Способ идентификации и защиты акцизных марок , банкнот , ценных бумаг, документов и изделий и носитель скрытого изображения в качестве идентификационной и защитной метки

005903 Изобретение относится к области создания скрытых рисунков и надписей на поверхности изделий,в частности, акцизных и идентификационных марок, банкнот, ценных бумаг и документов, бланков строгой отчетности, знаков соответствия товаров и изделий. Известны способ идентификации и защиты и носитель изображения (патент US4930438). В данных способе и устройстве используют электромагнитные или электростатические латентные изображения, нанесенные на поверхность изделия, либо изображения из люминофоров, облучаемых в ультрафиолетовой области. Эти материалы, в частности, люминофоры, являются простыми веществами и могут быть легко приготовлены в любой химической лаборатории. Известно свыше 5000 ультрафиолетовых люминофоров, что позволяет конкретное свечение либо подобрать из множества аналогичных, порой отличающихся только интенсивностью свечения, либо сымитировать эффект путем сложения нескольких люминофоров. Повышение степени защиты от подделки изображения, повышение химической устойчивости изображения и упрощение способа создания и проявления изображения достигнуто в патенте RU2137612. Указанный способ идентификации и защиты и носитель скрытого изображения являются наиболее близкими к предложенному. Защитное покрытие в виде заданных по размеру и форме участков выполнено из антистоксового люминесцентного соединения или включает антистоксовое люминесцентное соединение, представляющее собой кристаллическую структуру, в решетке которой находятся одновременно атомы нескольких редкоземельных металлов, а облучение производят инфракрасным излучением. Указанные способ идентификации и защиты и носитель изображения реализуются за счет использования невидимого соединения, состоящего из нескольких, как правило, не менее трех, редкоземельных металлов, так называемых антистоксовых соединений. Свойство этих соединений заключается в том, что при возбуждении излучением в ИК-области они излучают свет в видимой части спектра с частотой, во много раз превышающей частоту возбуждающего излучения. Указанный способ усложняет возможность подделки скрытого изображения, но полностью не исключает такую возможность, поскольку подбор антистоксовых люминесцентных соединений с эмиссией на требуемой длине волны, несмотря на труднодоступность используемых материалов, принципиально возможен. Технической задачей данного изобретения является дальнейшее повышение степени защиты от подделки изображения и уменьшение расхода дорогостоящих материалов. Поставленная задача согласно первому аспекту изобретения решается посредством способа идентификации и защиты акцизных марок, банкнот, ценных бумаг, документов и изделий, включающего нанесение на поверхность изделия защитного покрытия, с антистоксовым люминесцентным соединением,и облучение покрытия инфракрасным излучением, при этом антистоксовое люминесцентное соединение имеет кристаллическую структуру, в решетке которой находятся одновременно атомы нескольких редкоземельных элементов, в котором, согласно изобретению, используют люминесцентное соединение в виде мелкодисперсного порошка, кристаллическая структура представляет собой алюминат стронция, в решетке которой находятся атомы, по меньшей мере, иттрия, эрбия и тулия, причем перед облучением покрытия инфракрасным облучением производят его облучение ультрафиолетовым излучением. Предпочтительно, чтобы на поверхность изделия наносили по меньшей мере один заданный по размеру и форме участок защитного покрытия. Целесообразно, чтобы защитное покрытие полностью состояло из антистоксового люминесцентного соединения. Желательно, чтобы осуществляли облучение защитного покрытия инфракрасным облучением с длиной волны 960 нм. Возможно, чтобы осуществляли облучение защитного покрытия ультрафиолетовым излучением с длиной волны 365 нм. Целесообразно, чтобы использовали люминесцентное соединение в виде мелкодисперсного кристаллического порошка, находящегося в металле, или смоле, или пластмассе, или резине, или стекле. Предпочтительно, чтобы мелкодисперсный порошок имел размер частиц до 30 мкм. Желательно, чтобы в качестве ультрафиолетового излучения использовали излучение ртутного источника. Возможно, чтобы в качестве инфракрасного излучения использовали излучение арсенид-галлиевого светодиода. Поставленная задача согласно второму аспекту изобретения решается посредством носителя скрытого изображения, включающего нанесенное на поверхность изделия защитное покрытие, с антистоксовым люминесцентным соединением, имеющим кристаллическую структуру, в решетке которой находятся одновременно атомы нескольких редкоземельных элементов, в котором, согласно изобретению, люминесцентное соединение нанесено в виде мелкодисперсного порошка, кристаллическая структура представляет собой алюминат стронция, в решетке которой находятся атомы, по меньшей мере, иттрия, эрбия и тулия.-1 005903 Предпочтительно, чтобы на поверхность изделия был нанесен по меньшей мере один заданный по размеру и форме участок защитного покрытия. Целесообразно, чтобы защитное покрытие полностью состояло из антистоксового люминесцентного соединения. Желательно, чтобы защитное покрытие было выполнено в виде мелкодисперсного кристаллического порошка, находящегося в металле, или смоле, или пластмассе, или резине, или стекле. Возможно, чтобы мелкодисперсный порошок имел размер частиц до 30 мкм. Защитный материал - антистоксовое соединение, представляющее собой мелкодисперсный кристаллический порошок алюмината стронция (SrAl2O4), в структуре которого находятся несколько редкоземельных элементов, среди которых Y, Еr, Tu, способное к возбуждению и слабой люминесценции при воздействии инфракрасного излучения (960 нм). Концентрация редкоземельных элементов в кристаллической матрице подбирается в зависимости от мощности детектирующей аппаратуры таким образом, что под воздействием инфракрасного излучения наблюдается слабая и визуально не обнаруживаемая люминесценция. Предварительное возбуждение соединения ультрафиолетовым источником излучения (365 нм) сенсибилизирует соединение, в результате чего усиливается люминесцентное свечение, обеспечиваемое Y,Еr, Tu в области 540 нм (зеленое свечение) при дальнейшем облучении инфракрасным излучением, и возможна его регистрация невооруженным глазом. При этом соотношение редкоземельных элементов составляет примерно 80% Y, 15% Еr и 5% Tu. Учитывая, что степень чистоты используемых в данном изобретении редкоземельных элементов должна быть очень высокой (99,99%), что приводит к их высокой стоимости, уменьшение концентрации этих материалов при обеспечении возможности визуального наблюдения их люминесценции является очень важным аспектом. Покрытие может наноситься на защищаемую поверхность как непосредственно в виде порошка, так и полиграфическим или иным способом (например, в составе краски, клея, чернил и т.п.). Полученная с использованием такого защитного материала метка детектируется (высвечивается) простейшим детектором, имеющим габариты обычной авторучки, излучающим невидимые ИК-лучи. Детектор состоит из светодиода, выполненного на основе арсенида галлия, и миниатюрного источника электропитания (батарейки). Предварительное облучение ультрафиолетовым излучением производится малогабаритным ртутным источником. Предлагаемый защитный материал отличается чрезвычайной химической устойчивостью к агрессивным средам. Были проведены испытания кипячением в концентрированных, а также разбавленных кислотах: серной, соляной и азотной (раздельно); в щелочном расплаве, а также нагревом в присутствии кислорода до 1000 С. Во всех случаях антистоксовое соединение сохранило свои свойства. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ защиты и идентификации акцизных марок, банкнот, ценных бумаг, документов и изделий, включающий нанесение на поверхность изделия защитного покрытия с антистоксовым люминесцентным соединением и облучение этого покрытия инфракрасным излучением, при этом антистоксовое люминесцентное соединение имеет кристаллическую структуру, в решетке которой находятся одновременно атомы нескольких редкоземельных элементов, отличающийся тем, что в качестве люминесцентного соединения используют мелкодисперсный порошок алюмината стронция, в решетке кристаллической структуры которого находятся атомы, по меньшей мере, иттрия, эрбия и тулия, причем перед облучением покрытия инфракрасным излучением на покрытие воздействуют ультрафиолетовым излучением. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на поверхность изделия наносят по меньшей мере один заданный по размеру и форме участок защитного покрытия. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что защитное покрытие полностью состоит из антистоксового люминесцентного соединения. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что осуществляют облучение защитного покрытия инфракрасным излучением с длиной волны 960 нм. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что осуществляют облучение защитного покрытия ультрафиолетовым излучением с длиной волны 365 нм. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что используют защитное покрытие с люминесцентным соединением в виде мелкодисперсного кристаллического порошка, находящегося в металле,или смоле, или пластмассе, или резине, или стекле. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что мелкодисперсный порошок имеет размер частиц до 30 мкм. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве источника ультрафиолетового излучения используют ртутную лампу. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что в качестве источника инфракрасного излучения используют арсенид-галлиевый светодиод.-2 005903 10. Носитель скрытого изображения, содержащий нанесенное на его поверхность защитное покрытие с антистоксовым люминесцентным соединением, отличающийся тем, что люминесцентное соединение представляет собой мелкодисперсный порошок алюмината стронция, в решетке кристаллической структуры которого находятся атомы, по меньшей мере, иттрия, эрбия и тулия. 11. Носитель по п.10, отличающийся тем, что на его поверхность нанесен по меньшей мере один заданный по размеру и форме участок защитного покрытия. 12. Носитель по любому из пп.10 или 11, отличающийся тем, что защитное покрытие полностью состоит из антистоксового люминесцентного соединения. 13. Носитель по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что защитное покрытие выполнено в виде мелкодисперсного кристаллического порошка, находящегося в металле, или смоле, или пластмассе, или резине, или стекле. 14. Носитель по любому из пп.10-13, отличающийся тем, что мелкодисперсный порошок имеет размер частиц до 30 мкм.