具有混杂发射特征的制品及其认证方法和装置制造方法

具有混杂发射特征的制品及其认证方法和装置制造方法
【专利摘要】实施方案包括制品、认证方法和装置和制品制造方法。制品包括具有第一发光标签剂的基底和紧贴制品表面的一部分安置的具有第二发光标签剂的外在构件。第一和第二标签剂由于暴露在激发能量下而产生在重叠发射带中的发射。在外在构件上，基底和外在构件发射在重叠发射带中组合产生可区别于单独产生的基底发射的“混杂”发射。认证系统测定在与真品的“仅基底”区域对应的区域中是否在重叠发射带中检测到具有第一发射特征的发射。该系统还测定在与真品的“外在构件”区域对应的区域中是否在重叠发射带中检测到混杂发射。
【专利说明】具有混杂发射特征的制品及其认证方法和装置
[0001]对相关申请的交叉引用
本申请涉及并主张2011年8月31日提交的美国临时专利申请61/529，401的所有可提供的利益，其整个内容经此弓I用并入本文。
【技术领域】
[0002]本发明大体上涉及发射辐射的化合物及其认证方法和装置。
[0003]背景
发光荧光粉(phosphor )化合物是在该化合物被外部能源激发时能够发射可检测量的在红外线、可见光和/或紫外线光谱中的辐射的化合物。典型的发光荧光粉化合物包括至少基质材料(例如晶格)、发射离子(例如稀土金属离子)和在一些情况下“敏化”离子(例如可吸收能量并将能量传送给发光稀土金属离子的过渡金属离子或不同的稀土金属离子)。通过入射辐射被发射离子或被基质材料和/或敏化离子吸收、能量从基质材料/敏化离子传送至发射离子和传送的能量被发射离子发射，实现由荧光粉化合物产生辐射。
[0004]荧光粉化合物的所选组分使得该化合物具有特定的发射性质，包括针对其激发能量的特定波长和针对该荧光粉化合物的发射离子发出的较高光谱能量输出(“发射”)的特定光谱位置。但是，并非每一离子都会在所有基质材料中产生发射。在许多实例中，具有发射潜力的辐射猝灭，或从吸收离子或基质材料向发射离子的能量传送如此差以致几乎无法观察到辐射效应。在另一些基质材料中，辐射效应极大且量子效率接近I (unity)。
[0005]对于产生可观察到的发射的特定荧光粉化合物，在其发射(即其“光谱特征”)中具有较高光谱能量含量(或发光输出)的光谱位置可用于独特地将荧光粉化合物与其它化合物识别开。光谱特征主要归因于稀土离子。但是，由于基质材料对各种发射离子的影响(通常通过晶体场强度和分裂)，可能存在光谱扰动。这也适用于发射的时间行为。
[0006]一些荧光粉化合物的独特光谱性质使它们非常适用于认证或识别具有特定价值或重要性的制品(例如纸币、护照、生物样品等)。相应地，已经将具有已知光谱特征的发光荧光粉化合物并入各种类型的制品中以增强检测此类制品的伪造品或赝品或识别和跟踪该制品的能力。例如，发光荧光粉化合物已经以添加剂、涂层和印刷或以其它方式施加的构件形式(其可以在认证或跟踪制品的过程中分析)并入各种类型的制品中。
[0007]包括发光荧光粉化合物的制品可使用专门设计的认证设备认证。更特别地，制造商可以将已知荧光粉化合物(例如“防伪(authenticating)”荧光粉化合物)并入其“真品”中。构造成检测此类制品的真实性的认证设备具有可吸收的激发能量的波长和与防伪荧光粉化合物相关的发射的光谱性质的信息(例如已储存的信息和/或各种光谱过滤器)。当与要认证的样品制品一起提供时，认证设备使制品暴露在具有与发光荧光粉化合物的吸收特性(这直接或间接导致所需发射)的已知波长对应的波长的激发能量下。该认证设备感测和表征该制品可产生的任何发射的光谱参数。当检测到的发射的光谱信号在与防伪荧光粉化合物对应的检测装置的认证参数范围(被称作“检测参数空间”)内时，该制品被认为是真的。相反，当该认证设备没有感测到在检测参数空间内的预期信号时，该制品被认为不真实(例如假冒或伪造制品)。
[0008]上述技术非常有效地检测和阻挠相对简单的伪造和假冒活动。但是，具有适当资源和设备的个体能够使用光谱技术测定一些荧光粉化合物的组分。然后复制该荧光粉化合物并与赝品一起使用，由此损害本来由特定的荧光粉化合物提供的认证益处。相应地，尽管已经开发出许多荧光粉化合物以利于以上述方式认证制品，但希望开发另一些化合物、与制品一起使用此类化合物的独特方式和制品认证技术，它们使伪造和假冒活动更困难和/或经证实有益于具有特别意义的制品的识别和跟踪。此外，本发明的其它合意特性和特征从联系附图和发明背景考虑的本发明的随后详述和所附权利要求中显而易见。
[0009]概述
制品的一个实施方案包含基底和外在构件(extrinsic feature)。该基底具有第一表面和第一发光标签剂(taggant)。当基底暴露在基底激发能量下时，第一发光标签剂产生在基底发射带中的基底发射。外在构件紧贴第一表面的一部分安置。该外在构件包括第二发光标签剂，当外在构件暴露在外在构件激发能量下时，其产生在外在构件发射带中的外在构件发射，所述外在构件发射带在重叠发射带中与基底发射带至少部分重叠。在第一表面的所述部分处，基底发射和外在构件发射在重叠发射带中组合产生可区别于基底发射的混杂发射。
[0010]认证包括基底的制品的方法的一个实施方案包括使基底的第一表面暴露在激发能量下。该方法进一步包括测定在第一表面的第一区域中是否在第一发射带中检测到具有第一发射特性的第一发射。第一发射由激发能量产生，且第一区域相当于真品中不存在外在构件的区域。该方法进一步包括测定在第一表面的第二区域中是否在第一发射带中检测到具有不同于第一发射特性的第二发射特性的第二发射。第二发射由激发能量产生，且第二区域相当于真品中存在外在构件的区域。
[0011]认证制品的装置的一个实施方案包含一个或多个激发能量发生器、一个或多个发射检测器和处理系统。所述一个或多个激发能量发生器构造成将激发能量导向该制品的基底的第一表面。发射检测器构造成检测在第一发射带中的第一发射。处理系统构造成测定在第一表面的第一区域中是否在第一发射带中检测到具有第一发射特性的第一发射。第一发射由激发能量产生，且第一区域相当于真品中不存在外在构件的区域。处理系统进一步构造成测定在第一表面的第二区域中是否在第一发射带中检测到具有不同于第一发射特性的第二发射特性的第二发射。第二发射由激发能量产生，且第二区域相当于真品中存在外在构件的区域。
[0012]附图简述
下面联系下列附图描述本发明的实施方案，其中类似数字是指类似元件，且其中:
图1是根据一个示例性实施方案的包括基底、外在构件和任选附加构件的制品的横截面侧视图；
图2是根据一个示例性实施方案的图1的制品的顶视图；
图3是根据一个示例性实施方案的制造制品的方法的流程图；
图4是根据一个示例性实施方案的认证制品的系统；
图5是根据一个示例性实施方案进行制品认证的方法的流程图；
图6是图解根据一个示例性实施方案在制品的仅基底区域和外在构件区域中各种标签剂在多种波长下的发射强度的图；且
图7是图解根据另一示例性实施方案在制品的仅基底区域和外在构件区域中各种标签剂在多种波长下的发射强度的图。
[0013]详述
本发明的各种实施方案的下列详述仅是示例性的并且无意限制本发明的主题或本发明的主题的应用领域和用途。此外，无意受制于前述背景或下列详述中提出的任何理论。
[0014]通常，包括基底和发光构件的制品的制造商从一个供应商获得基底材料(例如纸)并从不同供应商获得发光构件材料(例如含有发光材料的油墨)。基底与发光构件之间的“不受控”相互作用是不合意的，因为此类相互作用可能改变发光材料的发射特性并由此损害制造能够可靠认证的制品的能力。相应地，基底供应商规范和发光构件材料供应商规范包括避免此类不受控相互作用的要求。例如，基底供应商规范可能规定基底不包括与发光构件产生的在一个或多个相关发射带中的发射相互作用或改变所述发射的材料。此类规范能使制品制造商制造能够可罪认证的制品。
[0015]不同于上文论述的传统做法，本发明的主题的实施方案包括在基底与“外在构件”之间存在有意的“受控”相互作用的制品。更特别地，实施方案包括包含发光材料的制品、它们的认证方法和装置和它们的制造方法。如下文详细解释，根据一个实施方案，制品包括基底和一个或多个外在构件，其中所述外在构件由非基底材料固有的材料形成，并将外在构件施加到或嵌在基底中。基底包括第一发光标签剂，当基底暴露在适当的激发能量下时，其产生在基底发射带中的基底发射。外在构件(例如印刷、嵌入或其它类型的构件)位于基底的一部分中或上，并包括第二发光标签剂，当外在构件暴露在适当的激发能量下时，其产生在外在构件发射带中的外在构件发射。
[0016]基底发射带和外在构件发射带在一个实施方案中至少部分重叠。相应地,在存在外在构件的基底部分处，基底发射和外在构件发射在重叠发射带中组合产生可区别于(例如在发射强度、衰减时间常数和/或其它特征方面)基底发射本身的“混杂发射”。如下文更详细解释，制品可具有附加构件或特征，可以分析它们以决定性地确定该制品的真实性。
[0017]根据各种实施方案，认证可包括如上所述的构件的此类制品的方法和装置包括使制品的多种区域暴露在一个或多个波长下的激发能量下，并检测在至少重叠发射带内的来自该制品的区域的发射。更特别地，使不存在外在构件的制品区域暴露在激发能量下并检测该区域发出的发射(例如通过在该光谱带具有响应的光谱过滤光检测器)。此外，也使存在外在构件的制品区域暴露在激发能量下，也检测该区域发出的发射。当来自这两个区域的发射足够不同时，该制品被识别为真实。否则，该制品被识别为不真实。如下文更详细解释，可以进行附加分析以决定性地确定该制品的真实性。
[0018]图1是根据一个示例性实施方案的包括基底102、外在构件120，122和任选“附加”构件124，126的制品100的横截面侧视图，图2是图1的制品的顶视图(即制品100的表面108的视图)。在各种实施方案中，制品100可以是选自包括，但不限于，身份证、驾照、护照、身份证件、纸币、支票、文件、纸、股票、包装元件、信用卡、银行卡、标签、封条、邮票、令牌(例如用于赌博和/或用于游戏机或售货机)、液体、人、动物和生物样品的任何类型的制品。基底102可以是各种类型的基底并包括选自包括，但不限于，纸、聚合物、玻璃、金属、织物和纤维的一种或多种材料。相应地，尽管制品100在图1和2的实施方案中被显示为矩形，但矩形制品的实例并不意味着限制，实施方案包括具有其它形状和构造的制品。此外，在所示实施方案中，制品100在性质上为基本平面的，尽管这不是要求。
[0019]可以刚性或挠性的基底102在各种实施方案中可以由一个或多个层或组分构成。基底102的构造的多样性不胜枚举，因为各种实施方案的发光材料可以与大量不同类型的制品结合使用。因此，尽管在图1中示例了简单的一体式基底102，但要理解的是，基底102可具有各种不同的构造。例如，基底可以是包括相同或不同材料的多个层或片段的“复合”基底。例如，但不作为限制，基底可包括一个或多个纸层或片段和一个或多个塑料层或片段，它们层压或以其它方式结合在一起以形成复合基底(例如纸层/塑料层/纸层或塑料层/纸层/塑料层复合基底)。此外，尽管在本文中论述了无生命的固体制品，但要理解的是，“制品”还包括人、动物、生物样品、液体样品和在其中或其上可包括一个实施方案的发光材料的几乎任何其它物体或材料。
[0020]根据一个具体实施方案，基底10具有第一表面108和跨过基底102的厚度112与第一表面108相对并平行的第二表面110。基底102还由一个或多个基底边缘104，106划定。例如，在包括矩形基底102的一个实施方案中，基底102包括第一基底边缘104和跨过第一表面108的宽度160与第一基底边缘104相对并平行的第二基底边缘106。基底102还可包括与第一和第二基底边缘104，106垂直的第三基底边缘208 (图2)和跨过第一表面108与第三基底边缘208相对并平行的第四基底边缘210 (图2)。在此在与第一和第二基底边缘104，106垂直并与第一表面和第二表面108，110平行的方向上划定主轴170。
[0021]根据一个实施方案，基底102包括一种或多种第一发光“标签剂”(例如基底标签剂130)，其均匀或不均匀分散(例如并入)在构成基底102的材料内或基底材料的一个或多个层内(例如当基底是复合基底时)。例如，基底标签剂130可以是颗粒形式，其在基底102的形成过程中与其它材料混合。当基底标签剂130是颗粒形式时，所述颗粒在一个实施方案中可具有I微米至20微米的粒度，尽管颗粒也可能比上文给定的范围小或大。在另一实施方案(未显示)中，基底标签剂可包括在施加(例如印刷、涂布、喷涂或以其它方式粘附或粘合)到基底102的表面(例如表面108和/或110)上的组合物(例如油墨或其它载体)中。根据一个实施方案，基底标签剂以大约0.02至0.4重量％包括在基底材料或施加到基底上的组合物中，尽管基底标签剂也可能以更低或更高的百分比包含。
[0022]本文所用的术语“标签剂”是指包括在被另一目标光学辐射激发时发出光学能量的一种或多种组分的材料。例如，标签剂可包括一种或多种有机或无机发光型化合物，包括颜料、染料、络合物和/或螯合物组合物、发光体和荧光粉(在本文中统称为“发光材料”或“发光化合物”)。在本文论述的标签剂的实施方案中，当暴露在适当的激发能量下时，所述一种或多种发光材料的存在可通过人眼和/或使用电子设备(例如认证系统400，图4)检测。适合“激发”特定标签剂(即，使标签剂的发射离子处于可产生可检测发射的能量态)的激发能量的波长取决于标签剂内的充当吸收剂的特定离子。例如，一些吸收离子(例如铬和其它离子)可具有覆盖大部分可见光谱的激发范围，而另一些吸收离子(例如钕和其它离子)可具有在可见光谱和/或在近红外(NIR)范围内的一个或多个不同的激发范围。与任何特定检测系统一起提供的激发能量的所选波长和强度可取决于一个或多个因素(例如眼部安全、热管理、标签剂材料量、检测器效率、成本等)。通常，在规定激发能量的特征时考虑各种工程学和其它权衡。[0023]一旦适当激发，标签剂可发射在大约400至大约2400纳米(nm)范围内的可见光和/或红外辐射。如下文更详细描述，并入发光标签剂中的发光材料包括取代到基质材料中的至少一种发射离子和任选一种或多种敏化离子。当这种发光材料暴露在具有适当波长的激发能量下时，该激发能量可能直接被发射离子吸收和/或任选被一种或多种敏化离子和/或被基质材料吸收，随后能量传送给发射离子。无论激发能量的吸收方式如何，发光材料的发射离子产生具有独特特征(例如独特的光谱特征、可测衰减时间常数等)的发射。更特别地，在经受适当的激发能量后，发光材料发出在电磁谱的可见光和/或红外部分内的一个或多个波长下的可检测辐射。
[0024]许多发光材料产生在电磁谱的一个或多个“发射带”内的集中发射，其中“发射带”在本文中被定义为是指连续波长范围，在其中由发光材料的一种或多种发射离子发出集中的不可忽略的(例如可检测的)发射。对于任何特定的发射离子，“发射带”由波长下限(在其之下该离子的发射可忽略不计)和波长上限(在其之上该离子的发射可忽略不计)划定。例如，铒离子可发出在以多个波长为中心的发射带中的辐射，包括在以大约980纳米和大约1550纳米为中心的发射带中的相对较强的发射。
[0025]制品100的一个实施方案包括紧贴基底102的第一表面108安置的一个或多个外在构件120。此外，制品100任选包括紧贴第二表面110安置的一个或多个外在构件122。尽管据显示仅一个外在构件120，122紧贴各表面108，110，但要理解的是，多于一个外在构件可能紧贴任一或两个表面108，110。
[0026]本文所用的术语“紧贴表面”(例如基底102的表面)是指施加到表面上，嵌在基底中以具有在表面处可检出的来自外在构件的发射，或作为划定该表面的一部分的构件包含。例如，“施加”到表面上的外在构件可包括印刷在、涂布在、喷涂在或以其它方式粘附或粘合到表面的一部分上的构件，如外在构件120，122。此类外在构件可施加到其所处的表面的100%部分上，或可以以覆盖其所处的表面的不到100% (例如10%至30%或更多)部分的图案形式施加。无论所用施加方法如何和如下文更详细描述，外在构件120，122和与该施加方法结合使用的任何材料(例如粘合剂、粘合材料等)不应完全掩蔽、吸收或以其它方式衰减旨在激发基底标签剂130的激发能量或由于向基底标签剂130提供激发能量而产生的基底发射。相反，“嵌在”基底中的外在构件可包括一种或多种刚性或挠性材料，在其中或其上包括发光材料。例如，嵌入的外在构件(未显示)可以以分立的刚性或挠性基底、安全线或另一类型的结构形式构造。作为“划定表面的一部分”的构件包含的外在构件包括具有与基底的顶面(例如表面108)共面的顶面的构件。该构件可以部分穿入基底材料或一直贯穿基底材料。在后一情况中，外在构件可具有与基底的底面(例如底面110)共面的底面。仅作为实例，本文中的描述论述印刷在基底102的表面108，110上的构件。但是，如上所述，这一不例性实施方案无意将实施方案仅限于印刷或以其它方式表面施加的构件。
[0027]外在构件120，122可以是例如印刷构件或包括一种或多种刚性或挠性材料的构件。例如，外在构件120，122可包含包括如上所述的发光材料的组合物(例如油墨、颜料、涂料或漆)。或者，表面施加的外在构件120可包含在其中或其上包括发光材料的一种或多种刚性或挠性材料，随后将该基底粘附、粘合或以其它方式接合到制品基底102的表面上。根据各种实施方案，表面施加的外在构件120可具有大约I微米或更大的厚度，表面施加的外在构件120的宽度和长度可以小于或等于基底102的宽度和长度。[0028]根据一个实施方案,外在构件120，122包括一种或多种第二发光标签剂(例如外在构件标签剂132)，其均匀或不均匀分散(例如并入)构成外在构件120，122的材料内。例如，外在构件标签剂132可以是颗粒形式，其在构成外在构件120，122的材料的形成过程中与其它材料混合。外在构件标签剂132可以并入外在构件120，122内，例如通过将外在构件标签剂132的颗粒混入外在构件120，122的基础材料(例如油墨等)中。当外在构件标签剂132是颗粒形式时，所述颗粒在一个实施方案中可具有I微米至20微米的粒度，尽管颗粒也可能比上文给定的范围小或大。根据一个实施方案，外在构件标签剂以大约0.2至30重量％包括在外在构件材料中，尽管外在构件标签剂也可能以更低或更高的百分比包含。
[0029]外在构件120，122紧贴各表面108，110的仅一部分。换言之，表面108和/或表面110的至少一部分没有(或不含)任何外在构件120，122。不存在外在构件的表面108，110的部分在本文中被称作该制品的“仅基底区域”。例如，区域162，166，182和186相当于制品100的仅基底区域。相反，存在外在构件120，122的表面108，110的部分在本文中被称作该制品的“外在构件区域”。例如，区域164和184相当于制品100的外在构件区域。
[0030]在另一实施方案(未图解)中，外在构件标签剂132可包括在复合基底的外层中(例如基底的纸或塑料外层中)。在这种实施方案中，外层中的横跨基底的整个宽度(例如在与主轴170垂直的方向中)延伸的间隙允许在间隙上方检测到仅来自基底标签剂130的发射。相应地，包括间隙的基底部分相当于“仅基底区域”，所有其它部分相当于“外在构件区域”。
[0031]根据一个实施方案，当包括基底标签剂130的基底102的部分暴露在具有适当波长的激发能量(在本文中称作“基底激发能量”)下时，基底标签剂130产生在至少一个发射带(在本文中称作“基底发射带”)中的发射(在本文中称作“基底发射”)。此外，当包括外在构件标签剂132的外在构件120，122暴露在具有适当波长的激发能量(在本文中称作“外在构件激发能量”)下时，外在构件标签剂132产生至少一个发射带(在本文中称作“外在构件发射带”)中的发射(在本文中称作“外在构件发射”)。例如，当在制品100的仅基底区域162，166，182，186中提供适当的激发能量时，基底标签剂130可产生在至少一个基底发射带中的基底发射。
[0032]外在构件120，122以下述方式构造:外在构件120，122不会完全掩蔽、吸收或以其它方式衰减在适合激发基底标签剂130的波长下的激发能量。此外，外在构件120，122以下述方式构造:外在构件120，122不会完全掩蔽、吸收或以其它方式衰减由于向基底标签剂130提供适当的激发能量而产生的基底发射。相应地，在制品100的外在构件区域164，184中，可以向认证标签剂132和下方的基底标签剂130都提供激发能量，并在基底102的表面108，110上方可观察到来自认证标签剂132和基底标签剂130的发射。
[0033]根据一个实施方案，基底发射带和外在构件发射带在重叠发射带(在本文中也称作“混杂发射带”)中至少部分互相重叠。相应地，在外在构件区域164，184中，基底发射和外在构件发射在重叠发射带中组合产生混杂发射。本文所用的术语“混杂发射”是指由至少两种标签剂发出的在重叠发射带内的发射的组合，其中该混杂发射的发射特征可区别于(即不同于)单独考虑的标签剂之一或两者的发射特征。本文所用的彼此“可区别”或“不同”的发射特征是在该发射的一些可测量的性质中可察觉到不同(如人或机器察觉)。例如，发射特征可能在发射强度(或累积强度)、时间特征(例如发射衰减时间常数、发射上升时间常数)、分支比(branching ratio)(例如多个谱带中的累积强度的比率)、向另一谱带中的另一离子的能量传递和来自另一谱带中的另一离子的发射或此类发射特征的组合方面可彼此区别。例如，“可察觉到”彼此不同的发射性质在一个实施方案中相差至少5%。在另一实施方案中，“可察觉到”彼此不同的发射性质在一个实施方案中相差至少10%。在再一实施方案中，“可察觉到”彼此不同的发射性质在一个实施方案中相差至少50%。在再一实施方案中，“可察觉到”彼此不同的发射性质在一个实施方案中相差至少100%。检测系统的能力、生成标签剂和制品中的工艺控制程度、制品和它们的构件的抗磨损和抗损伤性和其它因素可决定被认为“可察觉到”不同的百分比范围。
[0034]例如，当制品100的外在构件区域164，184暴露在足以由基底标签剂130和外在构件标签剂132都产生发射的激发能量下时，从暴露表面(例如从表面108或110)发出来自基底标签剂130的基底发射和来自外在构件标签剂132的外在构件发射。如上文解释，外在构件发射和基底发射存在于至少部分互相重叠的外在构件发射带和基底发射带中。相应地，在外在构件区域164，184中产生在重叠发射带内的包括来自外在构件发射和基底发射的分量的混杂发射。该混杂发射具有可区别于单独考虑的来自基底标签剂130的基底发射和来自外在构件标签剂132的外在构件发射的发射特征。相应地，由仅基底区域162，166，182，186中的基底标签剂130的激发产生的基底发射可区别于外在构件区域164，184中的混杂发射，尽管基底和混杂发射可能存在于重叠发射带内。如下面更详细解释，使用适当构造的认证系统(例如认证系统400，图4)，可以在与重叠发射带对应的检测通道内检测到由至少一个仅基底区域162，164，182，184发出的发射和由至少一个外在构件区域164，184发出的发射。可以分析这些发射以测定这些发射是否具有可彼此区别的发射特征(例如分别与基底发射和混杂发射对应的特征)。
[0035]根据一个实施方案，选择基底标签剂130和外在构件标签剂132以便至少在混杂发射带内，基底发射和组合的基底/外在构件发射具有可察觉到彼此不同的发射特征(即使它们的一些发射存在于重叠发射带中)。例如，在混杂发射带内，基底标签剂130可具有第一发射强度(或累积发射强度)，外在构件标签剂132可具有可能与第一发射强度不同或并非不同的第二发射强度(或累积发射强度)。此外或或者，基底标签剂130可具有第一衰减时间常数，外在构件标签剂132可具有可能与第一衰减时间常数不同或并非不同的第二衰减时间常数。无论在哪种情况下，当来自基底标签剂130和外在构件标签剂132的发射组合时，组合发射(即混杂发射)明显不同于单独的基底发射。例如，混杂发射的发射强度(或累积发射强度)可能明显大于仅基底发射的发射强度。更特别地，由外在构件区域(例如区域164)产生的在混杂发射带内的发射的发射强度(或累积强度)可能明显高于由仅基底区域(例如区域162)产生的在混杂发射带内的发射。作为另一实例，该混杂发射的衰减时间常数可能明显大于或小于仅基底发射的衰减时间常数。其它发射特征也可能不同。
[0036]在各种实施方案中可以以多种方式中的任一种实现仅基底和外在构件区域在混杂发射带内的不同发射特征。例如，基底标签剂130可包括产生在混杂发射带内的基底发射的第一发射离子，和外在构件标签剂132可包括产生在混杂发射带内的外在构件发射的第二(不同)发射离子。在另一些实施方案中，基底标签剂130和外在构件标签剂132可包括相同发射离子，尽管标签剂130，132在其它方面不同以致标签剂130，132产生具有不同特征的发射。例如，发射离子可能以第一掺杂密度包括在基底标签剂130中，并且发射离子可能以不同于(例如高于)第一掺杂密度的第二掺杂密度包括在外在构件标签剂132中。根据所选离子和基质材料，第一和第二掺杂密度差可能相对较小(例如低至5%)或较大(例如100%或更大)。无论第一和第二掺杂密度差如何，该差异应足以产生可察觉到不同的发射特征。
[0037]在基底和外在构件标签剂130，132中的发射离子相同的另一实施方案中，基底标签剂130可包括第一基质材料一在其中掺入发射离子，外在构件标签剂132可包括第二基质材料一在其中掺入发射离子，其中第一和第二基质材料彼此不同以由相同发射离子产生不同发射特征。在这种实施方案中，例如，发射离子可取代到第一基质晶格中以产生基底标签剂130，且发射离子可取代到第二不同的基质晶格中以产生外在构件标签剂132。在再一实施方案中，发射离子和基质材料在基底和外在构件标签剂130，132中可以相同。但是，即使标签剂130，132基本相同(包括具有相同的光谱和时间特征)，外在构件区域(例如区域164)中提高的标签剂的量足以产生明显不同于来自基底标签剂130本身的发射的混杂发射。
[0038]根据一个实施方案，作为附加认证标准，制品100可包括第三发光标签剂134，其在暴露在适当的激发能量下时产生在至少一个不与混杂发射带(其与基底发射和外在构件发射相关联)重叠的发射带内的发射。或者，如下面更详细解释，基底标签剂或外在构件标签剂可产生具有这种非重叠特征的发射。在包括第三发光标签剂134的一个实施方案中，第三发光标签剂134包括至少一种与非重叠发射相关联的发射离子，这种发射离子可能不同于与基底和外在构件发射相关联的发射离子。根据一个实施方案，与基底和外在构件标签剂130，132相关联的混杂发射带和与第三标签剂134相关联的非重叠发射在波长上足够分开以便使用不同类型或种类的光检测器测量相关发光材料的发射性质。在另一实施方案中，混杂和非重叠发射带彼此足够靠近以便能使用相同类型或种类的光检测器测量不同谱带内的发射。
[0039]为了将第三标签剂134及其相关发射与基底标签剂130、外在构件标签剂132和它们的相关发射区别开，第三标签剂134在本文中将被称作“附加标签剂” 134，其发射将被称作“附加发射”。类似地，具有适合引发附加发射的波长的激发能量在本文中被称作“附加标签剂激发能量”。附加标签剂激发能量在各种实施方案中可以与基底和/或外在构件激发能量基本相同或不同。最后，非重叠发射带——在其内可产生来自附加标签剂134的发射——在本文中被称作“附加发射带”。要理解的是，除产生在附加发射带中的发射外，附加标签剂134还可能产生与外在构件和/或基底发射带重叠的发射。
[0040]附加标签剂134可以是颗粒形式，其在一个实施方案中可具有I微米至20微米的粒度，尽管颗粒也可能比上文给定的范围小或大。在一个实施方案中，如图1和2中所示，附加标签剂134可能均匀或不均匀分散在构成附加构件124，126 (例如印刷构件、嵌入构件、安全线等)(其独立于外在构件120，122)的材料内。尽管在图1中显示仅附加构件124，126紧贴各表面108，110，但要理解的是，多于一个附加构件可能紧贴任一或两个表面 108， 110。
[0041]各附加构件124，126可紧贴与外在构件120，122紧贴的基底表面108，110部分不同的基底表面108，110部分。例如，如图1和2中所示，附加构件124，126在沿主轴170的方向上在空间上独立于外在构件120，122。在这种实施方案中，如图2中所示，认证系统可尝试沿第一预定轨迹220激发和检测外在构件120和附加构件124。或者，附加构件202可能在垂直于主轴170的方向上在空间上独立于外在构件120。在这种实施方案中，认证系统可尝试沿第一预定轨迹220激发和检测外在构件120，且该认证系统可尝试沿平行于但在空间上与第一预定轨迹220分开的第二预定轨迹222激发和检测附加构件202。在再一实施方案中，附加构件204可能在主轴170的方向和与主轴170垂直的方向上都在空间上独立于外在构件120。
[0042]在备选实施方案中，附加构件可紧贴与外在构件120，122相同的基底表面108，110部分。例如，附加构件可施加在外在构件上方或下方，或附加构件可以以与外在构件交错的方式施加(包括条形、同心形状等)。
[0043]在另一备选实施方案中，附加标签剂134可以均匀或不均匀分散在构成外在构件120，122的材料内。在这种实施方案中，外在构件标签剂132和附加标签剂134可以实际上是相同标签剂(在本文中称作“多带构件标签剂”)。例如，多带构件标签剂可包括具有与外在构件发射相关的发射离子和与附加发射相关的发射离子的基质材料。或者，该基质材料可包括造成外在构件发射和附加发射的发射离子。在另一实施方案中，例如，与外在构件发射和附加发射相关的发射离子可取代到不同的基质材料中，尽管这两种材料都包括在多带构件标签剂中。
[0044]在再一备选实施方案中，附加标签剂134可均匀或不均匀分散在构成基底102的材料内。在这种实施方案中，基底标签剂130和附加标签剂134可以实际上是相同标签剂(在本文中称作“多带基底标签剂”)。例如，单一的多带基底标签剂可包括与基底发射相关的发射离子和与附加发射相关的发射离子。在一个实施方案中，例如，与基底发射和附加发射相关的发射尚子可取代到相同基质材料中。在另一实施方案中，例如，与基底发射和附加发射相关的发射离子可取代到不同的基质材料中，尽管这两种材料都包括在多带基底标签剂中。
[0045]根据一个实施方案，基底激发能量和外在构件激发能量可以基本相同(例如在基本相同的波长下)。在这种实施方案中，单一激发能量发生器(例如发生器之一 404，图4)可用于提供基底和外在构件激发能量。或者，可以使用不同的激发能量发生器，其中各激发能量发生器产生相同激发能量，但将能量导向空间上分开的物理轨迹(例如轨迹220，222，图2)。在另一实施方案中，基底激发能量和外在构件激发能量可能彼此不同(例如在不同波长下)。在这种实施方案中，多个激发能量发生器(例如发生器404，图4)可用于提供基底和外在构件激发能量(例如沿相同或空间上分开的轨迹)。
[0046]根据一个实施方案，附加标签剂激发能量可以与基底和/或外在构件激发能量基本相同。在另一实施方案中，附加标签剂激发能量可以不同于基底激发能量和外在构件激发能量。
[0047]作为另一认证标准和/或为了用于确定制品取向(例如用于分拣或其它用途)，认证系统可以在基底102的表面108，110上测定检测混杂发射的位置。认证系统可以以多个可能的取向的任一个接收要认证的制品(例如制品102)。例如，制品可以在其主轴(例如主轴170)处于可控和已知方向的情况下供应给认证系统。但是，制品可能不以相对于认证系统的已知取向提供。例如，在图1和2中所示的实施方案中，制品100可以以四个取向的任一个呈给认证系统。例如，制品100可以在表面108朝上或朝下的情况下呈现。此外，制品100可以在任一基底边缘104或106是“入射”边缘(即最先呈现给认证系统的边缘或认证系统在此边缘开始其激发和检测过程)的情况下呈现。
[0048]单面认证系统尝试检测制品的仅一面上的外在构件。相应地，如果这种系统能够测定该制品的取向，该制品的构件应该构造成能实现这种测定。根据一个实施方案，外在构件120，122紧贴制品100的两个表面108，110以确保单面认证系统可以在单遍经过该系统的过程中观察至少一个外在构件120，122。此外，外在构件120，122的位置允许使用单面认证系统明确测定制品取向。更特别地，外在构件120，122的位置能够测定分析的是哪个表面108或110并指示哪个基底边缘104或106是入射边缘。
[0049]双面认证系统可尝试检测制品两面上的外在构件。相应地，双面认证系统可至少部分测定制品的取向(例如制品是朝上还是朝下)，甚至在制品包括仅紧贴单面(例如表面108)的外在构件(例如外在构件120)的实施方案中。但是，如果这种系统能够明确测定制品的取向(例如基底边缘104朝左还是朝右)，该制品的构件应该构造成能实现这种测定。再根据一个实施方案，甚至单个外在构件120的位置也允许使用双面认证系统明确测定制品取向。更特别地，一个或多个外在构件120，122的位置能够测定哪个表面108或110朝上并指示哪个基底边缘104或106是入射边缘。由于双面认证系统的取向分析比单面认证系统的取向分析简单，下面论述单面认证系统的取向分析以充分阐明各种实施方案。本领域技术人员会理解如何简化该分析以适用于双面认证系统。[0050]如上文提到，认证系统沿从入射边缘延伸到“后”边缘(“trailing” edge)(即最后呈现给认证系统的边缘或认证系统在此边缘结束其激发和检测过程)的预定激发轨迹(例如轨迹220，222，图2)向制品表面提供激发能量。此外，认证系统尝试沿与预定激发轨迹共线(尽管可能较窄)的预定检测轨迹(例如轨迹220，222，图2)检测由该激发能量产生的发射。相应地，对于双面制品(例如制品100)，根据制品100呈现给认证系统的取向，激发和检测活动可能如以下之一横穿预定激发轨迹:1)如箭头190所示，从入射基底边缘104开始，横跨制品100的第一表面108进行，移向基底后缘106 ；2)如箭头192所不，从入射基底边缘106开始，横跨制品100的第一表面108进行，移向基底后缘104 ；3)如箭头194所示，从入射基底边缘104开始，横跨制品100的第二表面110进行，移向基底后缘106 ;或4)如箭头190所不，从入射基底边缘104开始，横跨制品100的第二表面110进行，移向基底后缘106。
[0051]根据一个实施方案，在真品中，紧贴基底102的第一面108的外在构件120具有第一构件边缘140，其距第一基底边缘104已知的第一距离163。此外，外在构件120具有第二构件边缘142，其距第二基底边缘106已知的第二距离167 (或距第一基底边缘104已知距离)。第一距离163和第二距离167在一个实施方案中彼此不同，尽管它们在另一实施方案中可以基本相同。根据进一步实施方案，紧贴基底102的第二面110的外在构件122具有第三构件边缘144，其距第一基底边缘104已知的第三距离183。此外，外在构件122具有第四构件边缘146，其距第二基底边缘106已知的第四距离187 (或距第一基底边缘104已知距离)。第一距离163、第二距离167、第三距离183和第四距离187在一个实施方案中都彼此不同，尽管第一、第二、第三和第四距离163，167，183，187中的一些或全部在另一些实施方案中可以基本相同。[0052]根据一个实施方案，认证系统能够通过测定在哪里检测到来自表面(例如表面108或110)的混杂发射而测定外在构件(例如外在构件120或122)相对于入射边缘(例如基底边缘104或106)的位置。对于真品，位置测定指示外在构件(例如构件120或122)距入射基底边缘(基底边缘104或106)第一、第二、第三还是第四距离163，167，183，187。例如，当认证系统测定外在构件距入射边缘(即边缘104)第一距离163时，该认证系统确定该制品为图1中所示的取向。类似地，当该认证系统测定外在构件距入射边缘(即边缘104或106)第二、第三或第四距离167，183，187时，该认证系统确定该制品为另外三种可能的取向之一。
[0053]除为了测定制品的取向目的而检测外在构件的位置，该认证系统还可测定检测的外在构件是否在预期位置以提供制品真实性的额外量度。更特别地，当检测到外在构件但其不位于距入射边缘第一、第二、第三或第四距离163，167，183，187之处时，该认证系统可确定该制品不真实。
[0054]尽管上文的描述论述了基于外在构件的测定位置测定制品取向的实施方案，但还可基于附加构件(例如附加构件124，126)的测定位置测定制品取向。此外，附加构件的位置的测定可用作制品真实性的额外量度。
[0055]基底102、外在构件120，122、附加构件124，126和颗粒130，132，134的各种相对尺寸在图1中可能不成比例。尽管制品100据例示包括表面施加的外在和附加构件120，122，124，126，但另一制品可包括嵌入的外在和附加构件以及表面施加的外在和附加构件之一或组合。最后，尽管在图1中在基底102的各表面108，110上仅显示单一外在构件120，122和单一附加构件124，126，但制品可以在基底102的任一或两个表面108，110上包括多于一个外在构件120，122和/或附加构件124，126。
[0056]现在描述可作为本文中论述的各种实施方案中所用的标签剂中的发光材料包含的示例性发光材料。根据一个实施方案，适用在发光标签剂中的发光材料包括基质材料(例如基质晶格、玻璃等)和一种或多种发射离子(即混入或取代到基质材料中的发射离子)。该发光材料还可包括其它材料(例如一种或多种敏化离子)，尽管在本文中详细论述了这样的其它材料。
[0057]发光材料内的发射离子可以以在单发射带或多发射带中可检出的发射为特征。任何特定发射带中的发射强度可能与基质材料中的发射离子百分比(例如在基质晶格材料的情况中，掺杂或取代百分比)直接相关。更具体地，在基质材料中相对较低的发射离子百分比下，发射强度可能相对较低，在基质材料中相对较高的发射离子百分比下，发射强度可能相对较高。
[0058]发射离子有至少三种机制接收用于随后辐射的能量。例如，发射离子能够直接吸收激发能量，且发射离子此后发射至少一些吸收的能量(通常以与激发能量不同并且更长的波长)。或者，基质材料或其离子(例如钒酸根离子)能够直接吸收激发能量并将能量传送给发射离子。在另一些情况中，基质材料可能含有一种或多种可被发射离子取代的“基质材料离子”和任选一种或多种可吸收激发能量并将所得能量传送给发射离子的敏化离子。基质材料吸收在一些情况中可能有用，尽管基质材料吸收在大多数情况中不是特别有用。更通常，使用过渡金属离子(例如铬)或稀土金属离子(例如铒)作为敏化离子。这些元素还可充当发射离子，或它们还可将能量传送给其它离子(例如发射离子)，它们随后发出传送的能量。几乎所有基质材料都可能充当紫外线范围内的吸收剂，因为激发光子能量在此范围内极高。但是，这一现象可能完全无法由并入的所需离子产生任何所需发射。
[0059]可被替代的离子是基质材料内的可被一种或多种敏化离子(如果包括)和一种或多种发射离子取代至高达并包括100%取代的离子。100%取代是少见的，因为大多数发射离子远在低于100%取代度下即浓度猝灭。但是，在若干值得注意的例外情况中，特定离子和基质晶格的组合能实现更高取代，因为发射离子在基质晶格中的物理分隔足够远以显著降低相互作用。
[0060]发射离子可以以极低取代百分比(例如以低于1%掺杂)、中等取代百分比(例如1%至20%)或高取代百分比(例如20%至100%)取代。例如，钕(Nd)可以以最多1.5%的相对较低百分比取代，钦(Ho)和镱(Yb)可以以最多20%的中等百分比取代，铒(Er)可以以最多60%的相对较高百分比取代，尽管这些和其它离子也可以以不同百分比取代。本文所用的术语“取代”是指以任何百分比取代，包括低、中等和高取代百分比。取代到基质材料中的各离子的量通常以原子百分比描述，其中可被敏化和/或发射离子替代的基质材料的离子数等于100%。能被敏化和/或发射离子替代的基质材料的离子通常具有与其替代的离子类似的大小、类似的载量和类似的配位优先性。由于可能涉及基质材料内的各种位置，这些位置各自上的离子都将计入100原子％中。
[0061]该基质材料包含在其中可并入(例如混入或取代)发射离子和任选敏化剂的材料。在一个实施方案中，该基质材料可以是晶格形式，不同化学成分可以在晶格内的各种位置取代到该晶格中。应该选择基质材料以确保发射离子产生在至少一个发射带内的可观察到的发射，其中该发射适合使用下面详述的认证设备和方法的实施方案分析。在各种实施方案中，基质材料包括选自玻璃、氧化物、氟化物、氧硫化物、齒化物、硼酸盐、硅酸盐、镓酸盐、磷酸盐、钒酸盐、氧齒化物、铝酸盐、钥酸盐、钨酸盐、石榴石、铌酸盐、氮化物、氮氧化物及其混合物的材料，尽管也可以使用其它基质材料。例如，基质材料可包括钇(Y)氧硫化物(Y2O2S或Y0S)、钇铝石榴石(YAG)、钇镓石榴石(YGG)、钆(Gd)镓石榴石(GGG)、钆氧硫化物(Gd2O2S或G0S)或其它材料。根据进一步实施方案，基底发射带、外在构件发射带和附加发射带独立地对应于并入(例如取代到)选自上列材料或其组合的至少一种基质材料中后的至少一种发射离子的发射带。
[0062]合适的发射离子包括具有在一个或多个发射带内的一个或多个相对较强的发射的离子。根据各种实施方案，该发射离子包括选自铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、银(Ag)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、铽(Tb)、镝(Dy)、钦(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)和镱(Yb)的元素的离子。例如，该发射离子在一个实施方案中可具有+3化合价，尽管该发射离子在另一些实施方案中可能具有不同化合价(例如+2和/或+4)。根据各种实施方案，基底发射带、外在构件发射带和附加发射带各自独立地对应于选自上列元素或其组合的至少一种元素的至少一种离子的发射带。
[0063]在各种实施方案中，取代到基质材料中的发射离子的总浓度足以使该发光材料在适当地经受激发能量后产生可检测的发射。例如，取代到基质材料中的发射离子的总浓度可以为大约0.05原子％至大约99.995原子％。但是，在仍产生发光材料的功能(例如暴露在激发能量下时产生发射的功能)的同时可取代的发射离子浓度取决于被取代的离子的类型。换言之，一些离子可能以相对较高的百分比取代，同时仍保持发光材料的功能，但另一些离子如果以相同的相对较高百分比取代，可能破坏该功能。
[0064]在一些情况中，通过直接吸收法激发发射离子，其包括提供在发射离子的吸收带内的激发能量。或者，基质材料或敏化离子可如上所述充当激发发射离子的路径。在前一种情况中，来自发射离子的发射从吸收共振能级快速衰减至存储能级。通常，吸收带高于存储能级，尽管情况并非始终如此，并且与从存储能级的衰减时间相比，从吸收共振能级的衰减时间极快。从存储能级开始，可能在由存储能级和更低能级决定的波长带发生自发光子发射。
[0065]如下文更详细解释，由发射离子发出的电磁辐射的特征可用于测定发光材料(例如荧光粉或其它类型的化合物)是否符合“防伪”发光材料和因此“防伪”发光标签剂。更特别地，暴露在激发能量下后，发光材料内的发射离子发出光子并可以观察到在一个或多个检测带(或通道)内的发射强度(或累积强度)。如下文更详细描述，制品上的多个位置的发射强度的分析有利于测定制品是否真实。
[0066]图3是根据一个示例性实施方案的制造制品(例如制品100，图1)的方法的流程图。该方法在方框302中通过制备基底标签剂、外在构件标签剂和任选附加标签剂(例如基底标签剂130、外在构件标签剂132和附加构件标签剂134，图1)开始。各标签剂的制备在一个实施方案中以获得或制造相应的发光材料开始。
[0067]通常，可以使用本领域技术人员已知的许多传统方法中的任一种制造发光材料。例如，荧光粉化合物的制造包括制备荧光粉基质材料(例如基质晶格、玻璃等)和一种或多种发射离子(例如一种或多种上述发射离子)的组合以形成预备荧光粉化合物。根据一个实施方案，制备与基底标签剂、外在构件标签剂和附加标签剂各自对应的不同的预备荧光粉化合物。如上文论述，基底标签剂和外在构件标签剂可包括相同或不同的发射离子和相同或不同的基质材料。但是，无论在哪种情况下，应该选择发射离子和基质材料以使基底标签剂中的发射离子能够产生在基底发射带中的发射，且外在构件标签剂中的发射离子能够产生在至少部分与基底发射带重叠的外在构件发射带中的发射。当也使用附加标签剂时，应该选择附加标签剂的发射离子和基质材料以使发射离子能够产生在不与基底或外在构件发射带重叠的附加发射带中的发射。如上文论述，与附加标签剂相关的发射离子在一些实施方案中可以与基底或外在构件的基质材料一起包含(例如当附加标签剂与基底标签剂或外在构件标签剂相同时)。
[0068]在一些情况中，可以使用固态化学实现预备荧光粉化合物的形成。例如，当该荧光粉化合物是氧化物荧光粉时，这可包括将正确比例的各种氧化物与发射离子的氧化物合并。将这些氧化物混合和烧制规定时间。在另一些情况中，可以使用溶液化学技术，其中将各种材料溶解，随后沉淀并随后烧制。
[0069]根据用于制造该化合物的特定方法，在形成预备荧光粉化合物中的基质材料和发射离子的组合中可包括其它材料。例如，在预备荧光粉化合物内可包括各种助熔剂和其它前体。
[0070]各预备荧光粉化合物随后后处理，以产生与基底标签剂、外在构件标签剂和附加标签剂各自对应的发光材料。例如，后处理可包括对预备荧光粉化合物进行任何一种或多种下列工艺:烧制；退火(annealing);悬浮；前体脱除(例如除去助熔剂);研磨；沉降；和声处理。尽管上文的论述涉及作为标签剂中的发光材料制备荧光粉化合物，但该论述无意构成限制。相反，如上文论述，在基底标签剂、外在构件标签剂，和/或附加标签剂中也可以使用其它发光材料。
[0071]在方框304中，将基底标签剂(和任选附加标签剂，如果其不并入外在构件或不并入附加构件中)并入基底中。可以例如通过将基底标签剂的颗粒混入基底的基料(例如纸浆、塑料基体树脂等)中和/或通过用基底标签剂的颗粒的胶态分散体浸溃基底来将基底标签剂并入基底中。可以例如通过印刷、滴加、涂布或喷涂法进行浸溃。
[0072]在方框306 (其也可以在方框304之前或与方框304同时进行)中，将外在构件标签剂(和任选附加标签剂，如果其不并入基底或不并入附加构件中)并入外在构件材料中。如上文论述，外在构件可以是印刷构件、嵌入构件、安全线等。对于包括刚性基底的嵌入构件和安全线，可以以与如上论述将基底标签剂并入基底中类似的方式将外在构件标签剂并入构件基底中。对于印刷的外在构件，将外在构件标签剂的颗粒混入可施加到(例如印刷至IJ、涂布到、喷涂到或可以其它方式粘附或粘合到)表面(例如表面108和/或110)的组合物(例如油墨或其它载体)中。
[0073]在一个实施方案中进行方框308，其中在制品的独立构件(例如附加构件134，126，图1)中包括附加标签剂。在方框308 (其也可以在方框304和306之前或同时进行)中，将附加标签剂并入附加构件材料中。如上文论述，附加构件可以是印刷构件、嵌入构件、安全线等。对于包括刚性基底的嵌入构件和安全线，可以以与如上论述将基底标签剂并入基底中类似的方式将附加标签剂并入构件基底中。对于表面施加的附加构件，将附加标签剂的颗粒混入可施加到表面(例如表面108和/或110)的组合物(例如油墨或其它载体)中。
[0074]在方框310中，通过将一个或多个外在构件(例如外在构件120，122，图1)和(任选)一个或多个附加构件(例如附加构件124，126，图1)与基底(例如基底102，图1)组装，制造制品。例如，当外在构件(和任选附加构件)是表面施加的构件时，可以将与外在构件材料对应的组合物在预定位置印刷到基底的一个或多个表面上。相反，当外在构件(和任选附加构件)是嵌入构件时，可以在基底材料为韧性(malleable)形式时(例如在该材料是浆料、熔融或未固化形式时)将与嵌入构件对应的基底与基底材料整合。在基底和外在构件(和任选附加构件)的组装完成时制成符合一个实施方案的制品(例如制品100，图1)。
[0075]图4是根据一个不例性实施方案的认证制品450的系统400。系统400根据一个实施方案包括处理系统402、一个或多个激发能量发生器404、一个或多个具有相关滤光器(过滤器)410，412的发射光检测器(“检测器”)406，408、信号分离器/分散元件414、数据存储器416和用户界面418。处理系统402可包括一个或多个处理器和相关电路，其构造成实施与认证制品(例如制品450)相关的控制和分析过程(例如可执行的软件算法形式)。
[0076]制品450如上论述包括基底452、外在构件454和附加构件456。在一个实施方案中，制品450以处理方向426传送经过认证系统400，制品450的入射边缘458最先呈现给系统400，制品450的后缘460最后呈现给系统400。例如，在第一时间(Tl)，制品450经过系统400的激发窗口 424下方，在随后的第二时间(T2)，制品450经过系统400的检测窗口432下方。在另一实施方案中，可以将制品450移入认证系统400内的固定位置，并使激发和检测窗口 424，432在固定制品450上方移动。
[0077]无论在哪种情况下，根据一个实施方案，处理系统402构造成向激发能量发生器404提供控制信号，这使激发能量发生器404沿具有与激发窗口 424的宽度对应的宽度的预定激发轨迹(例如轨迹220，图2)将第一激发能量420导向制品450。激发能量发生器404可包括例如一个或多个过滤LED (发光二极管)、激光二极管或其它辐射源。随着制品450在激发窗口 424下方移动(或激发窗口 424在制品450上方移动)，基底和外在构件标签剂中的发射离子接收用于随后辐射的能量(使用一种或多种能量吸收和/或传送机制)。如上文论述，对基底和外在构件标签剂的激发能量相同(例如相同波长)，尽管在另一实施方案中可以对基底和外在构件标签剂提供不同的激发能量。
[0078]在还分析附加标签剂的一个实施方案中，处理系统402还构造成向相同或不同的激发能量发生器404提供控制信号，这使激发能量发生器404沿预定激发轨迹将第二激发能量422导向制品450。随着制品450在激发窗口 424下方移动(或激发窗口 424在制品450上方移动)，附加标签剂中的发射离子(被称作“附加离子”)接收用于随后辐射的能量(使用一种或多种能量吸收和/或传送机制)。在一个实施方案中，对附加标签剂的激发能量不同于对基底和外在构件标签剂的激发能量，尽管在另一实施方案中对所有标签剂的激发能量可以相同。
[0079]在控制信号中，处理系统402可以规定提供激发能量的定时(例如开始时间、停止时间和/或持续时间)和/或与要生成的特定激发能量相关的其它参数(例如强度和/或其它参数)。通常，基于作为激发能量发生器404的一部分包括的激发源预定激发能量的带宽(例如由所选发光二极管或激光二极管产生的激发能量的带宽)。可以从例如数据存储器416中获得各种定时和/或辐射发生参数。激发能量发生器404可包括例如一种或多种激光器、激光二极管、发光二极管(LED)、白炽灯丝、灯或其它激发源。
[0080]除了控制激发能量发生器404外，处理系统402构造成向发射检测器406，408提供控制输入，这使发射检测器406，408尝试检测响应已吸收(直接或间接)至少一些激发能量420，422的各种发射离子由制品450的各种区域发出的发射428。例如，在制品450的仅基底区域440 (例如区域162，图1)中，制品450可产生与基底标签剂(例如基底标签剂130，图1)对应的发射428。在基底450的外在构件区域442 (例如区域164，图1)中，制品450可产生包括来自基底标签剂和外在构件标签剂(例如标签剂130，132，图1)的发射分量的混杂发射428。此外，在存在附加标签剂的区域444中(例如在附加构件456)中，制品450可产生附加发射428。
[0081]根据一个实施方案,发射428射至信号分离器/分散兀件414上,这将发射428分离成光束434，436。一个光束434包括在第一谱带(例如包括与基底、外在构件和混杂发射对应的重叠发射带的谱带)内的光，第二光束436包括在不与第一谱带重叠并与第一谱带分开的第二谱带(例如与非重叠的附加发射相关的谱带)内的光。信号分离器/分散元件414将第一光束434导向检测器之一 406并将第二光束436导另一检测器408。根据一个实施方案，信号分离器/分散兀件414构造成使第一光束434通过并反射第二光束436。例如，信号分离器/分散兀件414可以是选自多色仪、棱镜、衍射光栅、膜滤光片、干涉滤光片、双色向滤光镜、分色镜和分色反射镜的元件。这种信号分离器/分散元件414的一个优点在于其能使两个检测器406，408同时接收由制品450的相同区域发出的发射的分量，由此使所得强度测量的相关性最大化。
[0082]各发射检测器406，408可包括例如光谱过滤器410，412、一个或多个电光传感器、光电倍增管、雪崩光电二极管、光电二极管、电荷稱合器件、电荷注入器件、照相底片或其它检测装置。在一个具体实施方案中，各发射检测器406，408包括位于信号分离器/分散元件414和光检测器之间的光谱过滤器410，412。光谱过滤器410，412构造成在向检测器406，408提供光束434，436之前过滤光束434，436，以使仅在发射带内的发射(即整个光谱的一个子集)实际射向各检测器406，408的有效区域。光谱过滤器410，412可包括例如构造成仅使在相关光谱带内的光通过并拒绝所有其它光的长通(long pass)、带通(bandpass)或其它类型的滤光片。
[0083]各检测器406，408具有在相关光谱带内的灵敏度并相应地可以检测通过光谱过滤器410，412的在该光谱带内的光。根据一个实施方案，检测器406构造成检测在与基底和外在构件发射相关的第一谱带(重叠或混杂发射带)对应的通道内的发射。相反，检测器408构造成检测在与非重叠附加发射相关的第二谱带(附加发射带)对应的通道内的发射。检测器406，408可具有相同类型或不同类型。根据一个具体实施方案，检测器406，408具有不同类型。例如，检测器406，408之一可包括硅检测器，另一检测器406，408可包括铟-镓-砷(InGaAs)检测器(例如telecom类型或extended InGaAs)。在另一些实施方案中可以使用能够检测在相关谱带内的发射的其它类型的检测器(例如硫化铅、硒化铅、锗、锑化铟、砷化铟、硅化钼、锑化铟等)。在另一实施方案中，可以使用能够检测在所有相关谱带中的发射的单个检测器。在这种实施方案中，在系统400中可以不包括信号分离器/分散元件414。在另一些备选实施方案中，可以使用多于两个检测器检测在多于两个相关谱带中的发射。在这些实施方案中，可以使用多个信号分离器/分散元件将外来光束导向多个检测器。
[0084]各检测器406，408产生与射在检测器406，408的有效区域上的收集的辐射的强度成比例的电子信号。更特别地，各检测器406，408产生代表检测器406，408沿基本整个或一部分制品长度(例如在制品的入射边缘与后缘之间)接收的发射的累积强度的信号(例如一个或多个数字化强度值)。合意地，当在该系统中(例如在图4的系统400中)使用多个检测器406，408时，各检测器406，408同时电子捕获累积强度值，尽管这不是要求。
[0085]各发射检测器406，408可以以一个或多个预选时间间隔(例如在t=0开始，此后每次间隔0.1毫秒，数个时间间隔)将强度值数字化。此外，各发射检测器406，408向处理系统402提供信号(例如数字化强度值)，这能表征发射428的时间、光谱和位置性质。例如，发射检测器406产生一系列与在混杂发射带中的发射辐射的强度对应的值。来自检测器406的各值或值集合可以用指示检测到的发射的位置(例如与制品的入射边缘的直线距离)和检测到发射时的时间(例如从停止提供相应激发能量开始的时间)的信息标记或以其它方式相关联。类似地，发射检测器408产生一系列与在附加发射带中的发射辐射的强度对应的值。如同发射检测器406产生的值，来自检测器408的各值或值集合可以用指示检测到的发射的位置和检测到发射时的时间的信息标记或以其它方式相关联。
[0086]处理系统402构造成在其接收时分析此类信息以测定任何检测到的辐射的时间、光谱和位置性质是否符合真品的时间、光谱和位置性质。如联系图5更详细描述，系统400的认证参数包括选自下列的参数:跨越制品长度的全程或一个或多个部分在混杂发射带中的发射强度(或累积强度)；跨越制品长度的全程或一个或多个部分在附加发射带中的发射强度(或累积强度)；跨越制品长度的全程或一个或多个部分在混杂发射带中的发射衰减时间常数；跨越制品长度的全程或一个或多个部分在附加发射带中的发射衰减时间常数；跨越制品长度的全程或一个或多个部分在混杂发射带中的发射上升时间(emission risetime constant)常数；跨越制品长度的全程或一个或多个部分在附加发射带中的发射上升时间常数；混杂带中的发射与另一带中的发射之间的发射强度(或累积强度)比；和附加带中的发射与另一带中的发射之间的发射强度(或累积强度)比。也可以规定另一些认证参数。
[0087]与真品对应的认证参数范围划定系统400的检测参数空间。在一个实施方案中，处理系统402测定检测器406，408产生的认证参数值是否落在检测参数空间内。换言之，处理系统402将这些值与划定检测参数空间的范围进行比较以确定这些值是否落在这些范围内。例如，关于与跨越制品长度的全程或一个或多个部分在混杂发射带中的发射强度对应的认证参数，可以对每种可能的制品取向规定强度值范围表。为了分析特定的强度值(例如来自检测器406的强度值，其用检测发射强度的位置和时间标记)，处理系统402可以从该表中检索预先规定的强度范围(例如与该强度值相关的位置和时间对应的范围)并可以将该强度值与该范围进行比较以确定该值是否落在该范围内。可以在沿制品长度的多个位置对强度值进行这样的分析。可以类似地分析与其它认证参数对应的值。
[0088]当分析表明与认证参数对应的值在可接受的准确度内落在检测参数空间内时，处理系统402可以将制品450识别为是真实的。相反，当分析表明与认证参数对应的值在可接受的准确度内未落在检测参数空间内时，处理系统402构造成将制品450识别为是不真实的。
[0089]当检测到的辐射的时间、光谱和位置性质符合真品时，处理系统402可能做出与将制品450识别为真品相关的一些动作。例如，处理系统402可能将与真实性相关的电子信号发送给该系统的另一部件或发送给外部系统。此外，处理系统402可能将信号发送给用户界面418，这使用户界面418产生用户可感知的真实性指示(例如显示标记、光、声音等)。处理系统402还可以使系统400的传送部件(未图不)将制品450送往为真品指定的路线或仓(bin)。或者，当检测到的辐射的时间和/或光谱性质不符合真品时，处理系统402可能做出与将制品450识别为赝品相关的一些动作。例如，处理系统402可能将与不真实性相关的电子信号发送给该系统的另一部件或发送给外部系统。此外，处理系统402可能将信号发送给用户界面418，这使用户界面418产生用户可感知的赝品指示(例如显示标记、光、声音等)。处理系统402还可以使系统400的传送部件(未图示)将制品450送往为赝品指定的路线或仓。
[0090]用户界面418可包括许多部件中的任意种，它们可以由用户控制以向系统400提供输入(例如键盘、按钮、触摸屏等)或可以由处理系统402控制以产生用户可感知的指示(例如显示屏、灯、扬声器等)。例如可以响应通过用户与用户界面418的相互作用提供的用户输入开始上述方法。或者，可以通过系统400自动开始上述方法，如当制品450已位于可进行激发和检测过程的位置中时。
[0091]图5是根据一个示例性实施方案进行制品(例如制品100，图1或制品450，图4)认证的方法的流程图。例如，图5中描绘的方法的实施方案可通过认证系统(例如认证系统400，图4)进行。该方法可以在方框502中开始，此时由认证系统接收要认证的制品(例如制品450，图4)。例如，制品可以以已知或未知的取向送入(例如通过分拣或输送机系统)认证系统，制品的入射边缘最先进入认证系统。作为另一实例，将该制品放入认证系统的适当容器中。
[0092]在方框504中，使制品暴露在与基底标签剂和外在构件标签剂(例如标签剂130，132，图1)相关的第一激发能量下。例如，可以将制品送往或经过激发区(例如在激发窗口424下方，图4)且处理系统(例如处理系统402，图4)可以向激发能量发生器(例如激发能量发生器404，图4)发送控制信号，其使激发能量发生器将第一激发能量(例如激发能量420，图4)导向制品。或者，激发能量发生器可以连续提供第一激发能量或可以调节第一激发能量。在各种实施方案中，可以使用能够产生在所需波长带中的激发能量的过滤LED、激光二极管或另外光学激发源提供激发。
[0093]在方框506 (其可以与方框504同时或在另外一些时间进行)中，任选使制品暴露在与附加标签剂(例如标签剂134，图1)相关的第二激发能量下。例如，处理系统(例如处理系统402，图4)可以向相同激发能量发生器向另一激发能量发生器发送控制信号，其使该激发能量发生器将第二激发能量(例如激发能量422，图4)导向制品。或者，激发能量发生器可以连续提供第二激发能量或可以调节第二激发能量。当不采用附加标签剂时或当附加标签剂的激发能量与基底和/或外在构件标签剂的附加能量相同时，可以不包括方框506。
[0094]在方框508中，停止向制品提供第一和第二激发能量，且认证系统检测来自该制品的在多个谱带内的发射(例如通过发射检测器406，408，，图4)。可以通过关闭激发能量发生器(例如在制品可保持固定且激发能量为脉冲式的系统中)或通过将制品运离发出激发能量的区域并运往检测区域(例如在检测窗口 432，图4下方)实现激发能量的停止。在另一实施方案中，可以在该系统实施下述检测过程的同时继续提供激发能量。
[0095]可以以一个或多个检测时间间隔(从停止将激发能量导向制品的时间开始测量)进行发射检测。根据一个实施方案，该系统构造成检测在至少第一谱带和第二谱带中的发射，尽管该系统也可以构造成检测在多于两个谱带中的发射。第一谱带相当于与基底标签齐[J (例如标签剂130，图1)和外在构件标签剂(例如标签剂132，图1)产生的发射相关的重叠谱带。更特别地，第一谱带相当于混杂发射带(即基底标签剂发射和外在构件发射重叠的谱带)。第二谱带相当于与附加标签剂产生的发射相关的谱带(即附加谱带)。
[0096]在可以相继或并行进行的方框510-514中，分析量化多个谱带内的检测到的发射的强度的信息(例如通过处理系统402，图4)。根据一个实施方案，该信息包括与在混杂和附加发射带中的发射辐射的强度对应的一个或多个系列的数字化强度值(例如来自各检测器406，408，图4)。如上文论述，各值或值集合可以用指示检测到的发射的位置和检测到发射时的时间的信息标记或以其它方式相关联。数字化强度值代表在混杂和附加发射带中检测到的发射的时间和/或位置性质。
[0097]在方框510中，测定在制品的一个或多个第一区域中(例如真品中的仅基底区域(例如区域162，图1)中)是否检测到具有仅基底发射的特征的发射。基于构造成检测在混杂发射带中的发射的检测器(例如检测器406，图4)收到的数字化强度值进行这种测定。根据一个实施方案，可以通过在与产生数字化强度值的时刻对应的时刻测定仅基底区域的适当认证参数范围(例如发射强度范围)来分析混杂发射带中的发射性质。例如，如上文论述，可以通过认证系统将适当认证参数范围保存在一个或多个划定检测参数空间的表中。在一个实施方案中，可以通过将多个(例如最多四个)这样的范围与数字化强度值相关联来进行多重取向分析，其中多个范围与制品的多种可能的取向对应。[0098]当数字化强度值落在与该值相关的区域和时间的适当认证参数范围内时，可以确定已经检测到具有仅基底发射的特征的发射。否则，当数字化强度值不在与该值相关的区域和时间的适当认证参数范围(或当进行多重取向分析时,所有认证参数范围)内时,可以确定尚未检测到具有仅基底发射的特征的发射。根据一个实施方案，可以在第一区域中分析多个数字化强度值，该测定允许一个或多个强度值不在适当认证参数范围内，而仍产生肯定结果。换言之，可以在可接受的准确度内进行测定。当测定在制品的一个或多个第一区域中尚未检测到具有仅基底发射的特征的发射(即分析表明强度值在可接受的准确度内不在检测参数空间内)时，该系统可能将制品识别为不真实并可能做出下面更详细描述的方框522中的相应动作。
[0099]在方框512中，测定在制品的一个或多个第二区域(例如真品中的外在构件区域(例如区域164，图1))中是否检测到具有混杂发射的特征的发射。再次基于构造成检测在混杂发射带中的发射的检测器(例如检测器406，图4)收到的数字化强度值进行这种测定。根据一个实施方案，可以如上文论述通过在与产生数字化强度值的时刻对应的时刻测定外在构件区域的适当认证参数范围(例如发射强度范围)来分析混杂发射带中的发射性质。
[0100]当数字化强度值落在与该值相关的区域和时间的适当认证参数范围内时，可以确定已经检测到具有混杂发射的特征的发射。否则，当数字化强度值不在与该值相关的区域和时间的适当认证参数范围内(或当进行多重取向分析时，所有认证参数范围内)时，可以确定尚未检测到具有混杂发射的特征的发射。根据一个实施方案，可以如上所述在可接受的准确度内进行测定。当测定在制品的一个或多个第二区域中尚未检测到具有混杂发射的特征的发射(即分析表明强度值在可接受的准确度内不在检测参数空间内)时，该系统可能将制品识别为不真实并可能做出下面更详细描述的方框522中的相应动作。
[0101]在将附加标签剂并入制品中的实施方案中可能进彳丁的方框514中，测定在制品的一个或多个区域(例如真品中存在的附加标签剂(例如标签剂134，图1)的区域)中是否检测到具有附加发射的特征的发射。再次基于构造成检测在附加发射带中的发射的检测器(例如检测器408，图4)收到的数字化强度值进行这种测定。根据一个实施方案，可以如上文论述通过在与产生数字化强度值的时刻对应的时刻测定附加标签剂的适当认证参数范围(例如发射强度范围)来分析附加发射带中的发射性质。
[0102]当数字化强度值落在与该值相关的区域和时间的适当附加标签剂范围内时，可以确定已经检测到具有附加发射的特征的发射。否则，当数字化强度值不在与该值相关的区域和时间的适当附加标签剂范围内(或当进行多重取向分析时，所有附加标签剂范围内)时，可以确定尚未检测到具有附加发射的特征的发射。根据一个实施方案，可以如上所述在可接受的准确度内进行测定。当测定在制品的一个或多个区域中尚未检测到具有附加发射的特征的发射(即分析表明强度值在可接受的准确度内不在检测参数空间内)时，该系统可能将制品识别为不真实并可能做出下面更详细描述的方框522中的相应动作。
[0103]根据一个实施方案，仅基底、混杂和附加发射的分析包括发射的强度(或累积强度)的分析。相应地，适当认证参数范围包括如上所述的发射强度范围。在另一实施方案中，仅基底、混杂和附加发射的分析同样或或者可包括测定在混杂和附加带内的发射的衰减时间。相应地,适当认证参数范围同样或或者可包括衰减时间常数范围。在一个实施方案中，可以基于在多个时间(例如t=0，t=0.1毫秒，等等)检测到的发射强度测定衰减时间。在去除激发能量后，可以通过衰减时间常数表征随时间经过的发射衰减强度和发射离子的衰减速率。例如，对于发射强度的简单指数衰减，可以在下列公式中通过常数τ表示衰减时间常数:
m = Uetl \(公式 I)
其中t是指时间，at)是指在时间t的发射强度，且Jtl是指在?=ο的发射强度(例如?=0可以对应于停止提供激发能量的瞬间)。尽管一些发光材料的发射强度可能根据上述简单指数公式衰减，但另一些发光材料的发射强度可受多重指数衰减影响(例如当存在多个影响衰减的机制时)。在一些情况中，发光材料可没有表现出简单的单指数衰减，尤其是当能量传送是该机制的一部分时。
[0104]当方框510、512和514中的各测定得出肯定结果(即分别适当检测到仅基底、混杂和附加发射)时，则在方框520中，该系统可将制品识别为“真实”并做出相应的动作。例如，该系统可能产生用户可感知的真实性指示和/或使该系统的传送部件将制品送往为真品指定的路线或仓。或者，当方框510、512和514中的一个或多个测定得出否定结果(即没有适当检测到仅基底、混杂和/或附加发射)时，在方框522中，该系统可能将制品识别为“不真实”并做出相应的动作。例如，该系统可能产生用户可感知的赝品指示和/或使系统的传送部件将制品送往为赝品指定的路线或仓。
[0105]图6是模拟根据一个示例性实施方案在制品的仅基底区域和外在构件区域中各种标签剂在多种波长下的发射强度的图600。在该实例中，基底标签剂包括在制品基底中，外在构件标签剂包括在印刷在基底表面上的介质(例如油墨)中。基底标签剂产生发射602(例如|旲拟在制品的仅基底区域中可感知的发射)，且基底标签剂和外在构件标签剂的组合产生发射604 (例如模拟在制品的外在构件区域中可感知的发射)。
[0106]为了生成图600，制造无外在构件的第一试样。更特别地，将包含Cr:Nd: YGG (在基质晶格材料YGG中20重量％Cr和0.7重量％Nd)的基底标签剂材料添加到手抄纸(paperhandsheet)制品基底。为了由第一试样产生发射602，使用LED将基底标签剂材料激发至铬吸收带(通常在660纳米)并检测发射602。
[0107]还制造含外在构件的第二试样。更特别地，制造包括油墨基料和包含Cr:Nd:Yb:YGG (在基质晶格材料YGG中20重量％Cr、0.7重量％Nd和0.5重量％Yb)的外在构件标签剂材料的油墨。将该油墨印刷在包括基底标签剂材料的手抄纸基底的表面上。为了由第二试样产生发射604，使用LED将基底标签剂材料和外在构件标签剂材料都激发至铬吸收带，以产生在谱带610 (在~870-905 nm)、谱带612 (在~930-950 nm)、谱带614(在~1055-1070 nm)和谱带616 (在~1110-1120 nm)中的归因于来自基底和外在构件的重叠钕发射的混杂发射。
[0108]如所示，外在构件标签剂材料和基底标签剂材料之间的区别在于外在构件标签剂材料含有镜，基底标签剂材料不含。在外在构件标签剂中，镜在YGG晶格中的存在使晶格结构轻微变形，因此发射604中的混杂峰没有表现出与来自基底标签剂本身的发射602中的峰完全相同的带发射。这满足混杂发射的标准。
[0109]外在构件标签剂中存在的镱还充当产生附加发射的附加离子。更特别地，由于存在镱，由外在构件标签剂材料产生附加谱带发射(例如在附加谱带620中)。根据一个实施方案，可以在外在构件材料中单独激发附加离子(例如镱)(例如使用在大约970纳米的附加激发能量)以产生在附加谱带(例如谱带620)中的附加发射。在该实例中，如果单独激发镱(即不激发钕)，可能不存在混杂发射。在图6中，与附加谱带620对应的主峰606主要集中在大约1030纳米，次要峰608集中在大约970纳米。
[0110]图7是模拟根据另一示例性实施方案在制品的仅基底区域和外在构件区域中各种标签剂在多种波长下的发射强度的图700。图6的实例与图7的实例之间的主要区别在于图6中对发射602负责的基底标签剂材料包括YGG作为基质材料，而图7中对发射702负责的基底标签剂材料包括YAG作为基质材料。但是，在这两个实例中，外在构件标签剂的基质材料都包括YAG。提供图7的实例以例不基底标签剂和外在构件标签剂的基质材料不需要相同。
[0111]如同图6的前一实例那样，在图7的实例中，基底标签剂包括在制品基底中，外在构件标签剂包括在印刷在基底表面上的介质(例如油墨)中。基底标签剂产生发射702 (例如丰旲拟在制品的仅基底区域中可感知的发射)，且基底标签剂和外在构件标签剂的组合广生发射704 (例如模拟在制品的外在构件区域中可感知的发射)。
[0112]为了生成图700，制造无外在构件的第三试样。更特别地，将包含Cr:Nd: YAG (在基质晶格材料YAG中20重量％Cr和0.7重量％Nd)的基底标签剂材料添加到手抄纸制品基底。为了由第三试样产生发射702，使用LED将基底标签剂材料激发至铬吸收带(通常在660纳米)中并检测发射702。
[0113]还制造含外在构件的第四试样。更特别地，制造包括油墨基料和包含Cr:Nd:Yb:YGG (在基质晶格材料YGG中20重量％Cr、0.7重量％Nd和0.5重量％Yb)的多带构件标签剂材料的油墨。将该油墨印刷在包括基底标签剂材料的手抄纸基底的表面上。为了由第二试样产生发射704，使用LED将基底标签剂材料和外在构件标签剂材料都激发至铬吸收带，以产生在谱带710 (在?870-905 nm)、谱带712 (在?930-950 nm)、谱带714(在?1055-1070 nm)和谱带716 (在?1110-1120 nm)中的混杂发射。
[0114]再次，在外在构件标签剂中，镜在YGG晶格中的存在使晶格结构轻微变形，因此发射704中的混杂峰没有确切地表现出与来自基底标签剂本身的发射702中的峰相同的谱带发射。此外，镱产生在附加谱带720中的附加发射。
[0115]尽管在上文的详述中已经提出至少一种示例性实施方案，但应该认识到，存在大量变动。还应该认识到，示例性实施方案仅是实例并且无意以任何方式限制本发明的主题的范围、适用性或构造。相反，上文的详述为本领域技术人员提供实施本发明的示例性实施方案的方便的指导，要理解的是，可以对示例性实施方案中描述的要素的功能和布置做出各种改变而不背离如所附权利要求及其法律等同物中阐述的本发明的范围。
【权利要求】
1.制品，其包含: 具有第一表面和第一发光标签剂的基底，其中当所述基底暴露于基底激发能量时，第一发光标签剂产生在基底发射带中的基底发射；和 紧贴存在第一发光标签剂的第一表面的一部分安置的外在构件，其中所述外在构件包含第二发光标签剂，当外在构件暴露于外在构件激发能量时，其产生在外在构件发射带中的外在构件发射，所述外在构件发射带在重叠发射带中与基底发射带至少部分重叠， 其中在第一表面的所述部分处，基底发射和外在构件发射在重叠发射带中组合以产生可区别于基底发射的混杂发射。
2.权利要求1的制品，其中第一发光标签剂包括第一发射离子，第二发光标签剂包括第一发射离子，且基底发射和外在构件发射由第一和第二发光标签剂中的第一发射离子产生。
3.权利要求2的制品，其中第一发射离子以第一掺杂密度并入第一发光标签剂中，且第一发射离子以不同于第一掺杂密度的第二掺杂密度并入第二发光标签剂中。
4.权利要求1的制品，其中第一发光标签剂包括第一发射离子，第二发光标签剂包括不同于第一发射离子的第二发射离子，所述基底发射由第一发光标签剂中的第一发射离子产生，外在构件发射由第二发光标签剂中的第二发射离子产生。
5.权利要求1的制品，其中所述制品包括附加离子，当包括附加离子的标签剂暴露于附加标签剂激发能量时，其产生在不与基底发射带或外在构件发射带重叠的附加发射带中的附加发射。
6.权利要求5的制品，其中所述附加标签剂激发能量不同于基底激发能量和外在构件激发能量。
7.权利要求1的制品，其中所述基底具有第一基底边缘和跨越第一表面与第一基底边缘相对的第二基底边缘，在与第一和第二基底边缘垂直的方向上限定主轴，且其中外在构件的第一构件边缘在主轴方向中距第一基底边缘为第一距离，外在构件的第二构件边缘在主轴方向上距第二基底边缘为第二距离，且其中第二距离不同于第一距离以便能至少部分确定基底的取向。
8.认证包括基底的制品的方法，所述方法包括步骤: 使所述基底的表面暴露于激发能量； 测定在所述表面的第一区域中是否在第一发射带中检测到具有第一发射特征的第一发射，其中第一发射由激发能量产生，且第一区域相当于真品中不存在外在构件的区域；和 测定在所述表面的第二区域中是否在第一发射带中检测到具有不同于第一发射特征的第二发射特征的第二发射，其中第二发射由激发能量产生，且第二区域相当于真品中存在外在构件的区域。
9.权利要求8的方法，进一步包括: 当检测到第一和第二发射时并且当第二发射具有第二发射特征时，将所述制品识别为真实；且 当没有检测到第一发射、第二发射或两者时或当第二发射没有第二发射特征时，将所述制品识别为不真实。
10.认证包括基底的制品的装置，所述装置包含:一个或多个激发能量发生器，其构造成将激发能量导向所述基底表面； 第一发射检测器，其构造成检测在第一发射带中的第一发射；和处理系统，其构造成测定在所述表面的第一区域中是否在第一发射带中检测到具有第一发射特征的第一发射，其中第一发射由激发能量产生，且第一区域相当于真品中不存在外在构件的区域，且其中所述处理系统进一步构造成测定在所述表面的第二区域中是否在第一发射带中检测到具有不同于第一发射特征的第二发射特征的第二发射，其中第二发射由激发能量产 生，且第二区域相当于真品中存在外在构件的区域。
【文档编号】G01N21/64GK103890566SQ201280052093
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年8月27日 优先权日:2011年8月31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