второму аспекту настоящего изобретения устройство можно использовать в автоматизированных торговых автоматах, машинах для подсчета банкнотов и воспроизводящих устройствах.

Что касается использования в воспроизводящих устройствах, то чтобы обнаружить наличие любых защищенных документов во всей просматриваемой области, можно использовать следующие варианты осуществления:
1) использование больше чем одной возбуждающей катушки индуктивности и больше чем одной катушки индуктивности обнаружения;
2) возбуждающие катушки индуктивности и катушки индуктивности обнаружения, образующие последовательную цепочку;
3) использование только одной возбуждающей катушки индуктивности и одной катушки индуктивности обнаружения, обе имеют удлиненную форму;
4) использование одной возбуждающей катушки индуктивности и больше одной катушки индуктивности обнаружения.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения обеспечена удлиненная магнитная частица для введения в базовый материал основы, где базовый материал имеет магнитные свойства, отличающиеся по существу от соответствующих магнитных свойств частицы. Базовый материал предпочтительно сделан из немагнитного материала. Частица имеет такую длинную и тонкую форму, что ее коэффициент размагничивания N меньше 1/250, предпочтительно меньше 1/1000. Диаметр поперечного сечения частицы составляет меньше 30 мкм, предпочтительно меньше 15 мкм, предпочтительно находится в пределах 1-10 мкм, а ее поле Н_s магнитного насыщения больше 100 А/м, предпочтительно больше 200 А/м и наиболее предпочтительно больше 300 А/м.

Напряженность магнитного поля внутри материала определяется выражением
H_in=H_app-N•М,
где М - намагниченность материала, Н_арр - накладываемое магнитное поле, а N - коэффициент размагничивания.

При однородной намагниченности это снижение напряженности внутреннего поля можно рассматривать как снижение эффективной магнитной проницаемости от ее истинной величины μ_r, которая является так называемой объемной магнитной проницаемостью или магнитной проницаемостью материала, до очевидной или эффективной магнитной проницаемости где
или

Поэтому действие снижения магнитной проницаемости вызывает смещение петли магнитного гистерезиса по индукции в форму, которая имеет более высокое поле насыщения и более низкую остаточную намагниченность. В случае сферы, коэффициент размагничивания N=1/3. Тогда как для длинных, тонких эллипсоидов (приближающихся к цилиндрам, представляемым удлиненными частицами типа волокон), N определяется выражением
N=[In(2р)-1]/р₂, где р - отношение длины к диаметру.

Для волокна диаметром 8 мкм и длиной 3 мм N равен 1/25000.

На основании этих уравнений, если в качестве примера возьмем материал с объемной магнитной проницаемостью μ_r, равной 100000, то шарик идентичного материала, по-видимому, будет иметь эффективную магнитную проницаемость приблизительно в 7000 раз меньше, чем у волокна с указанными выше размерами. Тогда в каждом случае это будет оказывать прямое воздействие на величину поля, требуемую для насыщения материала. Таким образом, шарики или частицы порошка приблизительно сферической формы не подойдут для описанного здесь применения.

Магнитная индукция насыщения В_s магнитной удлиненной частицы предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 до 1 Тл, предпочтительно от 0,1 до 0,5 Тл.

Очевидную или эффективную магнитную проницаемость μ_r измеряют на постоянном токе. Параметр магнитной динамической проницаемости μ_d представляет показатель чувствительности частицы в практических ситуациях, принимая во внимание объемные магнитные проницаемости, форм-факторы, частоту переменного тока возбуждающих полей и пределы полей, которые являются обычными в схемах ЭИИ и которые могут быть практическими в нашей предложенной новой соответствующей изобретению системе. Следовательно, магнитная динамическая проницаемость μ_d здесь определяется как отношение магнитной индукции насыщения B_s к магнитному полю насыщения Н_s, умноженному на μ₀, измеренное на частоте переменного тока. Если материалы не насыщаются в полях, используемых в магнитометре, то магнитная динамическая проницаемость определяется как отношение магнитной индукции В к μ₀H при максимальном поле, используемом в эксперименте (например, приблизительно 1000 А/м). Магнитная динамическая проницаемость μ_d явно связана с эффективной магнитной проницаемостью и оба параметра имеют одну и ту же или близкую величину при постоянном токе в материале с низкими потерями, в котором отклонение из-за размагничивания имеет влияние на форму измеряемой петли магнитного гистерезиса по индукции. Магнитная динамическая проницаемость μ_d магнитной удлиненной частицы предпочтительно находится в диапазоне от 100 до 10000.

Термины "магнитная удлиненная частица" относятся к самой удлиненной частице, сделанной из магнитного материала и, возможно, из магнитного материала и немагнитного материала. В частности, магнитный материал может быть покрыт немагнитным материалом или заключен в него, или удлиненная частица может быть сделана из немагнитного материала, покрываемого магнитным материалом, или путем введения магнитного материала. Толщина покрытия может находиться в пределах от 1 до 5 мкм.

Магнитный материал может быть сделан первоначально из сплава, содержащего компоненты, выбираемые из Fe, Cr, Со, Сu, Ni, Mo, Mn, Nb, В, V, С, Si и Р, более конкретно из Ni, Fe, Мо, Mn, С и Si. Мягкие магнитные материалы были раскрыты, например, в патентах ЕР-А-0.295.028 и US-A-4.298.862.

Подходящий состав сплава отвечает общей формуле
Ni_aFe_bCr_cCo_dCu_eMo_fMn_gP_hNb_iB_jV_kSi_lC_m,
где символы а-m представляют целые числа.

Более конкретные составы сплава имеют от 52 до 85% никеля (Ni) и изменяющиеся количества других компонентов.

Пример хорошо работающего состава сплава представляет собой 80,00% Ni, 4,20% Мо, 0,50% Mn, 0,35% Si; 0,02% С, остальное Fe.

Другие обычные составы представляют собой
Ni₈₂Fe₁₄Mo₃Mn₁,
Ni₇₉Fe₁₆Mo₄Mn₁,
Ni₇₀Fe₁₁Cu₁₂Mo₂Mn₅,
Ni₇₁Fe₁₁Cu₁₃Mo₂Mn₃,
Ni₇₁Fe₁₁Cu₁₂Mo₂Mn₄.

Некоторые из этих составов запущены в серийное производство под названиями μ-металл, Permafi, Permalloy, Supermalloy, Vitrovac и Metglas.

В качестве немагнитного и неметаллического материала можно упомянуть стекло, углерод или синтетический материал типа полимеров, особенно полипропилен и полиэтилен.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления этого третьего аспекта настоящего изобретения удлиненная частица представляет собой волокно, которое может быть металлической нитью или неметаллическим волокном, покрытым магнитным веществом.

Волокна могут быть равномерно рассеяны и распределены по всей основе и поэтому не легко пропускаются системой обнаружения. Волокна предпочтительно можно равномерно и по отдельности рассеивать по всей основе для предотвращения формирования агломератов волокон. Кроме того, поскольку волокна рассеяны внутри основы, их не легко удалять фальшивомонетчикам, которые хотели бы удалять их перед созданием фотокопии и восстанавливать их внутри основы после фотокопирования.

Волокна предпочтительно являются твердотянутыми или затвердевающими при изготовлении металлическими нитями, например, изготовленными в соответствии со способом бесконечно вытягиваемой проволоки, который хорошо известен сам по себе. Этот способ производства имеет преимущество изготовления со значительно более высокой производительностью, чем при горячем способе производства металла. Твердое волочение делает магнитные волокна также "жестче" с магнитной точки зрения, то есть менее магнитомягкими, так что требуется более высокое поле Н_s магнитного насыщения. Это особенно полезно в настоящем изобретении, поскольку это помогает их отличать от меток ЭИИ и предотвращает объявление тревоги в схемах ЭИИ. Заявители также нашли, что магнитная динамическая проницаемость μ_d твердотянутых волокон может быть удвоена с помощью отжига. Это все еще сохраняет достаточно высокое поле Н_s магнитного насыщения, но делает волокна более чувствительными.

Магнитными удлиненными частицами также могут быть аморфные металлические нити.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения, обеспечена основа, содержащая базовый материал и удлиненные частицы внутри базового материала. Магнитные свойства удлиненных частиц отличаются от соответствующих магнитных свойств базового материала, причем упомянутые частицы имеют магнитное поле насыщения, находящееся в пределах от 100 А/м, предпочтительно от 200 А/м и наиболее предпочтительно от 300 А/м. Базовый материал предпочтительно сделан из немагнитного материала. Удлиненные частицы предпочтительно имеют такую длинную и тонкую форму, что их коэффициент размагничивания N меньше 1/250, а диаметр их поперечного сечения меньше 30 мкм. Базовый материал предпочтительно является немагнитным материалом типа пластмассы или волокнистой структуры, аналогичной бумаге.

Удлиненные частицы предпочтительно имеют магнитную индукцию насыщения в пределах от 0,1 до 1 Тл, предпочтительно от 0,1 до 0,5 Тл, а магнитную динамическую проницаемость μ_d, изменяющуюся в пределах от 100 до 10000.

Подводя итог, отметим, что сочетание формы, состава и структуры магнитных удлиненных частиц таковы, что
- магнитное поле, требуемое для достижения насыщения магнитной индукции в частице, значительно выше, чем производимое в системах ЭИИ, и значительно ниже требуемого для насыщения твердого ферромагнитного материала типа железа, стали или пластинки и
- магнитная остаточная индукция значительно ниже, чем у частиц из магнитных чернил, используемых в системе магнитного кодирования, как определено в Международном стандарте для распознавания знаков магнитных чернил ISO 1004 (Международная организация по стандартизации).

Эти свойства выполняются, когда сочетание формы, состава или структуры магнитных удлиненных частиц таковы, что удлиненные частицы имеют
i) поле насыщения, находящееся в пределах от 100 до 1000 А/м;
ii) магнитную индукцию насыщения, находящуюся в пределах от 0,1 до 1 Тл;
iii) магнитную динамическую проницаемость μ_d, находящуюся в пределах от 100 до 10000.

Магнитные удлиненные частицы, особенно волокна, имеют среднее значение диаметра поперечного сечения, находящееся в пределах от 1 до 30 мкм, предпочтительно от 5 до 15 мкм, а длину, находящуюся в пределах от 1 до 20 мм, предпочтительно находящуюся в пределах от 2 до 10 мм.

Удлиненные частицы наиболее предпочтительно являются твердотянутыми или затвердевающими при изготовлении металлическими нитями, но также могут быть аморфными металлическими нитями.

Магнитные удлиненные частицы можно делать из сплава, содержащего компоненты, выбираемые из Ni, Fe, Cr, Со, Сu, Мо, Mn, P, Nb, В, V, Si, и более конкретно из Fe, Ni, Мо, Mn, Сu.

Базовый материал основы можно делать из бумаги или синтетического вещества, особенно пластмассового, типа полипропилена или полиэтилена.

Магнитные удлиненные частицы также можно делать из магнитного и немагнитного материала.

Соответствующая четвертому аспекту настоящего изобретения основа предпочтительно имеет количество магнитных удлиненных частиц, особенно волокон, находящееся в пределах от 0,1 до 5%, предпочтительно от 0,2 до 2%, наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,5% по весу относительно веса основы. Если основа представляет собой бумажный лист, его толщина обычно находится в пределах от 20 до 300 мкм. Банкноты обычно имеют толщину, находящуюся между 80 и 120 мкм.

Удлиненные частицы могут быть равномерно или беспорядочно рассеяны по всей основе и (или) могут присутствовать только в выбранных частях основы. Волокна можно распределять внутри основы в выбранных его частях в соответствии с известными в технике способами, и особенно способами, раскрытыми в работе WO 96/14469 (PCT/FR95/01405). Волокна предпочтительно включаются в части банкнот, соответствующие печатным площадкам, чтобы волокна были меньше заметны. В частности, волокна включают вне площадок с водяными знаками. Наиболее предпочтительно волокна располагают вне площадок, на которых напечатано магнитными чернилами, чтобы избежать любых возможных электромагнитных помех. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения волокна находятся в основе в областях, имеющих форму лент шириной по меньшей мере 20 мм.

Удлиненные частицы, особенно волокна, предпочтительно имеют цвет, близкий к цвету базового материала. Это можно выполнить путем нанесения покрытия или слоя, обеспечивающего волокнам желаемый цвет. Способы нанесения такого покрытия раскрыты во французской заявке на патент FR9502868 и в международной заявке на патент PCT/FR/96 00390.

Настоящее изобретение также обеспечивает защищенное изделие типа защищенного документа, более конкретно банкноты, приспособленное для аутентификации, где упомянутое защищенное изделие содержит соответствующие изобретению частицы и основу. Поэтому настоящее изобретение обеспечивает защищенное изделие типа банкноты, приспособленное для аутентификации, причем упомянутое защищенное изделие содержит магнитный материал из частиц, который требует напряженность поля по меньшей мере 100 А/м (и предпочтительно по меньшей мере 300 А/м) до его насыщения, вследствие чего предотвращает запуск таким изделием систем электронного инспектирования изделий.

Краткое описание чертежей
Теперь настоящее изобретение будет более подробно проиллюстрировано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
фиг. 1 представляет сравнение кривой намагничивания по индукции соответствующей изобретению магнитной удлиненной частицы с кривыми намагничивания по индукции других объектов;
фиг. 2 схематично иллюстрирует конфигурацию соответствующего настоящему изобретению устройства обнаружения;
фиг. 3 показывает, как можно расположить возбуждающую катушку индуктивности и катушку индуктивности обнаружения соответствующего настоящему изобретению устройства;
фиг. 4-7 иллюстрируют варианты осуществления возбуждающей катушки (катушек) индуктивности и катушки (катушек) индуктивности обнаружения для использования в воспроизводящих устройствах;
фиг. 8 иллюстрирует предпочтительный вариант осуществления возбуждающей катушки индуктивности и катушки индуктивности обнаружения, расположенных вокруг ферритового сердечника.

Подробное описание варианта осуществления изобретения
Ссылочная позиция 10 на фиг.1 относится к кривой намагничивания по индукции метки ЭИИ, которую можно обозначить как "очень магнитомягкую". Она отличается очень низким полем насыщения H_s и довольно высоким уровнем магнитной динамической проницаемости. Ссылочная позиция 12 относится к кривой намагничивания по индукции магнитной удлиненной частицы, которая в соответствии с настоящим изобретением должна быть введена в основу. Хотя она также представляет магнитомягкий материал, он не такой "очень мягкий", как метка ЭИИ. Поле H_s насыщения выше, чем соответствующие значения для меток ЭИИ. Ссылочная позиция 14 относится к кривой намагничивания по индукции пластины из мягкой стали, ясно показывая поле магнитного насыщения, которое намного больше, чем Н_s и Н'_s.

Из фиг.1 ясно, что низкие магнитные поля, применяемые в системах ЭИИ для насыщения меток ЭИИ, не доводят до насыщения соответствующие настоящему изобретению магнитные удлиненные частицы и не запускают системы аварийной сигнализации в магазинах. Из фиг.1 также ясно, что магнитные поля, применяемые в настоящем изобретении для насыщения магнитных удлиненных частиц, находятся все еще в относительно линейной части кривой намагничивания по индукции мягкой стальной пластины и не создают такой же ряд высших гармоник. Эту разницу можно использовать для распознавания двух типов материалов и даже для обнаружения маркерной метки при наличии больших ферромагнитных предметов.

В таблице представлено экспериментальное сравнение фактических меток и примеров обычных магнитных предметов, измеряемых магнитометром на частотах от 20 Гц до 20 кГц.

Метка ЭИИ в таблице имеет объем и массу, которые приблизительно в 3000 раз больше, чем у металлической нити в таблице.

Вышеупомянутые чертежи представляют относительные различия между материалами. Однако следует понимать, что в практических случаях для меток ЭИИ и соответствующей изобретению системы необходимо учитывать фактическое намагничивание поля сканирования или опроса при ориентации материала в поле, объем имеющегося материала и используемые частоты.

Магнитная металлическая нить имела при измерении остаточную намагниченность переменного тока 0,3 Тл. На практике остаточная намагниченность постоянного тока оказывается ниже, чем эта, так что не генерируются никакие значительные электромагнитные шумовые сигналы, которые мешают другим системами магнитного кодирования. В частности, волокна не вносят никакого существенного сигнала в случае стандартного магнитного устройства считывания знаков, считывающего знаки, сделанные магнитными чернилами. Другими словами, при использовании способа измерения и определения максимальных остаточных уровней сигналов, как определено в Международном Стандарте для распознавания знаков, наносимых магнитными чернилами, ISO 1004, эффект остаточной магнитной индукции является приемлемым.

Результаты экспериментов показывают, что можно обнаруживать хорошую амплитуду сигнала на высоких гармониках от волокна, упомянутого в вышеприведенной таблице, и что на высоких частотах имеются очень слабые помехи от гармоник от электронных схем возбуждения. При малой площади поперечного сечения волокон потери на вихревые токи малы вплоть до весьма высоких частот и выходные сигналы возрастают благодаря тому, что обнаруженное напряжение пропорционально скорости изменения магнитной индукции. При объемных ферромагнитных материалах потери на вихревые токи намного выше на высоких частотах и поэтому они не генерируют очень высокие гармоники. При использовании опорной частоты для обзора волокон (которые описаны в вышеприведенной таблице) вокруг их петли магнитного гистерезиса по индукции на частоте 20 кГц и максимальной напряженности поля свыше 600 А/м нашли, что на частотах между 100 кГц и 1 МГц имелся поток гармоник от волокон и значительно меньшие сигналы от других обычных электропроводящих объектов. На практике опорную частоту и частоту или частоты обнаружения можно выбирать для доведения до максимума сигнала от волоконной метки из частиц и минимизирования сигналов от других обычных объектов и сигналов, генерируемых устройством, в котором установлена система.

Проведенные заявителями испытания доказали, что соответствующая изобретению система обеспечивает хорошее распознавание между защищенным документом с магнитными удлиненными частицами и бумагой, книгами, руками, печатными платами, поздравительными открытками с метастатической фольгой, неметаллическими переплетами документов, спиральными металлическими креплениями документов, скрепками для бумаг, металлическими пластинами и материалами крышек фотокопировальных устройств. Защищенный документ, находящийся под немагнитной металлической пластиной, можно легко идентифицировать (в противоположность микроволновой системе, где металлическая пластина скрывает магнитные волокна для микроволн).

На фиг.2 показана подходящая схема возбуждения и обнаружения. Резонансный задающий генератор 16 мощности используется для минимизирования образования гармоник, и генератор 16 возбуждается частотой, которая делится от выбранной гармоники. Например, заявители нашли, что среди других гармоник 19-я гармоника частоты 20 кГц, на частоте 380 кГц, может оказаться хорошим выбором, поскольку она дает хорошие сигналы от волокон при очень слабых сигналах от обычных ферромагнитных материалов типа мягкой стали. Генератор 16 производит электрический сигнал источника, который подается на возбуждающую катушку 18 индуктивности, которая преобразует электрический сигнал источника в магнитный возбуждающий сигнал. Катушка 20 индуктивности обнаружения, расположенная подходящим образом относительно возбуждающей катушки 18 индуктивности, обнаруживает любое поле, исходящее от магнитных удлиненных частиц, и преобразовывает его в электрический сигнал обнаружения. Фильтр 22 верхних частот используется для снижения базовой частоты, поскольку он может осуществлять связь между катушками индуктивности посредством проводящих металлов и перегружать усилители. Фазочувствительный детектор 24 используется для обеспечения хорошего отношения сигнал - шум. Генератор 26 работает на частоте выбранной гармоники, а делитель 28 частоты делит частоту для получения опорной частоты. Подходят также другие высокие гармоники, а преимущество заключается в том, чтобы объединить несколько гармоник для получения окончательного сигнала обнаружения.

Фиг. 3 иллюстрирует, как можно благоприятно расположить возбуждающую катушку 18 индуктивности относительно катушки 20 индуктивности обнаружения. Направление силовых линий магнитного поля, образованного возбуждающей катушкой индуктивности, показано пунктирными линиями, за исключением части магнитного поля, проходящей через катушку 20 индуктивности обнаружения, которая показана стрелками 30 и 32. Возбуждающая катушка 18 индуктивности и катушка 20 индуктивности обнаружения частично перекрываются и расположены таким образом, что часть плотности магнитного потока, которая идет в одном направлении (стрелка 30) через катушку 20 индуктивности обнаружения, почти равна части плотности магнитной индукции, которая идет в другом направлении (стрелка 32), для обеспечения нулевого выхода возбуждающего поля в катушке индуктивности обнаружения, в то же время обеспечивая область над перекрывающимися катушками индуктивности, в которой магнитное поле является эффективным при объединении в магнитные удлиненные частицы. Эквивалентный эффект приведения к нулю можно также обеспечивать с помощью электроники, посредством отрицательной обратной связи по базовой частоте.

Все фиг. 4, фиг.5, фиг.6 и фиг.7 показывают варианты осуществления расположения возбуждающей катушки индуктивности и катушки индуктивности обнаружения, подлежащих использованию в воспроизводящем устройстве типа устройства цветного фотокопирования с высоким разрешением. Расположение является таким, что банкноту шириной всего лишь 7 см можно обнаруживать на площадке сканирования 21 см • 29,7 см (если она содержит магнитные удлиненные частицы).

В соответствии с фиг.4 четыре пары возбуждающих катушек 18 индуктивности с катушками 20 индуктивности обнаружения расположены на подходящем крепежном элементе 34 на одинаковых расстояниях по ширине площадки сканирования так, чтобы обнаруживать наличие любой подлинной банкноты независимо от ее местоположения на площадке сканирования.

В показанном на фиг.5 варианте осуществления изобретения множество возбуждающих катушек 18 индуктивности и множество катушек 20 индуктивности обнаружения образуют последовательную цепочку, в которой возбуждающая катушка 18 индуктивности чередуется с катушкой 20 индуктивности обнаружения и наоборот.

В показанном на фиг.6 варианте осуществления изобретения возбуждающая катушка 18 индуктивности принимает форму удлиненной восьмерки с высотой восьмерки, равной ширине площадки сканирования. Катушка индуктивности обнаружения принимает форму удлиненного эллипса с длиной продольной оси, равной ширине площадки сканирования. Возбуждающая катушка 18 индуктивности и катушка 20 индуктивности обнаружения расположены одна над другой так, что здесь также часть плотности магнитного потока, который проходит в одном направлении через катушку 20 индуктивности обнаружения, почти равна части магнитной индукции, которая проходит в другом направлении, для обеспечения нулевого выхода возбуждающего поля в катушке индуктивности обнаружения. Фиг.6 показывает по причинам наглядности возбуждающую катушку 18 индуктивности и катушку 20 индуктивности обнаружения на расстоянии друг от друга, но они должны быть размещены рядом друг с другом.

Фиг. 7 схематично изображает вариант осуществления только с одной возбуждающей катушкой 18 индуктивности и четырьмя катушками 20 индуктивности обнаружения, расположенными таким образом, чтобы нейтрализовать магнитное возбуждающее поле в катушках 20 индуктивности обнаружения.

Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
Рассмотрим фиг. 8, на которой возбуждающие катушки 18 индуктивности и катушки 20' и 20" индуктивности детектора расположены вокруг ферритового сердечника 36. Для использования в воспроизводящем устройстве ферритовый сердечник 36 размещен в нескольких миллиметрах от стеклянной пластины 38. Защищенный документ 40, содержащий удлиненные магнитные частицы 41, помещают на стеклянную пластину. Ферритовый сердечник 36 используется для обеспечения более высокой напряженности магнитного поля на уровне защищенного документа для данного тока возбуждения. Ферритовый сердечник 36 не должен насыщаться, чтобы избежать возникновения дополнительных нелинейностей и гармоник.

Ферритовый сердечник 36 предпочтительно имеет U-образную форму. Это означает, что он имеет две ножки 42, связанные "мостом" 43. Мост 43 гарантирует, что магнитный поток сохраняется на расстоянии от любого близлежащего металла воспроизводящего устройства.

Возбуждающая катушка 18 индуктивности намотана приблизительно на середине каждой ножки 42. Катушка индуктивности детектора разделена на две части 20' и 20". Одна часть 20' намотана на стороне стеклянной пластины 38 вокруг ножки 42, другая часть 20" намотана на нижней стороне вокруг ножки 42. Обе части 20' и 20" намотаны в противофазе, как обозначено ссылочной позицией 44, чтобы доводить до нуля принимаемый возбуждающий сигнал и другие источники помех типа наличия лампы в воспроизводящем устройстве. Однако наматывание в противофазе не снижает до нуля сигналы, принимаемые от каких-либо удлиненных магнитных частиц 41, поскольку одна часть 20', верхняя часть катушки индуктивности обнаружения, размещена значительно ближе к магнитным частицам, чем другая часть 20", нижняя часть катушки индуктивности.

Рядом с возбуждающей катушкой индуктивности и катушкой индуктивности обнаружения, вокруг ферритового сердечника, может быть намотана третья катушка индуктивности для обнаружения наличия на стеклянной пластине 38 любого ферромагнитного металла. Как известно в технике, наличие любого ферромагнитного металла может нарушать конфигурацию магнитного потока так, что ферромагнитный металл можно использовать для сокрытия наличия любых защищенных документов с удлиненными магнитными частицами. Для простоты эта третья катушка индуктивности на фиг.8 не показана.

Формула изобретения

1. Основа, содержащая базовый материал и удлиненные частицы внутри упомянутого базового материала, причем магнитные свойства упомянутых частиц отличаются от соответствующих магнитных свойств упомянутого базового материала, где частицы имеют поле магнитного насыщения более 100 А/м и магнитную индукцию насыщения выше чем 0,1 Тл.

2. Основа по п. 1, в которой упомянутые удлиненные частицы имеют поле магнитного насыщения больше, чем 300 А/м.

3. Основа по п. 1 или 2, в которой упомянутые удлиненные частицы имеют магнитную индукцию насыщения предпочтительно в пределах от 0,1 до 1 Тл.

4. Основа по п. 1, в которой упомянутые удлиненные частицы имеют такую длинную и тонкую форму, что их коэффициент размагничивания N меньше 1/250, а их диаметр поперечного сечения меньше 30 мкм.

5. Основа по любому из пп. 1-4, в которой упомянутые удлиненные частицы имеют магнитную динамическую проницаемость μd, находящуюся в пределах от 10 до 10000, предпочтительно от 100 до 10000.

6. Основа по любому из пп. 1-5, в которой упомянутый базовый материал изготовлен из бумаги или пластмассы.

7. Основа по любому из пп. 1-6, в которой сочетание формы, состава и структуры магнитной частицы является таким, что она имеет i) поле магнитного насыщения, находящееся в пределах от 100 до 1000 А/м, ii) магнитную индукцию насыщения выше 0,1 Тл, предпочтительно находящуюся в пределах от 0,1 до 1 Тл, iii) магнитную динамическую проницаемость μd, находящуюся в пределах от 10 до 10000, предпочтительно от 100 до 10000.

8. Основа по любому из пп. 1-7, в которой упомянутая частица имеет остаточную магнитную индукцию постоянного тока, которая меньше 0,3 Тл.

9. Основа по любому из пп. 1-8, в которой упомянутые удлиненные магнитные частицы сделаны из магнитного материала и немагнитного материала.

10. Основа по любому из пп. 1-9, в которой упомянутые магнитные частицы сделаны из немагнитного материала, покрываемого магнитным материалом или заключенного в нем.

11. Основа по любому из пп. 1-10, в которой магнитные удлиненные частицы имеют диаметр поперечного сечения в пределах от 1 до 30 мкм и длину в пределах от 1 до 20 мм.

12. Основа по любому из пп. 1-11, в которой количество магнитных удлиненных частиц в упомянутой основе находится в пределах от 0,1 до 5% по весу относительно веса упомянутой основы.

13. Основа по любому из пп. 1-12, в которой упомянутые частицы являются твердотянутыми или застывающими при изготовлении металлическими нитями.

14. Основа по п. 13, в которой упомянутая металлическая нить подвергнута отжигу.

15. Основа по любому из пп. 1-14, в которой упомянутая частица представляет собой аморфные металлические нити.

16. Основа по любому из пп. 1-15, в которой упомянутые магнитные частицы изготовлены из сплава, содержащего компоненты, выбираемые из Ni, Fe, Cr, Co, Cu, Мо, Мn, Nb, Si, V, В, С и Р.

17. Основа по п. 16, в которой упомянутый сплав содержит компоненты, выбираемые из Ni, Fe, Mo, Si и С.

18. Защищенное изделие, содержащее основу по любому из пп. 1-17.

19. Защищенный документ, содержащий магнитные удлиненные частицы, равномерно рассеянные внутри основы по п. 1, где упомянутая основа содержит бумажный или пластмассовый лист.

20. Защищенный документ по п. 19, в котором упомянутые удлиненные частицы рассеяны в выбранных частях основы.

21. Защищенный документ по любому из пп. 19 и 20, в котором магнитные удлиненные частицы сделаны из металлических нитей, причем количество магнитных нитей в упомянутой основе находится в пределах от 0,2 до 2%, где основа является бумажным листом.

22. Защищенный документ по любому из пп. 19-21, в котором документ представляет собой банкноту.

23. Способ обнаружения наличия магнитных удлиненных частиц в основе по п. 1 или защищенном документе по любому из пп. 19-22, где упомянутый способ содержит следующие этапы: (a) осуществляют излучение сигнала электромагнитного источника одной или больше конкретных опорных частот в основу по п. 1 так, что любые присутствующие магнитные удлиненные частицы входят в нелинейную часть их кривой намагничивания по индукции по меньшей мере в течение части цикла сигнала источника, (b) осуществляют детектирование сигнала электромагнитного обнаружения, исходящего от основы по п. 1, (c) осуществляют проверку сигнала обнаружения на наличие конкретных более высоких гармоник упомянутых опорных частот или любой линейной комбинации упомянутых опорных частот и упомянутых гармоник, где упомянутые конкретные более высокие гармоники показывают наличие упомянутых магнитных частиц.

24. Способ по п. 23, в котором упомянутый сигнал электромагнитного источника имеет только одну опорную частоту.

25. Способ по п. 24, в котором упомянутая опорная частота выше 1 кГц.

26. Способ по любому из пп. 23-25, в котором упомянутые конкретные более высокие гармоники имеют частоту выше 10 кГц.

27. Способ по п. 26, в котором упомянутые конкретные более высокие гармоники имеют порядок десяти или выше.

28. Способ по п. 23 или 24, в котором упомянутые конкретные более высокие гармоники имеют порядок 19 и имеют частоту 380 кГц.

29. Способ по любому из пп. 23-28, в котором, в дополнение к упомянутому сигналу электромагнитного источника, на основу по п. 1 испускают микроволны для обнаружения наличия каких-либо присутствующих магнитных удлиненных частиц.

30. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый способ содержит следующий дополнительный этап: d) осуществляют генерирование сигнала, который предотвращает снятие истинной копии в случае, если присутствуют упомянутые конкретные гармоники.

31. Магнитная удлиненная частица, предназначенная для внедрения в базовый материал основы по п. 1 с магнитными свойствами, по существу отличающимися от соответствующих магнитных свойств упомянутой частицы, где упомянутая частица имеет такую длинную и тонкую форму, что ее коэффициент размагничивания N меньше 1/250, диаметр поперечного сечения меньше 30 мкм, а поле магнитного насыщения больше 100 А/м, при этом упомянутая магнитная удлиненная частица имеет магнитную индукцию насыщения, находящуюся в пределах от 0,1 до 1 Тл.

32. Магнитная частица по п. 31, которая имеет поле магнитного насыщения больше, чем 300 А/м.

33. Магнитная частица по любому из пп. 31-32, которая имеет коэффициент размагничивания N меньше, чем 1/1000.

34. Магнитная частица по любому из пп. 31-32, которая имеет магнитную динамическую проницаемость μd, находящуюся в пределах от 100 до 10000.

35. Магнитная частица по любому из пп. 32-34, в которой сочетание формы, состава и структуры магнитной удлиненной частицы является таким, что она имеет i) поле магнитного насыщения, находящееся в пределах от 100 до 1000 А/м, ii) магнитную индукцию насыщения выше 0,1 Тл, предпочтительно находящуюся в пределах от 0,1 до 1 Тл, iii) магнитную динамическую проницаемость μd, находящуюся в пределах от 10 до 10000, предпочтительно от 100 до 10000.

36. Магнитная частица по любому из пп. 32-35, в которой упомянутая магнитная удлиненная частица изготовлена из магнитного материала и немагнитного материала.

37. Магнитная частица по п. 36, в которой упомянутая магнитная удлиненная частица изготовлена из немагнитного материала, покрытого магнитным материалом или заключенного в нем.

38. Магнитная частица по любому из пп. 32-37, в которой упомянутая магнитная частица имеет диаметр поперечного сечения в пределах от 1 до 30 мкм и длину в пределах от 1 до 20 мм.

39. Магнитная частица по любому из пп. 32-38, в которой упомянутый магнитный материал изготовлен из сплава, содержащего компоненты, выбираемые из Fe, Co, Cr, Ni, Сu, Мо, Mn, Nb, Si, V, В и Р.

40. Магнитная частица по любому из пп. 32-39, в которой упомянутая частица имеет остаточную магнитную индукцию постоянного тока меньше 0,3 Тл.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9