Спосіб, пристрій та система забезпечення захисту, призначені для автентифікації маркування

Даний винахід належить до області захисних маркувань, нанесених за допомогою друкарських фарб чи покривних композицій чи введених до матеріалів, та документів чи виробів, що мають таке захисне маркування. Він стосується нового способу використання характеристик певних люмінесцентних пігментів, введених у вказані друкарські фарби, покривні композиції чи вироби. Зокрема, він стосується способу та пристрою, що дозволяють використовувати характеристичне люмінесцентне післясвітіння певних люмінесцентних матеріалів та люмінесцентних сполук і пропонує систему забезпечення захисту маркування та автентифікації виробу. Люмінесцентні матеріали належать до класичних інгредієнтів захисних друкарських фарб чи покрить. Вони перетворюють енергію випромінювання збудження з певною довжиною хвилі на емітоване світло з іншою довжиною хвилі. Використовувана люмінесцентна емісія може знаходитись в УФ-області (менше 400нм), в області видимого світла (400-700нм) або у діапазоні від близького до середнього інфрачервоного світла (7002500нм) електромагнітного спектра. Деякі люмінесцентні матеріали можуть емітувати одночасно на більш ніж одній довжині хвилі. Більшість люмінесцентних матеріалів можна збуджувати на більш ніж одній довжині хвилі. Якщо емітоване випромінювання має більшу довжину хвилі, ніж збуджуюче випромінювання, то говорять про "стоксовську" чи "знижувальну" люмінесценцію. Якщо емітоване випромінювання має меншу довжину хвилі, ніж збуджуюче випромінювання, то говорять про "антистоксовську" чи "підвищувальну" люмінесценцію. Люмінесценція може бути двох різних типів: флуоресценція чи фосфоресценція. Флуоресценція є швидкою емісією випромінювання після збудження, тоді як фосфоресценція є емісією випромінювання із затримкою в часі, яка спостерігається після припинення збудження. Фосфоресценція, яка також називається післясвітінням, характеризується специфічним згасанням інтенсивності люмінесценції у залежності від часу; відповідні часи життя, які є матеріал-специфічними, можуть змінюватись на часовій шкалі від наносекунд до багатьох годин. Люмінесцентні матеріали можуть бути органічної чи неорганічної природи. Прикладами перших є молекули типу ціаніну, а також кумарини, родаміни і т.д. Прикладами останніх є леговані міддю чи сріблом сульфіди цинку, леговані рідкісноземельними елементами алюмо-ітрієві гранати чи ванадати ітрію і т.д. До іншого класу люмінесцентних матеріалів належать металорганічні сполуки, наприклад, фталоціаніни силіцію, бета-дикетонати рідкісноземельних елементів і т.д. Люмінесцентні матеріали можуть використовуватися у друкарських фарбах чи покриттях як пігменти чи як розчинні матеріали. Завдяки новим розробкам з'явилися люмінесцентні пігменти у колоїдній формі. В спеціальних областях застосовуються також люмінесцентні полімери, одержані полімеризацією, співполімеризацією люмінесцентних молекул у полімерний ланцюг чи їхнім прищепленням до такого ланцюга. Всі ці класи сполук та застосовні форми використовувалися у захисних композиціях та в цілях захисту. Може бути виготовлене відповідне детекторне обладнання для розрізнення між швидкою люмінесценцією (флуоресценцією) та уповільненою люмінесценцією (фосфоресценцією). US 3473027 стосується загалом використання органічних та неорганічних рідкісноземельних сполук як видимих та ІЧ-люмінесцентних маркерів для таких областей застосування, як ідентифікація товарів та ярликів, особиста ідентифікація, ідентифікація та реєстрація проїжджаючих транспортних засобів, машинне зчитування інформації, ZIP-коди, рахунки-фактури, бирки і т.д., та запам'ятовуючих пристроїв високої ємності. Крім того, патент описує "спектроскопічний детектор" для розрізнення між різними вузьколінійними люмінесцентними відповідними сигналами. US 3412245 додає до факторів кодування характеристики часу згасання люмінесценції. У такий спосіб, люмінесцентні матеріали на основі рідкісноземельних елементів, що мають часи згасання порядку мілісекунд, можуть бути відрізнені від органічного флуоресцентного матеріалу з набагато швидшим згасанням. Розрізнення здійснюється за допомогою збудження синусоїдально модульованими чи імпульсними джерелами УФ-світла з використанням змінної модуляції чи частоти імпульсів у поєднанні зі спектральним розділенням емісії з різною довжиною хвиль. US 3582623 та US 3663813 розкривають подальші удосконалення спектроскопічного обладнання для детектування люмінесцентних характеристик. US 3650400 описує використання імпульсного джерела світла у поєднанні із синхронним детектуванням на імпульсній частоті (принцип "прив'язки") для пригнічення впливу навколишнього світла. Завдяки цьому, детектор буде сприймати лише відповідний сигнал люмінесцентного матеріалу. Принциповим недоліком способів за відомим рівнем техніки, які основані на визначенні функції передачі модуляції, є притаманна їм повільність. З цієї причини, вони звичайно не застосовуються у високошвидкісних машинах для автентифікації. US 4047033 описує використання підвищувального люмінесцентного матеріалу з метою забезпечення захисту, а також відповідне детекторне обладнання. Детектування основане на збудженні за допомогою GaAs 14-світлодіода, який емітує на довжині хвилі 950нм у безперервному чи імпульсному режимі, у поєднанні із спектроскопічною ідентифікацією люмінесцентної емісії. Зроблено посилання на засіб опосередкованої оцінки часів характеристичного зростання та згасання люмінесцентного відповідного сигналу шляхом вимірювання дефазування імпульсу. Цей спосіб, однак, сильно залежить від змін інтенсивності люмінесценції, і тому його важко здійснити на практиці. Інший спосіб за попереднім рівнем техніки, придатний для високошвидкісної автентифікації, оснований на імпульсному збудженні рухомого досліджуваного зразка на конвейєрній стрічці. Після проходження повз джерело світла інтенсивність індукованої люмінесценції згасає у відповідності до притаманних матеріалу характеристик згасання. Для оцінки вказаних характеристик згасання у визначених точках використовуються один чи кілька фотодетекторів, розташованих на визначеній відстані від УФ-джерела уздовж конвейєрної стрічки. Основним недоліком цього способу є його обмеження такими фосфоресцентними матеріалами, що мають характеристичні часи згасання люмінесценції порядку 50 мілісекунд. Це обмеження є наслідком механічних обмежувальних умов (швидкість конвейєрної стрічки) процесу детектування. Метою даного винаходу є створення способу, пристрою та системи забезпечення захисту, які долають недоліки відомого рівня техніки. Зокрема, винахід дозволяє швидку дискретизацію характеристик згасання люмінесценції і повинен тому бути придатним для застосування з високошвидкісним машинним зчитуванням. Крім цього, винахід повинен забезпечити можливість широкого вибору підвищувальних чи знижувальних фосфоресцентних матеріалів, що мають часи згасання у діапазоні від суб-мілісекунд до десяти мілісекунд чи довше. Іншим конкретним об'єктом цього винаходу є забезпечення більшої надійності процесу автентифікації за рахунок компенсації змін інтенсивності люмінесценції, які можуть відбуватися внаслідок змін самого люмінесцентного маркування (старіння, забруднення) чи вимірювального обладнання. Зазначені вище цілі досягаються насамперед способом, пристроєм та системою забезпечення захисту, призначеними для автентифікації люмінесцентного маркування проби, та у відповідності до незалежних пунктів формули винаходу. Винахід оснований на порівнянні функцій час-залежної люмінесцентної емісії матеріалу проби з характеристиками еталонного матеріалу. Тому, згідно з винаходом, як ознаку автентифікації використовують форми кривих, а не значення інтенсивності при індивідуальних вимірах. Вказані функції емісії порівнюють у нормованій формі. При цьому, порівняння стає у значному ступеню незалежним від коливань інтенсивності внаслідок старіння, змін чи забруднення. Винахід далі оснований на прямій оцінці функції час-залежної люмінесцентної емісії маркування проби після імпульсного збудження. При цьому люмінесцентний матеріал може бути збуджений з використанням будь-якого типу джерела інтенсивного імпульсного випромінювання, наприклад, світлодіодів, лазерних діодів, лазерів з модуляцією добротності та джерел світла, створених на їхній основі з використанням нелінійної оптики, а також рентгенівських імпульсів чи пучків частинок, зокрема, імпульсних електронних пучків. Після збудження відповідним збуджуючим імпульсом, краще, за допомогою світлового імпульсу відповідної довжини хвилі та тривалості, люмінесцентний матеріал емітує частину поглинутої енергії у формі емітованого випромінювання на другій довжині хвилі. У деяких випадках, вказана емісія випромінювання відбувається майже негайно і припиняється з припиненням збудження. В інших випадках, емісія відбувається із затримкою у часі, а інтенсивність емітованого випромінювання описується рівнянням для простого експоненційного згасання або більш складними рівняннями для кривих гіперболічної форми, або навіть має ділянки зростання та згасання, характерні для складних процесів внутрішньої передачі енергії та конкурентних механізмів згасання. Однак, у будь-якому випадку, спостережувана еволюція інтенсивності емісії як функції часу, після припинення зовнішнього збудження, залежить лише від самого люмінесцентного матеріалу і, таким чином, служить автентифікаційною ознакою, що вказує на присутність вказаного конкретного матеріалу. Навіть якщо абсолютна інтенсивність люмінесценції знижується, наприклад, внаслідок старіння чи забруднення матеріалу, форма функції залежності емісії від часу зберігається, оскільки вона є типовою для люмінесцентної сполуки. В контексті даного винаходу, згасання чи крива згасання мають позначати будь-яку специфічну функцію залежності інтенсивності від часу для проби та її еталона. Така функція залежності інтенсивності від часу є виміряним відповідним сигналом інтенсивності люмінесцентної емісії, спричиненої збуджуючим імпульсом. Термін "джерело збудження" повинен, крім того, стосуватися електромагнітного джерела випромінювання, що має довжину хвиль у межах від 200нм до 2500нм, включаючи, таким чином, УФ-світло, видиме світло та короткохвильове (нетеплове) ІЧ-світло. Можливі альтернативні способи збудження, з використанням, наприклад, рентгенівських імпульсів чи імпульсних електронних пучків, які також охоплюються вказаним визначенням. При здійсненні способу та використанні пристрою для автентифікації інтенсивність емісії проби дискретизується з відповідними інтервалами часу і зберігається в аналоговій пам'яті, наприклад, оцифровується аналого-цифровим (A/D) перетворювачем і зберігається у цифровому запам'ятовуючому пристрої. Еталонна крива люмінесцентної емісії як функції часу, одержана для еталонного зразку з використанням таких саме інструментальних настройок та процедури, також зберігається у цифровій пам'яті і використовується для порівняння та автентифікації. Автентифікація досліджуваної проби здійснюється шляхом порівняння по точках її кривої люмінесцентного згасання з кривою згасання еталонного зразка, що зберігається у пам'яті. Функції емісії проби та еталона порівнюються у нормованій формі. Нормалізація передбачає масштабування значень обох функцій емісії таким чином, щоб найвищі значення обох кривих згасання співпадали. Якщо вказане порівняння кривої згасання проби з відповідною кривою згасання еталона підтверджує ідентичність з визначуваним допустимим відхиленням, дається сигнал відповідності з метою автентифікації проби. У протилежному випадку, вона визнається невідповідною. Сигнал відповідності чи невідповідності може бути будь-яким електричним, оптичним, акустичним чи іншим сигналом. Вказане визначуване допустиме відхилення може бути визначеним на точковій основі, тобто кожна точка кривої для проби порівнюється з відповідною точкою еталонної кривої і повинна знаходиться у межах абсолютних (наприклад, +50/-30), відносних (наприклад, ±20%) чи індивідуально визначених границь стосовно цієї точки еталонної кривої. При порівнянні по точках, для визнання зразка проби прийнятним усі точки повинні знаходитись у межах їхніх відповідних допустимих відхилень. За альтернативним варіантом, може бути застосований критерій загального допуску, тобто, окремі розбіжності відповідних інтенсивностей проби та еталона або будь-яка зручна їхня функція, така як квадрат чи абсолютні значення і т.д., підсумовуються для усіх точок і одержана сума порівнюється з вказаним критерієм загального допуску. Спосіб за винаходом має ту перевагу, що є застосовним до будь-якого типу характеристик люмінесцентного згасання, експоненціального чи ні. Він є особливо застосовним до автентифікації сумішей люмінесцентних матеріалів, що мають однаковий центр люмінесценції в оточуючих середовищах з різними характеристиками згасання. Наприклад, суміш YVO4:Eu та Y2O2S:Eu у такий спосіб може бути відрізнена від її окремих компонентів. Спосіб за винаходом може бути розрахований на "одноразовий" вимір, тобто, одиничний світловий імпульс збудження з наступною реєстрацією відповідного сигналу люмінесценції як функції часу, що має тривалість порядку кількох мілісекунд, є достатнім для збирання повної інформації про люмінесцентне згасання проби та її порівняння з еталонними данними. При цьому забезпечується висока швидкість роботи із зразками, що швидко рухаються. Однак, у випадку слабкої люмінесценції, тобто, недостатнього співвідношення сигнал/шум (S/N), вимір може також бути повторений певну кількість разів і результати більш ніж одного такого "миттєвого знімка" можуть бути усереднені по точках для поліпшення співвідношення S/N та одержання бажаної інформації про криву згасання з більшою статистичною точністю. Додатковою перевагою способу за даним винаходом є його незалежність від моделей, тобто, як ознака автентифікації використовується власне крива згасання люмінесценції, а не похідний від неї параметр. Виведення параметрів завжди зв'язане з фізичною моделлю і стає незастосовним у випадку невідповідності моделі. Тому безмодельні методи мають набагато більший діапазон застосування, ніж ті, що зв'язані з використанням моделі. Спосіб за винаходом може бути використаний у поєднанні з іншими методами збудження для спектральної ідентифікації люмінесцентних відповідних сигналів. Зокрема, він може бути використаний у поєднанні із спектральними фільтрами, елементами дисперсії довжини хвилі, оптичними гратами чи іншою оптичною апаратурою, що забезпечує селекцію за довжиною хвиль. Також може використовуватися світлозбирна оптика з метою поліпшення співвідношення сигнал/шум фотодетекторного каналу. Може бути передбачений більш ніж один детекторний канал для одночасного детектування люмінесцентних сумішей або люмінесцентних матеріалів, що емітують одночасно на більш ніж одній довжині хвилі. Останнє часто спостерігається у випадку люмінесцентних матеріалів на основі рідкісноземельних іонів. При цьому передбачаються окремі детекторні канали з відповідними селекторами довжини хвилі, і відповідні дані залежності інтенсивності від часу окремо дискретизуються та зберігаються. В конкретному варіанті втілення, детекторний канал є блоком мікроспектрометра, який включає диспергатор довжин хвиль (наприклад, призму, грати чи лінійно перестроюваний фільтр) та матричний фотодетектор. Останній може бути лінійною фотодіодною матрицею або лінійним матричним ПЗЗ (прилад із зарядовим зв'язком). Для забезпечення високої швидкості роботи замість лінійної ПЗЗ-матриці може бути використана модифікована двовимірна матриця ПЗЗ. В матрицях ПЗЗ блок графічних даних носіїв фотогенерованого заряду, одержаний шляхом експозиції кремнієвої пластинки світлом, "вертикально" зсувається, рядок за рядком, до краю пластинки, де окремі рядки потім "горизонтально" зсуваються та зчитуються піксель за пікселем. Ці процеси зсуву відбуваються паралельно і величезні масиви даних можуть бути оброблені дуже швидко (типові швидкості для матриці ПЗЗ 256x256 складають до 40МГц для "горизонтального" зсуву по пікселях і до 4МГц для "вертикального" зсуву по рядках). Вказана модифікована ПЗЗ матриця побудована таким чином, що перший рядок пікселів працює як фотодетекторна матриця для спектра, продукованого вказаним диспергатором довжин хвиль. Наступні рядки пікселів є захищеними від дії світла і служать проміжним запам'ятовуючим пристроєм великої ємності. Після імпульсу збудження час-залежна спектральна інформація реєструється шляхом швидкого "вертикального" зсуву по рядках і зберігається на захищеній від світла площі ПЗЗ для подальшого зчитування за допомогою процесора інструмента. Може бути передбачене більш ніж одне джерело збудження з метою забезпечення гнучкості апаратних засобів для детектування люмінесцентних матеріалів, що мають різні довжини хвиль збудження. Зокрема, світлодіоди (LED) є добре придатними для освітлення у спектральному діапазоні з шириною смуги приблизно 50нм. Використання набору різних світлодіодів дозволяє охопити більшу потрібну ділянку спектра. Це джерело світла з багатьма світлодіодами може керуватися мікропроцесором інструмента таким чином, щоб вибір довжини хвилі збудження міг здійснюватися простим програмуванням. Особливо цікавим є поєднання вказаного джерела світла на багатьох світлодіодах з вказаним мікроспектрометричним детекторним блоком, з утворенням універсального детекторного модуля люмінесценції/часу згасання. Згідно з винаходом, одне й те саме обладнання може бути використане для визначення еталонної кривої згасання та для автентифікації невідомого зразка. Таким чином, обладнання може працювати у "режимі навчання", коли реєструється еталонна крива згасання (функція залежності інтенсивності емісії еталона від часу) для еталонного зразка, обробляється належним чином і відповідні дані зберігаються у пам'яті. Обладнання може також експлуатуватись у "режимі тестування", коли реєструється крива люмінесцентного згасання (функція інтенсивності емісії проби від часу) для проби, що містить маркування, яке має бути ідентифіковане, відповідні дані належним чином обробляються і порівнюються з раніше збереженими еталонними данними з метою визначення ознаки відповідності/невідповідності. Таким чином, той самий пристрій може експлуатуватись у "режимі навчання" для зберігання еталонних даних у пам'яті, і пізніше для тестування проб у "режимі тестування". Пристрій може також включати більш ніж один сегмент пам'яті для зберігання еталонних даних для автентифікації різних маркувань. Однак, вказаний "режим навчання" та "режим тестування" не повинні обов'язково бути втіленими в одному фізичному блоці чи пристрої. В альтернативному варіанті здійснення винаходу, перший пристрій призначений для реєстрації/побудови еталонної кривої згасання для еталонного зразка. Потім еталонні дані передаються у пам'ять другого, аналогічного пристрою, який призначений виключно для автентифікації зразків проб. Спосіб та обладнання за винаходом можуть бути використані для автентифікації друкарських фарб та/або покривних композицій, що включають придатний люмінесцентний матеріал, а також виробів, таких як захищені вироби чи вироби з покриттям, у яких використовуються вказані друкарські фарби та/або покривні композиції. Вказані спосіб та обладнання можуть бути далі використані для автентифікації придатного люмінесцентного матеріалу в масі, такого як папір чи пластик, що використовується для виробництва виробів, таких як банкноти, захищені документи, ідентифікаційні картки, кредитні картки, захисні нитки, ярлики та інші захищені вироби. Система забезпечення захисту може бути реалізована на основі описаного способу шляхом створення комплекту еталонних зразків, що включають люмінесцентні матеріали та/або люмінесцентні сполуки з аналогічною спектральною емісією (тобто, кольором світіння), але різними функціями час-залежної емісії. Вказані еталонні зразки розрізнюються за допомогою способу та пристрою за винаходом, наприклад, шляхом включення одного чи кількох з них до маркування на виробі в цілях автентифікації. Приклади Винахід додатково пояснюється прикладами варіантів втілення систем забезпечення захисту та пристроїв автентифікації, які описані нижче та зображені на таких кресленнях: Фіг.1 зображує спектр емісії підвищувального люмінофора, який може бути використаний у зв'язку з винаходом, Фіг.2 зображує криві люмінесцентного згасання чотирьох різних підвищувальних люмінесцентних фосфорів, які можуть бути використані для створення системи забезпечення захисту за винаходом, Фіг.3 зображує блок-схему першого варіанта втілення пристрою для автентифікації за винаходом, Фіг.4 зображує типові характеристики інтенсивності/часу люмінесценції, які можуть бути використані в цілях автентифікації згідно з даним винаходом, Фіг.5 зображує принципову блок-схему модифікованого варіанта втілення детекторного пристрою за винаходом, Фіг.6 зображує схему більш складного варіанта втілення детекторного пристрою за винаходом, Фіг.7 зображує енергетичні рівні іона празеодиму (3+), Фіг.8 зображує мікроспектрометр з фокусуючими гратами, встановлений на лінійній фотодіодній матриці, Фіг.9а зображує принцип зчитування двовимірної ПЗЗ-матриці, Фіг.9b зображує принцип зсуву даних у ПЗЗ-матриці. Система забезпечення захисту за винаходом включає обладнання для автентифікації на основі мікропроцесора, як схематично зображено на Фіг.3. Як представники колекції люмінесцентних сполук у маркуванні були обрані такі чотири підвищувальні люмінофори різної природи на основі ербію: Gd2O2S:Er,Yb; Y2O2S:Er,Yb; BaY2F8:Er,Yb; NaYF4:Er,Yb. При опромінюванні джерелом світла 950 чи 980нм усі вони емітують у зеленій області спектра близько 550нм (Фігура 1). Тривалість зеленої фосфоресцентної емісії для чотирьох матералів є, однак, дуже різною, як показано на Фігурі 2. Пристрій для автентифікації, як зображено на Фігурі 3, включає мікроконтролер чи процесор 1, представлений, наприклад, ADuC812 MicroConverterÔ виробництва фірми Analog Devices. Плата ADuC812 включає мікропроцесор 16МГц 8052 (CPU) 1a з 32 цифровими лініями введення-виведення (I/O), 5мкс 12бітовий аналого-цифровий (A/D) перетворювач 1b, a також цифро-аналогові (D/A) перетворювачі, інтегровані оперативний запам'ятовуючий пристрій (RAM) (256 байт) та електрично стирана флеш-пам'ять (EE/Flash) (Mem) чи запам'ятовуючий пристрій 1с для зберігання програми (8К) та даних (640байт). EE/Flash-пам'ять (Mem) 1c є електрично стираною постійною пам'яттю і дозволяє здійснювати "режим навчання". Внутрішня пам'ять плати ADuC812 у нашому прикладі була доповнена 32К зовнішньої оперативної пам'яті (RAM) чи запам'ятовуючим пристроєм 1d. Пристрій для автентифікації далі включає лазерний формувач струму 2, керований ADuC812, імпульсний лазерний діод (LD) з довжиною хвилі 980нм як джерело збудження 3 з колімаційною оптичною системою 3а, а також фотодетекторним каналом на основі чутливого у зеленій області комерційного GaAsP-фотодіода (PD) 4, необов'язково, оптичний фільтр 4а та відповідний підсилювач 5. Фотодетекторний канал 4,5 скомпонований таким чином, щоб гарантувати мінімальну смугу пропускання 200кГц у відповідності до частоти дискретизації ADuC812 5мкс; його вихід з'єднаний з A/D-перетворювачем ADuC812 1b. Далі ADuC812 з'єднаний з перемикачем режиму SLT для вибору режиму навчання/тестування (L/T), з натискною кнопкою В для ініціації циклу вимірювання, а також із жовтим, зеленим та червоним світлодіодами (LED) 8a, 8Ь, 8с для індикації станів увімкнено/вимкнено (On/Off) та відповідність/невідповідність (Так/Hi) (Yes/No). Натискна кнопка В вмикає головне джерело живлення схеми Vcc. Передбачений керований процесором блокувальний вимикач живлення 9, який дозволяє процесору забезпечувати власне живлення для завершення циклу вимірювання та власне вимкнення у справному стані. В "режимі навчання" L здійснюється реєстрація еталонної кривої згасання чи еталонної функції часової залежності емісії. Еталонний зразок 7-R поміщають у положення перед колімаційною оптичною системою За та оптичним фільтром 4а. Після встановлення перемикача SLT у "режим навчання" L натискають кнопку В, вмикаючи живлення блока детектора. За командою мікропроцесора 1 на лазерний діод джерела збудження 3 подається короткий імпульс струму з лазерного формувача струму 2 (типово 1А протягом 200мкс). Імпульс збудження лазера 980нм Ρ фокусується колімаційною оптичною системою 3а на люмінесцентному еталонному маркуванні M-R еталонного зразка 7-R. Відповідний люмінесцентний сигнал на 550нм (емісія випромінювання Е) сприймається фотодіодом 4. Сигнал з фотодіода надходить до підсилювача 5, а звідти до A/D-перетворювача 1b. Після подачі імпульсу на лазерний діод, мікропроцесор ініціює цикл реєстрації даних у режимі прямого доступу до пам'яті (DMA). Протягом цього циклу сигнал фотодетекторного каналу 4,5 дискретизується з регулярними інтервалами часу (наприклад, кожні 5мкс) A/D-перетворювачем 1b і зберігається у послідовних чарунках пам'яті зовнішнього запам'ятовуючого пристрою 1d. Час дискретизації та кількість зразків, для яких мають бути зняті дані, попередньо визначаються програмою мікропроцесора в залежності від попередніх результатів. Після припинення дискретизації дані у запам'ятовуючому пристрої 1d аналізуються, обробляються, стискуються до 64 точок даних, що визначають еталонні значення від VR1 до VR64 (Фіг.4) і зберігаються у постійному запам'ятовуючому пристрої мікропроцесора 1с. Функція, представлена еталонними значеннями VR1-VR64, крім цього, нормується, тобто значення VR1-VR64 масштабуються стосовно найбільшого значення функції. Таким чином, VR1-VR64 є незалежними від загальних змін інтенсивності, які впливають на люмінесцентну емісію. Фігура 4 ілюструє можливу форму цієї еталонної кривої, яка зберігається у формі переліку еталонних значень (VR1, VR2, VR3, ...) для відповідних моментів часу (tl, t2, t3, ...). Значення VRn можуть бути необов'язково асоційовані з відповідними індивідуальними допусками (D+, D-). Успішне завершення операції підтверджується зеленим індикатором "Так" (Yes) 8b. За кілька секунд після закінчення операції мікропроцесор вимикає детекторний блок за допомогою вимикача живлення 9. В "режимі тестування" Τ реєструють криву згасання проби і порівнюють її з раніше збереженою еталонною кривою. Згідно з Фіг.3, зразок проби 7-Р, який включає маркування проби М-Р, поміщають точно у положення зразка. Після встановлення перемикача SLT у "режим тестування" Τ натискають пускову кнопку В, вмикаючи живлення пристрою для автентифікації. Виконується такий самий цикл операцій, як було описано для "режиму навчання" L, до моменту обробки виміряних даних згасання люмінесценції та їхнього стискування до 64 точок даних. Одержані таким чином дані з VP1 до VP64 також нормують і порівнюють з раніше збереженими еталонними значеннями VR1-VR64. Для порівняння даних, що відповідають кривій згасання маркування проби М-Р з даними для еталонного маркування M-R, в нашому варіанті втілення відповідні точки даних віднімають одну від одної і абсолютні величини різниць підсумовують для усіх 64 точокданих. Якщо величина цієї суми є меншою за обираний критерій, то тестовий зразок вважається "добрим" і активується зелений світлодіод "Так" (Yes) 8b. Якщо величина вказаної суми перевищує вказаний критерій, то тестовий зразок бракується як "поганий" і активується червоний світлодіод "Ні" (No) 8c. За кілька секунд після закінчення операцій мікропроцесор вимикає блок детектора за допомогою вимикача живлення 9. Інтенсивність емісії Ε еталонного зразка 7-R або зразка проби 7-Р може змінюватись у великому ступеню. Причиною цього часто є старіння люмінесцентного матеріалу або поверхневі зміни еталонного маркування MR чи маркування проби М-Р. Якщо маркування, наприклад, нанесене на виріб 7, такий як банкнота чи ярлик до продукту, поверхність вказаної банкноти чи ярлика може стати забрудненою чи подряпаною. Це може істотно зменшити інтенсивність збудження люмінесцентного матеріалу і може також зменшити інтенсивність випромінюваної емісії такого маркування. Зокрема, випромінювана емісія Ε еталонного зразка 7-R може мати більші абсолютні значення, ніж випромінювана емісія Ε зразка проби 7-Р. Таким чином, спосіб за винаходом оснований на порівнянні форми кривих згасання, а не індивідуальних абсолютних значень інтенсивності. Після нормування обох кривих стосовно їхнього найвищого значення між t1 та tn для зразків, що містять той самий люмінесцентний матеріал, одержують дві ідентичні криві, навіть якщо цей матеріал присутній в різних концентраціях. Завдяки застосуванню цього загального принципу порівняння нормованих кривих процес автентифікації стає незалежним від факторів, які призводять до відхилень в інтенсивності чи відхилень, пов'язаних з вимірами. Кількість індивідуальних точок даних VPl-VPn та VRl-VRn, що використовуються для визначення кривої проби СР та еталонної кривої CR, можуть варіюватися у високому ступеню. Загалом, більша кількість дозволяє точніше визначити криву. Було виявлено, що для практичних цілей достатньою є кількість від 32 до 128 значень, краще, 64 значення. Після одержання еталонних значень VRl-VRn у RAM 1d чи у постійному запам'ятовуючому пристрої 1с, ці дані можуть бути передані як еталонні значення VRl-VRn іншим пристроям для автентифікації. Аналогічно, кожний пристрій для автентифікації може мати ряд сегментів пам'яті для зберігання еталонних значень VRl-VRn для ряду різних маркувань М. Загалом, еталонні значення VR для порівняння можуть бути надані у будь-який спосіб; електронні дані можуть бути надані за допомогою внутрішніх чи зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв, плати пам'яті, проводової чи безпровідної передачі даних, у вигляді зашифрованої пам'яті чи додатку до зразка у формі даних або у будь-який інший зручний спосіб. Блок центрального процесора ADuC812 1a був запрограмований таким чином, щоб здійснювати після натиснення кнопки В описані операції. Вони, зокрема, включають такі функціональні програмні блоки: забезпечення автономності живлення під час циклу вимірів шляхом увімкнення вимикача 9, визначення положення перемикача режиму навчання/тестування SLT, у режимі навчання L: підготовка зовнішньої пам'яті для реєстрації даних у режимі прямого доступу до пам'яті (DMA), подача імпульсу на лазерний діод, реєстрація попередньо визначеної кількості замірів відповідного сигналу люмінесцентного матеріалу в режимі DMA в запам'ятовуючому пристрої 1d, постобробка дискретизованих даних та їх стискання в оптимізованій формі до 64 точок даних, зберігання стиснутих та нормованих даних, включаючи показник стискання, у зовнішньому постійному запам'ятовуючому пристрої даних ADuC812 (EE/Flash) 1c як еталона. у режимі тестування Т: підготовка зовнішньої пам'яті для реєстрації даних у режимі прямого доступу до пам'яті (DMA), подача імпульсу на лазерний діод, реєстрація попередньо визначеної кількості замірів відповідного сигналу люмінесцентного матеріалу в режимі DMA в запам'ятовуючому пристрої 1d, постобробка дискретизованих даних та їх стискання до 64 нормованих точок даних згідно з попередньо збереженим показником стискання, порівняння стиснутих та нормованих даних з попередньо збереженими нормованими еталонними даними у запам'ятовуючому пристрої 1с, та одержання показника відповідності/невідповідності, увімкнення відповідного індикаторного світлодіода схвалення/бракування для показу результату, після періоду очікування попередньо визначеної тривалості – вимкнення джерела живлення за допомогою вимикача 9. В модифікованому варіанті втілення пристрою для автентифікації за винаходом, схематично зображеному на Фігурі 5, передбачені два джерела світла збудження 31 та 32 для випромінювання імпульсів збудження Ρ з різною довжиною хвилі з колімаційними оптичними системами 31а та 32а і відповідними імпульсними задавальними генераторами 21 та 22. Передбачені також два детекторних блока для двох різних довжин хвиль, які включають та 42 і підсилювачі 51 та 52. Оптичні елементи розташовані таким чином, щоб усі оптичні осі перетинатися у єдиній точці спостереження на зразку проби 7-Р. Вказаний зразок проби 7-Р, на який нанесене маркування проби М-Р, переміщається крізь пристрій для автентифікації. У залежності від ознаки, детектування якої має бути здійснене, процесор 1 надсилає імпульс струму до джерела світла 31 чи до джерела світла 32 або до них обох. В залежності від того, яка емісія має детектуватися, використовується фотодетектор 41 та/або фотодетектор 42. Як приклад, пристрій може бути настроєний на детектування підвищувальних матеріалів на основі ербію, збуджуваних джерелом збудження 31 на 980нм та емітуючих у зеленій області на 550нм, які будуть детектуватися фото детектором 41, причому одночасно люмінесцентні матеріали, що входять до складу маркування проби М-Р, збуджуються джерелом світла 32 на 370нм і емітують близько 610нм, будуть детектуватися фотодетектором 42. Присутність обох люмінесцентних матеріалів необхідна для підтвердження автентичності маркування проби М-Р. В іншому, принцип роботи пристрою за цим конкретним варіантом втілення є таким самим, як для першого варіанта втілення. В іншому конкретному варіанті втілення, пристрій може бути розрахований на детектування підвищувальних матеріалів на основі празеодиму, які повинні збуджуватися одночасно першим лазером на 1014нм та другим лазером на 850нм і які внаслідок цього емітують у червоній області близько 600нм (Фігура 7). В цьому варіанті втілення, імпульси збудження Ρ генеруються джерелами збудження 31 та 32, що працюють одночасно. Фото детектор 41 призначений для контролю емісії 600нм. Другий фотодетектор 42 призначений для контролю знижувальної емісії празеодиму на 1310нм, яка також має місце. В залежності від бажаного ступеню складності та люмінесцентних властивостей маркування проби М-Р, може використовуватися ще більша кількість джерел світла збудження та/або фото детекторів. У ще іншому, більш складному варіанті втілення пристрою для автентифікації за винаходом, схематично зображеному на Фігурі 6, використовується комбінація джерел збудження на основі численних світлодіодів чи лазерних діодів 3, мікроспектрометр типу фокусуючих ґрат 4а', що включає світловодну насадку, двовимірну ПЗЗ-матрицю 4b' як фотодетекторний/реєструючий пристрій та процесор 1 для керування реєстрацією, зберіганням та оцінкою даних. Джерело збудження 3 краще включає ряд світлодіодів 31, 32, 33, ..., 3n, які мають довжини хвиль емісії, обрані таким чином, щоб охопити УФ, видиму та ближню інфрачервону частину оптичного спектра. Зокрема, було виявлено придатність комплекту комерційно доступних світлодіодів, які емітують на 370нм (УФ), 470нм (синій), 525нм (бірюзовий), 570нм (зелений), 590нм (жовтий), 610нм (оранжевий), 660нм (червоний), 700нм (темно-червоний), 740нм (14), 770нм (14), 810нм (14), 870нм (14), 905нм (14) та 950нм (14). Ці світлодіоди можуть бути розташовані, як зручно користувачу, але краще по кругу навколо світловодної насадки мікроспектрометра. Мікроспектрометр типу фокусуючих ґрат 4а' є пристроєм за Фігурою 8. Світло від проби зводиться у фокальну площину спектрометра за допомогою оптичного волокна чи світловодної насадки, що працюють як точкове джерело світла, освітлюючи самофокусовні відбивні дифракційні грати. Ці останні фокусують світло взад на лінійну фотодетекторну матрицю, розсіюючи компоненти з різною довжиною хвилі, з яких складається це світло, на суміжні пікселі вказаної матриці. Таким чином, шляхом зчитування пікселів фотодетекторної матриці одержують спектр світла проби. Для швидкої реєстрації час-залежної спектральної інформації використовують матрицю у формі двовимірного приладу із зарядовим зв'язком (ПЗЗ) 4b'. Такі ПЗЗ-матриці включають двовимірне поле фоточутливих пікселів, яке може бути зчитаним за допомогою процесу зсуву згідно з Фігурою 9а: пікселі спочатку зсуваються "вертикально", рядок за рядком, у горизонтальний регістр. Там індивідуальні пікселі зсуваються "горизонтально", піксель за пікселем, до передпідсилювача і далі до виходу. Двовимірні ПЗЗматриці звичайно використовуються у відеокамерах і можуть мати від 256 до 1К пікселів у кожному напрямку. Зсування піксельної інформації, що зберігається у формі фотогенерованих електронів, пояснюється на Фігурі 9b: Кожний піксель має три електроди (1, 2, 3), які керуються трифазовими позитивними синхросигналами ( 1, 2, 3). Електрони завжди накопичуються у позитивних потенційних ямах, представлених "нижнім" станом. Верхня та нижня фази синхросигналів перекриваються таким чином, щоб забезпечити зсування усіх електронів, що зберігаються в матриці, на один піксель за тактовий інтервал (від t1 до t6), тобто: t1 t2 t3 t4 t5 t6 1 верхня верхня верхня нижня нижня нижня 2 нижня нижня верхня верхня верхня нижня 3 верхня нижня нижня нижня верхня верхня У контексті винаходу, перший рядок фоточутливих пікселів (РІХ) вказаної двовимірної ПЗЗ-матриці використовується як лінійна фотодетекторна матриця вказаного пристрою мікроспектрометра 4а'. Решта рядків пікселів ПЗЗ не використовуються як фотодатчики, а захищені від дії світла і відіграють роль первинного запам'ятовуючого пристрою для час-залежної спектральної інформації. Процесор 1 з його запам'ятовуючи пристроєм 1с керує процесом реєстрації та обробки даних, здійснюючи стадії: подачі імпульсів на відповідний діод чи діоди джерела збудження 3 з метою збудження люмінесцентного маркування зразка проби 7-Р чи, відповідно, еталонного зразка 7-R, після світлового імпульсу, здійснення відповідної кількості зсувів рядків у ПЗЗ-матриці з метою реєстрації час-залежної інформації спектрального відповідного сигналу у вигляді двовимірного кадру зображення на захищеній площі вказаної матриці, зчитування час-залежної спектральної відповідної інформації з ПЗЗ-матриці та зберігання її у запам'ятовуючому пристрої 1с, постобробка та оцінка зібраної час-залежної спектральної інформації у термінах поставленого завдання з автентифікації. Досяжне часове розрізнення визначається частотою зсуву рядків на стадії Ь). її величина може сягати 4МГц, що відповідає такту у 250нc. Зчитування накопичених даних на стадії с) може відбуватися набагато повільніше, у спосіб, відомий фахівцям в цій області. Наявні дані після стадії с) відповідають "кадру зображення", який має спектральний вимір та часовий вимір. З цього кадру можна отримати криву згасання у часі шляхом відсікання часових інтерференційних смуг на відповідній довжині хвилі; ця інформація може бути оброблена та оцінена, як описано вище у одновимірних прикладах. За іншим варіантом, аналіз може бути розширений на більш ніж одну довжину хвилі, або також може бути поєднаний зі спектральним аналізом з використанням другого виміру зареєстрованого кадру даних.