专利名称：具有展示延迟最大强度发射的标签剂的价值文件和其他物品及用于其鉴别的方法和设备的制作方法
技术领域：
技术领域总体涉及一种用于使用当由入射光脉冲激励时从价值文件上或内结合的一个或多个隐蔽成分发射的红外发射特性来对静止价值文件进行鉴别的方法和验证设备。
背景技术：
存在从简单到复杂的许多方式来验证或鉴别价值文件。一些方法涉及文件上的或被结合到文件中的可见(也被称为公开)特征，诸如，信用卡上的全息图、钞票上的浮雕图像或水印、钞票内的安全箔、安全带、彩色线或彩色纤维、或者护照上的浮置和/或下陷图像。尽管这些特征容易用人眼检测到并且一般不需要用于鉴别的设备，但是这些公开特征容易由冒充的伪造者和/或假冒者标识。由此，代替公开特征或除公开特征外，可以将隐藏(也被称为隐蔽)特征结合到价值文件中。隐蔽特征可以包括被结合到价值文件的基质中的不可见荧光纤维、化学敏感染色剂、荧光颜料或染料。还可以将隐蔽特征包括在被印刷到价值文件的基质上的油墨中或用于制成在层压的价值文件中使用的膜的树脂内。由于隐蔽特征不能由人眼检测到，因此需要被配置为检测这些隐蔽特征的检测器来鉴别价值文件。一些隐蔽特征结合有标签剂(taggant)，该标签剂吸收来自光源的辐射并发射具有可用于确定结合有该特征的价值文件是否真实的属性(诸如，波长和衰减时间)的可检测辐射。例如，一些隐蔽标签剂使用已被结合到氧化物晶格中的稀土活性离子。大多数氧化物晶格是氧离子的实质上紧密的堆积结构，其中，金属离子可以连接至晶格的氧原子，导致晶场的对称。典型地，氧化物晶体导致被吸收的辐射快速衰减至存储能级，紧接着，衰减至更低能级。当这种隐蔽标签剂被光源照射时，这种隐蔽标签剂倾向于具有与在关闭光源时的时间点相对应的所发射的辐射的其强度中的峰值，并且此后，所发射的辐射展示出快速发射衰减。图1是示意了针对其中包括隐蔽标签剂的价值文件被LED光源照射达10毫秒的现有技术系统的一个示例的、激励信号102和发射信号104的强度(以任意单位AU)相对于时间的曲线图100。如所示，对于许多现有的发光隐蔽标签剂而言，从标签剂发射的辐射的强度在光源开启的时间期间渐强，并且然后，一旦光源被关闭，该强度快速衰减，以指数方式减小，如预期那样。指数衰减常数是所使用的具体标签剂、主晶格材料以及替代离子的掺杂量的函数，并被定义为发射强度衰减至Ι/e值所需的时间。该“Ι/e值”被称为寿命“Tau”
(τ )0
发明内容
本技术涉及在价值文件或其他物品中或上的隐蔽标签剂的使用，并特别涉及对以下标签剂的使用:该标签剂在照射时段期间吸收来自照射源的辐射，并以在照射持续时间的终点后、当照射源被关断时的时间点处展示出峰值强度的方式发射辐射。在一个方面中，提供一种使用鉴别设备对价值文件或其他物品进行鉴别的方法，包括:将价值文件或其他物品提供给所述鉴别设备，所述价值文件或其他物品包括具有掺杂有第一稀土活性离子的晶格的至少一个标签剂。所述方法还包括:将来自所述鉴别设备的照射源的具有第一波长的辐射应用于所述价值文件或其他物品达照射持续时间。所述标签剂吸收来自所述照射源的辐射，并发射具有比所述辐射的第一波长大的第二波长的红外辐射，从所述标签剂发射的红外辐射具有出现在从所述照射持续时间的终点起测量的延迟时段处的最大强度，所述延迟时段大于约0.1毫秒。所述方法还包括:利用所述鉴别设备的传感器来随时间检测所发射的红外辐射的强度，以产生发射数据，然后，利用所述鉴别设备的处理器来处理所述发射数据，以确定所述价值文件或其他物品是否真实，其中，所述处理包括:识别出现在所述照射源被关断之后的所发射的红外辐射的最大强度；以及将测量最大强度与预定真实数据进行比较。在另一方面中，提供了一种价值文件或其他物品，包括隐蔽特征。所述价值文件或其他物品包括具有掺杂有第一稀土活性离子的晶格的至少一个标签剂，所述标签剂被配置为:在具有终点的照射持续时间期间吸收来自照射源的具有第一波长的辐射；以及从所述照射源发射具有比所述辐射的第一波长大的第二波长的红外辐射。从所述标签剂发射的红外辐射具有出现在从所述照射持续时间的终点起测量的延迟时段处的最大强度，所述延迟时段大于约0.1毫秒。在第三方面中，提供了一种鉴别设备，包括照射源、传感器和处理器。所述照射源将具有第一波长的辐射应用于价值文件或其他物品达具有终点的照射持续时间。所述传感器随时间检测从所述价值文件或其他物品发射的红外辐射的强度，以产生发射数据，从所述价值文件或其他物品发射的红外辐射具有比所述第一波长大的第二波长，并具有出现在从所述照射持续时间的终点起测量的延迟时段处的最大强度，所述延迟时段大于约0.1毫秒。所述处理器处理所述发射数据，并识别出现在所述延迟时段之后的所发射的红外辐射的最大强度，以将所述发射数据与预定真实数据进行比较，以便进一步确定所述价值文件或其他物品是否真实。
已经出于示意和描述的目的选择了具体示例，并在形成说明书的一部分的附图中示出了这些具体示例。图1示意了现有技术系统的强度相对于时间的曲线图，其中，所发射的强度下降，其中在照射被关断之后未出现最大值。图2示意了根据各个实施例的价值文件或其他物品。图3示意了根据实施例的、具有铒稀土离子的无机钇铝石榴石主晶格的所测量吸收性能的吸收相对于波长的曲线图，其示出了 660 nm附近的窄线吸收性能。图4示意了根据实施例的、每个掺杂有50%铒的单晶钇铝石榴石和多晶陶瓷晶核(host)的所测量吸收性能的吸收相对于波长的曲线图，其示出了 660 nm附近的多个窄线吸收特征。图5示意了根据实施例的、如与本技术一起使用的掺杂有铒和镱的稀土离子的硫氧化钇的无机磷的发射性能的强度相对于时间的曲线图，其示出了 0.1毫秒的脉冲照射持续时间和具有出现在照射持续时间之后的最大强度的发射。图6示意了根据实施例的、如与本技术一起使用的掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化钇钠的无机磷的发射性能的强度相对于时间的曲线图，其示出了导致具有出现在照射持续时间之后的最大强度的发射的0.1毫秒的脉冲照射。图7示意了根据实施例的、掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化镱钠的无机磷的发射性能，其示出了 0.1毫秒的脉冲照射持续时间和具有出现在照射持续时间之后的最大强度的发射。图8示意了根据实施例的、掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化镱钠的无机磷的发射性能，其示出了 1.0毫秒的脉冲照射持续时间和具有出现在照射持续时间之后的与图6相比更不尖锐的最大强度的发射。图9示意了根据实施例的、掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化镱钠的无机磷的发射性能，其示出了 5.0毫秒的脉冲照射持续时间和不具有出现在照射持续时间之后的最大强度的发射。图10示意了根据实施例的鉴别设备。图11示意了根据实施例的对价值文件或其他物品进行鉴别的方法。
具体实施例方式本技术涉及可被结合到价值文件或其他物品中或上并可使用如本文所述的鉴别设备检测到的鉴别特征。所述鉴别特征使用一个或多个标签剂，该一个或多个标签剂吸收来自在照射持续时间期间接通且在照射持续时间的终点处关断的照射源的辐射。然后，在关闭持续时间期间将照射源保持关闭。一旦辐射被吸收，标签剂就以具有出现在照射持续时间的终点之后(即，当照射源被关断时)的最大强度的方式发射红外辐射。照射源可以以周期性脉冲方式工作，提供多个照射持续时间，其中，每个照射持续时间由关闭持续时间分离，在关闭持续时间期间，照射源被关断。优选地，每个照射持续时间的时间长度相同，并且优选地，每个关闭持续时间的时间长度也相同。可以基于真实标签剂的属性来选择每个照射持续时间的时间长度，并且优选地，每个照射持续时间的时间长度足够短以便于最大发射强度出现在照射时段的终点之后的可检测延迟时段处。还可以基于真实标签剂的属性来选择每个关闭持续时间的时间长度，并且优选地，每个关闭持续时间的时间长度足够长以允许在重复照射持续时间之前标签剂发射衰减至零。对周期性脉冲照射的使用允许对许多数据集进行测量并将这些数据集记录在由鉴别设备采集的发射数据中。然后，可以对具有多个数据集的发射数据进行统计分析，以实现更高程度的时间精度。在各个实施例中，将本技术的标签剂结合到物品(诸如价值文件(例如，钞票、支票、股票证书)或其他物品(例如，身份证、驾驶执照、护照、身份证件、文件、证件、包装组件、信用卡、银行卡、标贴、印章、邮票、代币、液体、人、动物和生物样本))中或上。标签剂可以具有颗粒的形式，例如，这些颗粒可以与基质材料、墨(例如，透明或彩色墨)或其他印刷特征材料(例如，颜料或涂料)、涂层或者价值文件或物品的其他组件混合。价值文件或其他物品可以包括基质、载体、嵌入式特征、表面应用特征和/或印刷材料。例如而非作为限制，图2示意了包括基质202和印刷材料204的价值文件或物品200。基质202可以是任何合适基质，包括例如纸、卡片纸料、犊皮纸、织物或非纺织物以及膜(诸如，挤塑膜或层压膜)。同样地，印刷材料204可以包括任何合适材料，并且基质可以包括多于一种类型的印刷材料。在一些示例中，印刷材料204是墨。价值文件或其他物品的基质、价值文件或其他物品的印刷材料、或者这两者可以包括本技术的至少一个标签剂(例如，基质202中的标签剂206和印刷材料204中的标签剂208)。在价值文件或其他物品200的基质202包括标签剂206的示例中，标签剂206可以以从基质重量乘约0.1%至基质202的重量乘约30%的量、或者以从基质重量乘约0.1%至基质202的重量乘约1%的优选范围存在。在价值文件或其他物品200的印刷材料204包括标签剂208的示例中，标签剂208可以以从印刷材料的重量乘约0.1%至印刷材料204的重量乘约30%的量、或者以印刷材料204的重量乘约0.5%至印刷材料204的重量乘约15%的优选范围存在。在可替换实施例中，标签剂可以存在于嵌入式特征210 (例如，安全线)中，或者存在于与基质材料集成或应用于基质202表面的另一特征中。在至少一些应用中，期望将足够的标签剂包括在价值文件或其他物品上的印刷品中，使得即使当价值文件或其他物品用旧或老化时(诸如例如，当价值文件是处于流通中的钞票时)，也可以鉴别价值文件或其他物品。本技术的标签剂包括晶体成分，该晶体成分包括掺杂有至少第一稀土活性离子的主晶格。在一些示例中，晶格掺杂有第二稀土活性离子。可以选择和结合主晶格材料、第一稀土活性离子和任何第二稀土活性离子，作为标签剂，以提供标签剂的期望属性。例如，标签剂可以被选择为展示在照射持续时间期间对来自照射源的辐射的相对快速的吸收，并可以最初将所吸收的辐射存储在第一存储能级中，第一存储能级可以是瞬态存储能级。然后，标签剂可以将所吸收的能量从第一存储能级转移至第二存储能级，第二存储能级可以是发射存储能级，并且然后，标签剂可以从该第二存储能级发射红外辐射。由于在这两个能级之间可能存在Tau的衰减值方面的差异，因此可以在照射已经被关闭之后看到第二存储能级提高的布居(population)。这可以发生在第二级别的衰减常数小于供给其的级别的衰减率时。在至少一个这种示例中，所发射的辐射的强度在结束照射持续时间之后、在照射源被关断时的关闭持续时间期间继续渐强，在延迟时段内渐强至最大或峰值强度，并且然后衰减。衰减时段是从照射持续时间的终点起测量的，并且是所发射的辐射的强度达到其最大值所耗费的时间量。所发射的辐射的强度在延迟时段后的衰减可以是与继续至第二存储级中的任何残余能量流组合的指数衰减。当从标签剂发射的红外辐射的最大或峰值强度出现在足够的延迟时段处时，最大强度可以被传统红外检测器检测到并由传统电子装置处理。优选地，延迟时段大于约0.1毫秒、大于约0.2毫秒或大于约0.5毫秒。例如，延迟时段可以是从约0.1毫秒至约5毫秒。可用作主材料的合适晶格包括从氟氧化物、氟化物和硫氧化物中选择的无机晶格，而在一些示例中可以使用其他晶格。在不受任何特定理论束缚的情况下，相信标签剂的时间性能中的至少一些是使用以下晶格的结果:在该晶格中，其他原子(诸如，硫或氟)替换氧离子，从而导致对应的晶格畸变。在一些示例中，晶格可以是硫氧化钇、氟化镱钠或氟化钇钠。
第一稀土活性离子可以被选择为使得其将来自照射源的具有第一波长的辐射吸收至第一存储能级中，并将所吸收的辐射非辐射地转移至第二存储能级，第二存储能级可以是第一或第二稀土离子的存储能级。第二存储能级可以通过作为下变频器发射具有第二波长的红外辐射来辐射地衰减至更低能级。第二波长大于由第一稀土活性离子吸收的来自照射源的辐射的第一波长。优选地，第一稀土活性离子通过窄或宽带吸收来吸收来自照射源的辐射。优选地，第一稀土活性离子的吸收非常快速，诸如低于约0.01毫秒。第一稀土活性离子可以在寿命τ 处将所吸收的辐射转移至第二存储能级，并且第二存储能级可以具有寿命τ2。优选地，寿命τ I是从τ 2的约50%至τ 2的约95%。在至少一个示例中，τ 2可以是从约1.5毫秒至约10毫秒，并且τ I可以是从约I毫秒至约9毫秒。给定对来自照射源的辐射的快速吸收，优选地，照射持续时间达时间量τ3，时间量τ 3可以是从约0.1毫秒至约I毫秒，或者是从τ 2的约4%至τ 2的约10%。优选地，使用周期性脉冲照射，其中，以重复周期性脉冲方式开启和关闭照射源，以提供由多个关闭持续时间分离的多个照射持续时间，并且，在每次重复期间收集数据。重复周期性脉冲照射允许对多个数据集进行测量并将该多个数据集记录在之后可被分析的发射数据中，并可以允许通过信号平均技术在鉴别设备的计算部分中使用统计学。关闭持续时间(其是在照射持续时间之间关闭照射源的时间量)应当大于延迟时段，并应当大于组合的延迟时段和衰减时段，并优选地大于在其期间从标签剂发射的辐射的强度降至零的时间。铒(Er)是在本技术的标签剂中使用的优选第一稀土活性离子的一个示例。对铒的使用允许标签剂作为窄吸收器或带吸收器而吸收来自照射源的可见或红外辐射。带或线吸收器根据离子的吸收特性在宽或窄频谱范围内吸收入射红外辐射，并因此可以被红外照射源(诸如例如，以铒的4F9/2强吸收带为目标的660纳米(nm)红LED光源)充分激励。来自铒稀土活性离子的第一存储能级的发射可以处于使用4111/2至4115/2跃迁的约980 nm处，该约980 nm处于其能量存储由4F9/2吸收带至4111/2存储级的非辐射衰减产生的红外波长范围内。 镱(Yb)是在本技术的标签剂中使用的优选第二稀土活性离子的一个示例。镱很好地充当来自其他稀土或过渡金属离子(例如，铒)的能量转移的受主离子。铒和镱二者展示出长寿命存储能级，该长寿命存储能级以足够低的速率充电，以使得第二级别的衰减常数小于供给其的级别的衰减率。因此，第二存储级在照射持续时间之后、在照射源被关断时继续充电，在从照射持续时间的终点起测量的延迟时段之后产生所发射的强度中的最大值。在铒和镱被结合到硫氧化钇、氟化钇钠或氟化镱钠晶格中的示例中，铒倾向于在约980 nm特性波长处发射,而镱倾向于在约1030 nm特性波长处发射。在这种情况下，吸收可以发生在典型地将660 nm的LED用作照射源的4F9/2级中。来自4F9/2级的能量非辐射地衰减4111/2铒级。然后，来自该铒级的能量可以非辐射地转移至2F5/2镱级。然后，在约1030 nm处的发射发生在辐射的2F5/2至2F7/2镱转移时。各个转移时的发射量取决于替代离子的掺杂剂级别。图3是示意了具有铒稀土离子的已知无机钇铝石榴石的相对于激励信号波长(以nm计)的测量吸收曲线200 (以任意单位AU)的曲线图。曲线图300示出了 660 nm附近的多窄线吸收性能。图4示意了类似的吸收曲线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 了高达 1100 nm的吸收性能。660 nm吸收的波长与如图1中所示的第一图相对应，并且因此，嵌入到印刷墨中的标签剂可以由660 nm波长辐射的LED发射脉冲容易地激励。图4示意了如与本技术一起使用的掺杂有铒和镱的稀土离子的硫氧化钇的无机磷的发射性能的强度相对于时间的曲线图500，其示出了具有0.1毫秒的持续时间的脉冲照射信号502和具有出现在照射持续时间之后的最大强度506的发射强度信号504 (指示来自铒离子的发射)。磷成分是掺杂有铒和镱的稀土离子的硫氧化钇的晶格，其中，以7/84从约6%至约20%的范围内的替代百分比利用铒替代主晶格的稀土离子，并且以从约6%至约20%的范围内的替代百分比利用镱替代主晶格的稀土离子。磷具有针对LED光的高吸收系数，并且在高能级处吸收的能量随着后续发射足够快地衰减至第一瞬态存储能级，同时衰减至第二存储级。LED照射持续时间被设置在0.1毫秒处。第二能级在照射持续时间的终点之后(在时间=0秒处)、在光源被关断时继续从第一能级接收能量，并且该效应由检测到的最大发射强度506示出。约980 nm处的发射是从Er 4111/2至4115/2能量状态的跃迁。在大约0.6毫秒的延迟时段508处检测到最大强度。图6示意了如与本技术一起使用的掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化钇钠的无机磷的发射性能的强度相对于时间的曲线图600，其示出了导致具有出现在照射持续时间之后的最大强度606的发射强度信号504 (指示来自铒离子的发射)的0.1毫秒的脉冲照射信号602。磷成分是掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化钇钠的晶格，其中，以从约6%至约20%的范围内的替代百分比利用铒替代主晶格的稀土离子，并且以从约6%至约20%的范围内的替代百分比利用镱替代主晶格的稀土离子。磷具有针对LED光的高吸收系数，并且在高能级处吸收的能量随着后续发射足够快地衰减至第一瞬态存储能级，同时衰减至第二发射存储级。LED照射持续时间被设置在0.1毫秒处。第二存储级在照射持续时间的终点之后、在照射源被关断时继续从第一能级接收能量，并且该效应由检测到的最大发射强度606示出。约980 nm处的发射是从Er 4111/2至4115/2能量状态的跃迁。在大约1.1毫秒的延迟时段608处检测到最大强度606。作为也展示出所发射的辐射的强度中的类似最大峰值的从2F5/2至2F7/2能量状态的跃迁的结果，磷还在约1030 nm处展示出来自镱稀土离子的发射。图7-9示意了掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化镱钠的无机磷的在其涉及不同照射持续时间时的发射性能。更具体地，图7示意了掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化镱钠的无机磷的发射性能的强度相对于时间的曲线图700，其示出了具有0.1毫秒的持续时间的脉冲照射信号702和具有出现在照射持续时间之后的延迟时段708的最大强度706的发射强度信号704。图8示意了掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化镱钠的无机磷的发射性能的强度相对于时间的曲线图800，其示出了具有1.0毫秒的持续时间的脉冲照射信号802和具有出现在照射持续时间之后的延迟时段808的与图7相比更不尖锐的最大强度806的发射强度信号804。最后，图9示意了掺杂有铒和镱的稀土离子的氟化镱钠的无机磷的发射性能的强度相对于时间的曲线图900，其示出了具有5.0毫秒的持续时间的脉冲照射信号902和不具有出现在照射持续时间之后的最大强度的发射强度信号904。这些图示出了:由于
0.1和I毫秒之间的激励辐射的照射持续时间提供了出现在照射持续时间的终点之后的延迟时段处的红外发射强度方面的最大值，因此当照射持续时间为5毫秒时，不存在这种延迟的最大峰值。因此，优选的是，照射持续时间为第二存储能级τ2的寿命的从约4%至约10%。鉴于被设计至本技术的标签剂中的属性，本技术的鉴别设备1000可以包括照射源1002、传感器1004和处理器1006，如图10中所示。提供具有第一波长的辐射的照射源1002可以照射价值文件或其他物品达照射持续时间。照射源1002可以是任何合适的源，包括例如在第一活性离子的吸收波长处发射辐射的LED，或者可具有足够短的照射持续时间(诸如小于约I毫秒，包括例如约0.1毫秒)的其他光源(诸如，激光二极管)。优选地，照射源1002还可以应用提供多个照射持续时间的周期性脉冲照射，其中，每个照射持续时间由关闭持续时间分离。传感器1004可以随时间检测从价值文件或其他物品的标签剂发射的红外辐射的强度，以产生发射数据的集合，所述随时间包括从每个照射持续时间的起点、在每个照射持续时间期间、在每个照射持续时间之后继续、以及至每个标签剂响应的最终衰减。对于每个照射持续时间而言，传感器1004所检测到的从价值文件或其他物品的标签剂发射的红外辐射具有比第一波长大的第二波长，并具有出现在照射持续时间之后的最大强度。传感器1004可以从第一或第二稀土活性离子接收所发射的红外辐射，测量其强度，并可以记录所发射的红外辐射的时间特性，以产生发射数据。处理器1006 (其可以是嵌入到计算单元的EPROM中的软件程序)处理发射数据，以基于预定真实参数来确定价值文件是否真实。预定真实参数是基于真实标签剂的材料属性的参数，并可以包括预定义最大强度值和/或在其处达到最大强度的预定义延迟时段(例如，约0.0005至约0.002秒的范围内的延迟时段)。相应地，处理步骤可以包括:识别出现在照射持续时间之后的所发射的红外辐射的最大强度；以及识别在其后出现最大强度的延迟时段。当应用周期性脉冲照射时，处理步骤可以包括:识别出现在每个照射持续时间之后的所发射的红外辐射的最大强度和延迟时段。图11示意了根据各个实施例的对价值文件或其他物品进行鉴别的方法。根据以上讨论，可以使用鉴别设备(例如，鉴别设备1000，图10)、通过以下操作来对本技术的价值文件或其他物品进行鉴别，所述操作为:在框1102中，将价值文件或其他物品提供给该鉴别设备，并使用该鉴别设备以基于预定真实参数来对价值文件或其他物品进行鉴别。该鉴别方法可以包括:在框1104中，从该鉴别设备的照射源将照射应用于价值文件达照射持续时间。照射包括具有第一波长的辐射。应用照射的步骤可以包括:应用具有多个照射持续时间的脉冲照射，其中，每个照射持续时间由关闭持续时间分离，在该关闭持续时间期间，照射源被关断。标签剂在照射持续时间期间吸收来自照射的辐射，并发射具有比照射的辐射的第一波长大的第二波长的红外辐射。此外，从标签剂发射的红外辐射具有出现在延迟时段处的最大强度，该延迟时段是从每个照射持续时间的终点起测量的。该鉴别方法还可以包括:在框1106中，利用鉴别设备的传感器来随时间检测所发射的红外辐射的强度，以产生发射数据。价值文件或其他物品在应用照射和检测所发射的红外辐射的强度的步骤期间静止。该鉴别方法还可以包括:在框1108中，利用鉴别设备的处理器来处理发射数据，以确定价值文件是否真实。该处理可以包括:识别出现在照射持续时间之后的所发射的红外辐射的最大强度；以及确定出现最大强度时的延迟时段。当应用脉冲照射时，该处理可以包括:识别出现在每个照射持续时间之后的所发射的红外辐射的最大强度和延迟时段。当该最大强度和/或该延迟时段分别与预定义最大强度和/或预定义最大延迟时段相比有利时，该价值文件或其他物品可以被视为真实。否则，当该最大强度和/或该延迟时段中的任一个或两个分别与预定义最大强度和/或预定义最大延迟时段相比不利时，该价值文件或其他物品可以被视为不真实。如本文所使用的，术语“相比有利”意味着等于或近似等于(例如，在某个精确度(诸如10%或某个其他值)内相等)。从上文将意识到，尽管本文出于示意的目的描述了具体示例，但是在不脱离本公开的精神或范围的前提下，可以进行各种修改。因此意图是，以上详细描述被视为示意性而非限制性的，并且应当理解，包括所有等同物的以下权利要求意在特别指出并清楚地要求保护所要求保护的主题。
权利要求
1.一种使用鉴别设备对价值文件或其他物品进行鉴别的方法，所述方法包括以下步骤: a)将所述价值文件或其他物品提供给所述鉴别设备，所述价值文件或其他物品包括具有掺杂有第一稀土活性离子的晶格的至少一个标签剂； b)从所述鉴别设备的照射源将具有第一波长的辐射应用于所述价值文件或其他物品达照射持续时间； 其中，所述标签剂吸收所述辐射，并发射具有比所述辐射的第一波长大的第二波长的红外辐射，所发射的红外辐射具有出现在从所述照射持续时间的终点起测量的延迟时段处的最大强度，所述延迟时段大于约0.1毫秒； c)利用所述鉴别设备的传感器来根据时间检测所发射的红外辐射的强度，以产生发射数据；以及 d)利用所述鉴别设备的处理器来处理所述发射数据，以确定所述价值文件或其他物品是否真实，其中，所述处理包括:识别出现在所述延迟时段之后的所发射的红外辐射的最大强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述照射持续时间为从约0.1毫秒至约I毫秒。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一稀土活性离子将来自所述照射源的辐射吸收至第一存储能级中，并以转移速率τ I将所吸收的辐射非辐射地转移至具有寿命τ 2的第二存储能级，所述转移速率τ I为从τ 2的约50%至τ 2的约95%，并且所述第二存储能级通过发射具有第 二波长的红外辐射来辐射地衰减至更低能级。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在将照射应用于所述价值文件或其他物品和检测所发射的红外辐射的强度的步骤期间，所述价值文件或其他物品静止。
5.一种包括鉴别特征的价值文件或其他物品，所述价值文件或其他物品包括: 标签剂，包括掺杂有第一稀土活性离子的晶格，所述标签剂被配置为:在具有终点的照射持续时间期间吸收来自照射源的具有第一波长的辐射；以及发射具有比来自所述照射源的辐射的第一波长大的第二波长的红外辐射； 其中，从所述标签剂发射的红外辐射具有出现在从所述照射持续时间的终点起测量的延迟时段处的最大强度，所述延迟时段大于约0.1毫秒。
6.根据权利要求5所述的价值文件或其他物品，其中，所述晶格包括从硫氧化钇、氟化钇钠和氟化镱钠构成的组中选择的成分。
7.根据权利要求5所述的价值文件或其他物品，其中，所述价值文件或其他物品包括基质和所述基质上的印刷材料。
8.根据权利要求5所述的价值文件或其他物品，其中，所述标签剂的晶格还掺杂有第二稀土活性离子。
9.根据权利要求8所述的价值文件或其他物品，其中，所述第一稀土活性离子是铒，并且第二稀土活性离子是镱。
10.一种鉴别设备，包括: 照射源，将具有第一波长的辐射应用于价值文件或其他物品达具有终点的照射持续时间； 传感器，随时间检测从所述价值文件或其他物品发射的红外辐射的强度，以产生发射数据，从所述价值文件或其他物品发射的红外辐射具有比所述第一波长大的第二波长，并具有出现在从所述照射持续时间的终点起测量的延迟时段处的最大强度，所述延迟时段大于约0.1毫秒；以及 处理器，处理所述发射 数据，并识别出现在所述延迟时段之后的所发射的红外辐射的最大强度，以确定所述价值文件或其他物品是否真实。
全文摘要
本发明提供了具有鉴别特征的价值文件或其他物品、鉴别设备和鉴别方法，其涉及对以下标签剂的使用该标签剂吸收来自照射源的辐射，并以具有出现在照射源已被关断后的持续时间处的最大强度的方式发射辐射。标签剂包括晶体成分，该晶体成分包括掺杂有第一稀土活性离子并在一些示例中掺杂有第二稀土活性离子的主晶格。
文档编号G07D7/12GK103180886SQ201180052893
公开日2013年6月26日 申请日期2011年10月31日 优先权日2010年11月1日
发明者W.R.拉波波尔特, C.刘, J.凯恩 申请人:霍尼韦尔国际公司