Ценный документ, защищённый от подделки, и способ определения его подлинности Российский патент 2017 года по МПК B42D25/21 B42D25/369 D21H21/42 G07D7/04 

Изобретение относится к области защиты ценных документов от подделки и предназначено для приборного определения подлинности защищаемых документов, таких как банкноты и бланки ценных бумаг, этикетки, акцизные и почтовые марки, платежные, идентификационные и проездные документы, а также групп товаров, систем доступа, пластиковых карточек и других объектов.

Сущность изобретения состоит в использовании в качестве защитной метки магнитных элементов на основе аморфно-металлических сплавов, обладающих свойством скачкообразно перемагничиваться под воздействием внешнего магнитного поля («эффект Баркгаузена»), причем такое перемагничивание сопровождается излучением в пространство электромагнитного импульса, что позволяет проводить надежный бесконтактный, по существу, дистанционный, контроль подлинности защищенного носителя. Изменяя морфологию (геометрические размеры) магнитных элементов, их количество в метке, а также свойства их материала, можно добиться заданной совокупности соотношения интенсивностей и фаз следования электромагнитных импульсов, излучаемых меткой во внешнем переменном поле.

При создании изобретения было установлено, что если жестко соединить два микропровода, изготовленных из аморфно-металлических сплавов разного состава, различающихся по коэрцитивной силе, то есть перемагничивающихся при разной величине прилагаемого внешнего магнитного поля, то получится устройство, которое при воздействии на него синусоидальным магнитным полем заданной частоты всегда будет давать два импульса, следующих на заданном расстоянии друг от друга во времени, то есть иметь строго заданную разность фаз. При этом основными факторами, определяющими интенсивность этих импульсов или соотношение их интенсивностей, будет состав материала и размер элементов (микропроводов), образующих метку.

Таким образом, варьируя химический состав сплава и размер микропроводов, удалось конструировать защитные метки с заданными свойствами, характеризующиеся соотношением интенсивностей и фазами следования излучаемых электромагнитных импульсов при воздействии на нее внешним переменным магнитным полем. При этом совокупность фаз и соотношений интенсивностей импульсов можно рассматривать как «ключ» или «код», используемый для идентификации носителя, содержащего метку.

Особенностью предлагаемого технического решения, позволяющей расширить число разновидностей уникальных защитных меток для различных групп документов и товаров, является использование в составе единой защитной метки совокупности элементов с различными, но строго заданными магнитными свойствами, образующими заданный, присущий только одной группе изделий, идентификационный код. При этом защитная метка, по сути, образует блок кодирования, причем состав и содержание кода устанавливается при изготовлении защитной метки и не может быть изменен или уничтожен.

Очевидно, что предлагаемое изобретение может представлять собой систему кодирования, включающую магнитную защитную идентификационную метку и способ определения подлинности этой защитной метки.

Под защитной (идентификационной) меткой в данном случае понимается устройство, по крайней мере, одним из элементов которого является магнитный элемент из ферромагнитного сплава, имеющий определенную геометрическую форму и набор заданных магнитных свойств и служащий в качестве отличительного признака или идентификатора.

Защитная метка состоит из одного или нескольких элементов кодирования, расположенных на поверхности подложки, непосредственно на поверхности объекта или внедрена в объект. Элементы состоят из отрезков микропроводов, прикрепленных друг к другу или внедренных друг в друга. Количество элементов в защитной метке может быть от 2 до n в зависимости от требуемого кода. В зависимости от требуемого количества информации в защитной метке может быть размещено несколько блоков кодирования, расположенных в заданных местах. Количество состояний в блоке кодирования равно S=n-1. Количество информации в блоке кодирования составляет I=log₂n бит. Количество состояний в защитной метке, содержащей N блоков кодирования, равно S=(n-1)^N. Количество информации, содержащееся в метке, содержащей N блоков кодирования, составляет I=log₂(n-1)^N бит.

Для контроля подлинности документа, содержащего предлагаемую защитную метку, можно использовать способ определения подлинности, который реализуют при помощи детектора, который, в свою очередь, состоит из сенсорного устройства, устройства усиления и обработки сигнала, устройства распознавания и индикации (фиг. 1). При этом сенсорное устройство детектора может состоять из одной или нескольких катушек, создающих переменное магнитное поле, и одного или нескольких сенсоров магнитного поля, принимающих сигнал, излучаемый от отрезков микропроводов.

Способ определения подлинности документа заключается в следующем: под воздействием внешнего переменного магнитного поля, создаваемого возбуждающими катушками, магнитный элемент метки перемагничивается и в момент перемагничивания излучает ответный электромагнитный импульс, который индуцирует импульс напряжения в сенсоре, регистрируется, обрабатывается и передается в устройство идентификации, запоминания и индикации. Каждый элемент кодирования при перемагничивании излучает один импульс, а каждый блок кодирования излучает пакет импульсов, количество которых равно количеству элементов кодирования в блоке. Таким образом, алгоритм считывания кода заключается в счете количества импульсов, излучаемых блоком кодирования. При использовании защитной метки, содержащей несколько блоков кодирования, каждый блок излучает пакет импульсов и от каждого блока принимается своим сенсором.

Физический принцип предлагаемого технического решения состоит в следующем: как известно, одиночный отрезок бистабильного микропровода при перемагничивании индуцирует и излучает одиночный электромагнитный импульс. При параллельном размещении двух или более отрезков одинаковой длины на достаточно близком расстоянии возникает магнитное взаимодействие между отрезками. В результате взаимодействия направление спонтанной намагниченности отрезков становится попарно противоположным. Такая намагниченность снижает величину магнитной энергии системы отрезков и вызвана физическими законами магнитных явлений «состояния с наименьшей энергией». При приложении внешнего магнитного поля к такой системе эффективное действующее поле в непосредственной близости к системе векторно складывается из внешнего прикладываемого, внешнего присутствующего (например, поля Земли) и индуцируемого самой системой.

H_эфф=H_вн+H_з+H_и

Таким образом, разные отрезки микропровода в системе оказываются в различной ситуации по отношению к прикладываемому внешнему наводимому полю, и первым начинает перемагничиваться тот отрезок, для которого суммарное поле становится больше поля старта. В момент перемагничивания этот отрезок индуцирует импульс электромагнитного поля, причем наводимое импульсное поле от отрезка микропровода направлено противоположно внешнему, наводимому намагничивающей системой. Таким образом, магнитная ситуация вблизи системы микропроводов изменяется, причем следующий отрезок перемагнитится после того, как величина эффективного поля достигнет величины поля старта этого отрезка. После достижения максимального значения внешнего магнитного поля все отрезки блока микропроводов становятся намагниченными в одном направлении. При уменьшении величины намагничивающего поля в момент, когда поле взаимодействия между отрезками становится больше внешнего, происходит перемагничивание отрезков в противоположном направлении. Причем может возникнуть ситуация, при которой перемагничивание отрезков наступает раньше, чем внешнее поле уменьшится до нуля. В момент, когда внешнее поле станет равным нулю, часть отрезков уже будет перемагничена. При нарастании поля в противоположном направлении возникнет ситуация, описанная выше. Таким образом, количество импульсов индуцированных набором отрезков микропроводов за половину периода изменения внешнего магнитного поля равно количеству отрезков в системе.

Такое соотношение наблюдается на всех системах из отрезков бистабильных микропроводов, но предельное количество отрезков в блоке, при котором система индуцирует количество импульсов, равное количеству отрезков, различно для разных микропроводов. Экспериментально авторами установлено, что существует оптимальное соотношение между предельным количеством элементов в блоке, свойствами отрезков микропровода в блоке, при котором выполняется равенство: количество импульсов равно количеству отрезков. Кроме того, количество импульсов, равное количеству отрезков микропроводов в блоке, наблюдается лишь в некотором диапазоне частот и амплитуд намагничивающего поля. Если скорость нарастания поля перемагничивания выше некоторого предельного значения, то вероятность сложения импульсов становится большой и возрастает вероятность ошибки определения правильности кода. Скорость нарастания намагничивающего поля складывается из максимальной амплитуды и частоты. Если скорость нарастания магнитного поля слишком низка, то время, необходимое для идентификации и распознавания, увеличивается, что приводит к ограничению использования метки в быстро меняющихся условиях, а также увеличивает вероятность ошибки вследствие внешних электромагнитных помех. Поэтому существует оптимальное значение величин частоты и амплитуды внешнего перемагничивающего поля.

Известен ряд технических решений, использующих микропровод в качестве магнитного элемента меток в электронных системах наблюдения за объектами.

Одно из таких решений описано в WO 02082475. В качестве магнитного элемента метки предлагается микропровод, выполненный из сплава на основе кобальта, а также описывается способ его изготовления. Решение описывает микропровод, который содержит жилу из ферромагнитного сплава, состоящего из выбранных в разном процентном соотношении кобальта (Со), железа (Fe), марганца (Мn), бора (В) и кремния (Si), проявляет при перемагничивании магнитобистабильные свойства и характеризуется практически прямоугольной петлей гистерезиса. Жила микропровода покрыта стеклянной оболочкой, диаметр которой находится в диапазоне от 5 до 35 мкм.

Изготовление микропровода проводят путем нагрева сплава, расположенного в стеклянной трубке, до температуры плавления, при которой также происходит размягчение материала трубки, перегрева сплава с последующим вытягиванием размягченной трубки в капиллярную трубку и последующего охлаждения капиллярной трубки со сплавом. Далее микропровод разрезают на отрезки, которые используют в качестве магнитных элементов меток. В процессе изготовления в зависимости от применяемых временных и температурных режимов может быть получен сплав, имеющий аморфную, аморфно-кристаллическую, микрокристаллическую или мелкокристаллическую микроструктуру.

Недостатком данного технического решения является то, что блоки кодирования, изготовленные из этих микропроводов, не всегда индуцируют количество импульсов, равное количеству элементов кодирования в блоке. В результате код метка дает ошибочный код, а также,сигнал отклика на воздействие внешнего магнитного поля имеет недостаточно высокий уровень, что затрудняет регистрацию метки.

Известно также решение RU 2430433 С2, описывающее способ изготовления проволоки из аморфного сплава. В изобретении предложен способ изготовления проволоки из аморфного магнитного сплава. Способ включает размещение в стеклянной трубке металлической заготовки, расплавление металлической заготовки совместно с трубкой, вытягивание металлического расплава в виде металлической проволоки, покрытой слоем стекла, охлаждение с получением проволоки из аморфного сплава, покрытой слоем стекла, удаление с поверхности проволоки слоя стекла. Удаление слоя стекла осуществляют протягиванием проволоки по криволинейной поверхности твердого тела поперек образующей криволинейной поверхности с радиусом кривизны, обеспечивающим напряжение растяжения в слое стекла равным или большим предела его прочности при растяжении и напряжения растяжения в проволоке при изгибе во время ее протягивания поперек образующей криволинейной поверхности твердого тела в интервале предела прочности стекла при растяжении и предела упругости аморфного сплава проволоки. Технический результат - повышение пластичности, предела прочности, увеличение степени однородности магнитных свойств по длине аморфной проволоки, а также увеличение степени намагниченности.

Данное изобретение не раскрывает возможность использования микропроводов из аморфно-металлических сплавов в качестве наборов элементов кодирования в составе защитной метки.

Из уровня техники известно решение RU 2003101292 А, описывающее идентификационную метку, которая выполнена из аморфного магнитомягкого сплава, содержащего медь, отличающаяся тем, что аморфный магнитомягкий сплав выполнен состава Co_aNi_bSi_cB_d, где a+b+c+d=100, где а=20-85, b=5-50, с=2-13, d=15-30, и содержание меди в котором равно 1-3 вес.% по отношению к массе аморфного магнитомягкого сплава, где а, b, с, d - весовые проценты.

Указанное решение не направлено на решение задачи получения ценного документа с защитной меткой, обладающей заданным набором свойств, отличающим ее от группы аналогичных меток, за счет использования в составе защитной метки наборов магнитных элементов с заданными магнитными свойствами, образующими идентификационный код.

Из уровня техники известно решение RU 2005107892 А, описывающее способ определения подлинности ценной бумаги, включающий перемещение ценной бумаги с магнитоактивными агентами подлинности, распределенными в листе ценной бумаги, с заданной функцией распределения через переменное магнитное поле, регистрацию электромагнитного излучения от каждого магнитоактивного агента подлинности, определение их количества и оценку степени подлинности ценной бумаги, отличающийся тем, что перед оценкой степени подлинности ценной бумаги ценную бумагу перемещают через световое излучение с последующей регистрацией распределения интенсивности отраженного светового излучения, а оценку степени подлинности ценной бумаги производят по взаимно однозначному соответствию распределения интенсивности отраженного светового излучения и функции распределения магнитоактивных агентов подлинности.

Очевидно, что в данном случае задача создания идентификационной метки, присущей конкретному виду документов, также не решена, поскольку магнитоактивные элементы расположены хаотично, имеют одинаковые магнитные и оптические свойства и не образуют идентификационный, присущий только данной группе документов, набор признаков (код).

Из уровня техники известно решение RU 2007111536 А, описывающее листовой материал, содержащий агент подлинности, выполненный в виде волокон из аморфного магнитомягкого материала, распределенных в массе листового материала, геометрические и физические параметры которых выбраны в соответствии с заранее заданными значениями функции распределения, отличающийся тем, что на поверхность листового материала нанесен знак, взаимно однозначно соответствующий значению функции распределения.

Задача создания идентификационной метки, присущей конкретному виду документов, в этом решении также не решена, поскольку магнитоактивные элементы, как и в предыдущем источнике, расположены хаотично, имеют одинаковые магнитные свойства и не могут однозначно характеризовать различные группы документов.

Также известно решение RU 2009138455 А, описывающее способ изготовления проволоки из аморфного сплава, включающий размещение в стеклянной трубке металлической заготовки, расплавление металлической заготовки, вытягивание металлического расплава в виде металлической проволоки покрытой слоем стекла, охлаждение сплава проволоки с сохранением аморфного состояния сплава проволоки, покрытой слоем стекла, удаление слоя стекла с поверхности проволоки из аморфного сплава, отличающийся тем, что удаление слоя стекла с поверхности проволоки из аморфного сплава выполняют протягиванием проволоки из аморфного сплава, покрытой слоем стекла, по криволинейной поверхности твердого тела поперек образующей криволинейной поверхности.

Данное решение не описывает процесс и способ образования защитной метки, включающей более одного элемента кодирования на основе микропроводов с различными магнитными свойствами.

Известно решение RU 2219299 С1, описывающее листовой материал для использования при изготовлении банкнот, ценных бумаг, кредитных карточек, а также для изготовления ярлыков для товара или упаковки товара. Листовой материал содержит агент подлинности, выполненный в виде волокон из аморфного магнитомягкого материала, распределенных в массе листового материала. Длина, ширина, толщина или диаметр аморфного магнитомягкого материала или значения его магнитных моментов выбраны в соответствии с заранее заданными значениями функции распределения. Длина волокон аморфного магнитомягкого материала выбрана в диапазоне 0,5-32 мм. Ширина волокон выбрана в диапазоне 30-400 мкм. Толщина волокон выбрана в диапазоне 0,3-30 мкм. Диаметр волокон выбран в диапазоне 3-400 мкм. Волокна распределены в массе листового материала равномерно с плотностью 20-20×10³ г/т. Волокна выполнены из магнитомягкого магнитострикционного сплава. Волокна выполнены из аморфного магнитомягкого материала систем Fe-Co-Ni, Fe-Ni-B, Co-Mn-Si-B. Изобретение также описывает способ определения подлинности листового материала, который включает перемещение листового материала с агентом подлинности через магнитное поле, регистрацию амплитуды отклика сигнала от каждого из волокон из аморфного магнитомягкого материала и оценку степени подлинности листового материала. При оценке степени подлинности листового материала определяют функцию распределения амплитуд отклика сигналов, а оценку подлинности листового материала производят по форме кривой интегральной и/или дифференциальной функции распределения амплитуд сигналов отклика. Обеспечивается уменьшение возможности подделки и облегчение доказательства подлинности, а также снижение затрат при производстве листового материала.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому изобретению - аналогами являются магнитный элемент и способ его изготовления, описанные в патенте US 6441737.

Магнитный элемент запатентованной идентификационной метки выполнен в виде, по крайней мере, одного отрезка микропровода с практически нулевой магнитострикцией, имеющего жилу из ферромагнитного сплава, покрытую стеклянной оболочкой. Данный микропровод выполнен из сплава на основе кобальта с разным процентным содержанием Со, Fe, Mn, В, и Si, что обуславливает его различную микроструктуру.

Согласно указанному изобретению способ изготовления магнитного элемента осуществляют путем отливки микропровода из расплава, имеющего жилу из ферромагнитного сплава, покрытую стеклянной оболочкой, и разрезания микропровода на отрезки.

Метки формируют из полученных отрезков микропровода, используя один отрезок или несколько отрезков, соединенных различным образом.

Основным недостатком запатентованных технических решений, как и у вышеописанного аналога, является то, что блоки кодирования, изготовленные из этих микропроводов, не всегда индуцируют количество импульсов, равное количеству элементов кодирования в блоке, и недостаточно высокий уровень сигнала отклика магнитного элемента, полученного описанным способом, на воздействие внешнего магнитного поля, что ограничивает зону обнаружения метки, затрудняет ее регистрацию и увеличивает вероятность ошибки.

Кроме того, отрезки микропровода, описанные в аналоге и прототипе, имеют большую флуктуацию перемагничивающего поля, что ограничивает возможность использования большого количества элементов в блоке метки.

Как следствие, предложенные ранее решения не позволяют обеспечить создание защитной метки с кодом, образованным элементами на основе микропроводов из аморфно-металлического сплава, с заданными амплитудами и фазами следования сигнала при воздействии на них внешним переменным магнитным полем.

Для расширения зоны обнаружения и повышения надежности считывания меток, составленных из блоков кодирования, необходимо, чтобы импульсы напряжения, индуцируемые в считывающих катушках детектора, были как можно больше по амплитуде, а при использовании нескольких элементов, количество импульсов обязательно было равно количеству элементов кодирования в блоке.

В предлагаемом техническом решении для увеличения количества информации, содержащейся в защитной метке, повышения надежности ее идентификации, увеличения расстояния обнаружения защитная метка выполнена в виде одного или нескольких блоков кодирования, образованных наборами элементов в виде микропроводов из аморфно-металлического сплава. Блок кодирования состоит из элементов кодирования, например отрезков микропроводов, плотно соединенных между собой и объединенных в жгуты или соединенных коаксиально. Количество элементов кодирования в блоке кодирования может быть от 1 до n в зависимости от задаваемого кода.

Для увеличения надежности подсчета числа импульсов, индуцируемых от элементов защитной метки, устройство определения подлинности защитной метки может включать систему намагничивания, обеспечивающую индукцию переменного магнитного поля заданной частоты и амплитуды, причем нарастание магнитного поля может иметь синусоидальный линейный или ступенчатый закон. Такой закон нарастания позволяет создавать условия, при которых в месте расположения элемента кодирования возникнет магнитная ситуация, обеспечивающая обнаружения всех импульсов, индуцируемых блоком кодирования. Также для увеличения надежности устройство контроля подлинности может содержать систему сенсоров магнитного поля, расположенных таким образом, чтобы каждый сенсор считывал сигнал определенного блока кодирования.

Отдельно стоит остановиться на преимуществах и возможных способах решения проблемы контроля свойств ценного документа, содержащего защитную метку на основе набора отрезков микропровода из аморфно-металлического сплава.

Как правило, современные ценные документы уже содержат элементы защиты, выполненные с использованием магнитных красок, защитных нитей и т.д. Очевидно, что случайно расположенные защитные метки на основе отрезков микропровода будут создавать сильные помехи для магнитных сканеров и не будут позволять измерять и/или анализировать магнитные свойства документа.

Для решения этой задачи целесообразно применить современные технологические приемы и вводить защитные метки в материал носителя ценного документа локально или полосой (т.н. полосовым способом введения). При этом подходе можно обеспечить и возможность измерения заданных магнитных свойств ценного документа, расположенных в одной его части, и определения подлинности защитной метки, расположенной в другой его части, или в выделенной зоне.

Задачей предложенного изобретения является повышение уровня защищенности, обеспечение возможности экспертного или машинного определения подлинности с возможностью многократной проверки подлинности изделия, допускающего проведение надежной бесконтактной (дистанционной) проверки подлинности.

Поставленная задача решается за счет использования в составе ценного документа защитной метки, включающей два и более элемента, изготовленных из аморфного металлического сплава с оболочкой, характеризующихся тем, что элементы представляют собой участки микропровода с различными геометрическими размерами и/или химическим составом, которые излучают электромагнитные импульсы при скачкообразном перемагничивании под действием внешнего магнитного поля напряженностью от 0,1 до 1000 А/м, отличающийся тем, что излучаемые импульсы имеют заданное и характерное только для данной метки количество и взаимное соотношение интенсивностей, а также характеризуются заданным соотношением фаз, измеренных относительно возбуждающего магнитного поля, что в совокупности позволяет надежно идентифицировать подлинность и тип ценного документа. Защитная метка характеризуется тем, что входящие в ее состав элементы выполнены в виде участков микропровода на основе сплава, магнитные свойства которого значительно изменяются при пластической деформации, например, сплава на железо-кобальтовой основе, имеющего состав (Со Fe) Сr В Si.

Защитная метка характеризуется также тем, что размер ее элементов составляет от 0,1 мм до 100 мм.

Для повышения степени защищенности документа изобретение характеризуется тем, что защитная метка введена в бумажную или полимерную массу, или в поверхностный слой бумаги или полимера, или нанесена в составе клеевого слоя между внутренними слоями многослойного носителя.

Ценный документ может быть выполнен в виде банкноты, акцизной марки, почтовой марки, паспорта, проездного документа, водительского удостоверения, удостоверения личности, ценной бумаги, пластиковой карты, этикетки, платежного документа.

Поставленная задача решается также за счет того, что элементы защитной метки соединены в виде пучка, или в виде плоской структуры, или в виде коаксиальной структуры, или образуют любую комбинацию перечисленного.

Изобретение характеризуется также тем, что элементы защитной метки могут образовывать код, предназначенный для автоматического считывания детектором.

Изобретение может характеризоваться тем, что защитные метки могут быть расположены хаотически и равномерно во всем объеме носителя документа либо быть расположенными равномерно в виде полосы шириной от 1 до 100 мм и на остальных участках носителя документа отсутствовать.

Изобретение также описывает способ определения подлинности ценного документа, отличающийся тем, что на метку воздействуют переменным магнитным полем напряженностью от 0,01 до 1000 А/м, фиксируют сенсором в виде приемной катушки излучаемые от элементов защитной метки электромагнитные импульсы, которые должны иметь заданные и характерные только для данной метки количество, интенсивность и фазу, измеренные относительно фазы и интенсивности возбуждающего магнитного поля, сравнивают полученные значения с их референтными значениями и на основании сравнения делают вывод о подлинности документа.

Предложенное изобретение поясняется примерами и иллюстрациями.

Пример 1.

Ценный документ в виде акцизной марки содержит в составе бумажного носителя защитные метки, каждая из которых представляет собой два склеенных участка микропровода длиной 5 мм, один из которых имеет диаметр жилы 10 мкм, а второй - 50 мкм, выполненных на основе железокобальтового сплава с содержанием компонентов, мас.%: (Со 49,5; Fe 50,0); Сr 0,2 В 0,1; Si 0,2.

В обоих микропроводах металлическая жила имеет оболочку из легкоплавкого стекла со следующим содержанием компонентов, мас.%: Вi₂О₃ 42,0; PbO 38,0; ZnO 12,0; SiO₂ 2,0; B₂O₃ 6,0.

Указанные защитные метки равномерно и хаотически размещены по всей поверхности акцизной марки и не видны невооруженным глазом при наблюдении на отражение при диффузном освещении.

Для контроля подлинности акцизной марки применяется устройство, схематично показанное на фиг. 1, где:

1 - код метки;

2 - НЧ генератор;

3 - намагничивающие катушки;

4 - магнитопровод;

5 - считывающая катушка;

6 - фильтр НЧ;

7 - усилитель;

8 - устройство идентификации и индикации.

При воздействии на марку синусоидальным магнитным полем с частотой 10 КГц напряженностью 1 А/м оба участка микропровода (элемента) скачкоообразно перемагничиваются и излучают два импульса, которые следуют друг относительно друга со взаимной разностью фаз, превышающей величину π/20, и с общей разностью фаз измеренной относительно нулевой фазы внешнего синусоидального магнитного поля, превышающей величину π/10, и взаимно отличаются по интенсивности примерно в 5 раз.

Данное соотношение интенсивности и фаз следования двух импульсов присущи только для данной метки, они инструментально измерены с высокой точностью, в результате установлена подлинность марки.

Данные измерения проводились многократно и показали высокую точность предложенного способа.

Пример 2.

Ценный документ в виде паспорта содержит в составе бумажного носителя титульной страницы защитные метки, каждая из которых представляет собой три склеенных участка микропровода («элемента»), соединенных клеевым слоем в виде плоской структуры длиной 10 мм, один из которых имеет диаметр жилы 7 мкм, второй - 21 мкм, третий - 49 мкм. Первый элемент выполнен на основе железоникелевого сплава с содержанием компонентов, мас.%: (Fe 40,0; Ni 40,0); S 14,0; В 6,0. Второй и третий элементы выполнены на основе аморфного сплава с содержанием компонентов, мас.% Fe 70,0; Сr 10,0; Р 15,0; В 5.0.

Во всех трех элементах аморфно-металлическая жила имеет оболочку из легкоплавкого стекла с содержанием компонентов, мас.%: Вi₂O₃ 42,0; PbO 38,0; ZnO 12,0; SiO₂ 8,0.

Указанные защитные метки равномерно и хаотически размещены по всей поверхности титульной страницы паспорта.

Для контроля подлинности паспорта применяется устройство, схематично показанное на фиг. 1.

При воздействии на титульную страницу паспорта синусоидальным магнитным полем с частотой 100 КГц, напряженностью 1000 А/м все три элемента, входящие в состав метки, скачкоообразно перемагничиваются и излучают три импульса, которые следуют друг относительно друга со взаимной разностью фаз, превышающей величину π/20, и с общей разностью фаз, измеренной относительно нулевой фазы внешнего синусоидального магнитного поля, превышающей величину π/10, и взаимно отличаются по интенсивности с соотношением примерно 1:3:7.

Данное соотношение интенсивности и фаз следования двух импульсов присущи только для данной метки, они инструментально измерены с высокой точностью, в результате установлена подлинность паспорта.

Пример 3.

Ценный документ в виде банкноты содержит в составе бумажного носителя защитные метки, каждая из которых представляет собой три склеенных участка микропровода («элемента»), соединенных в виде пучка длиной 7 мм, один из которых имеет диаметр жилы 5 мкм, второй - 20 мкм, третий - 50 мкм. Первый элемент выполнен на основе аморфного сплава с содержанием компонентов, мас. % Fe _80,0 P_13,0 В _7,0. Второй и третий элементы выполнены на основе на основе аморфного сплава с содержанием компонентов, мас. %: Fe 70,0; Сr 10,0; Р 15,0; В 5,0.

Во всех трех элементах аморфно-металлическая жила имеет оболочку из легкоплавкого стекла с содержанием компонентов, мас.%: Вi₂O₃ 42,0; PbO 38,0; ZnO 12,0; SiO₂ 2,0; В₂O₃ 6,0.

Указанные защитные метки хаотически размещены в полосе шириной 30 мм, расположенной поперек длинной стороны банкноты, как показано на фиг. 2. Наличие защитных меток в заданной зоне и заданный размер (протяженность) зоны позволяет идентифицировать номинал банкноты и также свидетельствует о ее подлинности. Для контроля подлинности банкноты применяется устройство, схематично показанное на фиг. 1.

При воздействии на банкноту синусоидальным магнитным полем с частотой 10 КГц, напряженностью 100 А/м все три участка микропровода (элемента) скачкоообразно перемагничиваются и излучают три импульса, которые следуют друг относительно друга со взаимной разностью фаз, превышающей величину π/20, и с общей разностью фаз, измеренной относительно нулевой фазы внешнего синусоидального магнитного поля, превышающей величину π/10, и взаимно отличаются по интенсивности с соотношением примерно 1:4:10.

Данное соотношение интенсивности и фаз следования двух импульсов присущи только для данной метки, они инструментально измерены с высокой точностью, в результате установлена подлинность банкноты.

Пример 4.

Способ определения подлинности ценного документа в виде паспорта, содержащего в составе бумажного носителя титульной страницы защитные метки, каждая из которых представляет собой три склеенных участка микропровода («элемента») длиной 10 мм, один из которых имеет диаметр жилы 7 мкм, второй - 21 мкм, третий - 49 мкм. Первый элемент выполнен на основе железоникелевого сплава с содержанием компонентов, мас.% (Fe40,0; Ni 40,0); S 14,0; В 6,0. Второй и третий элементы выполнены на основе аморфного сплава с содержанием компонентов, мас.% Fe 70,0; Сr 10,0; Р 15,0; В 5,0.

Во всех трех элементах аморфно-металлическая жила имеет оболочку из легкоплавкого стекла с содержанием компонентов, мас.%: Вi₂О₃ 42,0; PbO 38,0; ZnO 12,0; SiO₂ 8,0. Указанные защитные метки равномерно и хаотически размещены по всей поверхности титульной страницы паспорта.

Для контроля подлинности данного паспорта применяется способ определения подлинности, реализованный в устройстве, схематично показанном на фиг. 1.

При этом способ заключается в том, что на титульную страницу паспорта с помощью генератора и катушек индуктивности воздействуют переменным магнитным полем напряженностью от 100 А/м и частотой от 1 КГц, затем фиксируют излучаемые меткой импульсы сенсором, выполненным в виде приемной катушки, определяют в счетно-решающем устройстве количество импульсов, взаимное соотношение интенсивностей импульсов и фаз следования, измеренных относительно фазы возбуждающего магнитного поля, сравнивают полученные значения с их референтными (заданными) значениями, которое для подлинного паспорта должно составлять 3 импульса с соотношением интенсивностей приблизительно 1:3:7, и разностью фаз не менее π/20, и на основании проведенного сравнения делают вывод о подлинности документа.

Изобретение относится к области защиты ценных бумаг и касается ценного документа, защищенного от подделки, и способа определения его подлинности. Ценный документ содержит идентификационную метку на основе элементов, изготовленных из аморфного ферромагнитного сплава. Элементы представляют собой отрезки микропроводов, соединенных друг с другом, обладающие способностью к излучению электромагнитных импульсов при скачкообразном перемагничивании при воздействии внешнего синусоидального магнитного поля. Напряженность возбуждающего магнитного поля выбрана равной от 0,1 до 1000 А/м, а частота этого поля лежит в диапазоне от 0,1 до 100 КГц. Излучаемые при перемагничивании поля импульсы имеют характерные для данной защитной метки параметры из ряда: количество импульсов, соотношение их интенсивностей и фаз, измеренные относительно нулевой фазы упомянутого магнитного поля, с образованием заданного кода. Изобретение обеспечивает высокую степень защиты документов и надежность определения их подлинности. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 пр., 2 ил.

1. Ценный документ, содержащий идентификационную метку на основе элементов, изготовленных из аморфного ферромагнитного сплава, представляющих собой отрезки микропроводов, соединенных друг с другом, обладающих способностью к излучению электромагнитных импульсов при скачкообразном перемагничивании при воздействии внешнего синусоидального магнитного поля с напряженностью от 0,1 до 1000 А/м и частотой от 0,1 до 100 КГц, при этом излучаемые импульсы имеют характерные только для данной защитной метки параметры из ряда: количество импульсов, соотношение их интенсивностей и фаз, измеренные относительно нулевой фазы упомянутого магнитного поля, с образованием заданного кода.

2. Ценный документ по п. 1, характеризующийся тем, что напряженность и частота внешнего магнитного поля выбрана исходя из условия, что количество излучаемых импульсов при воздействии магнитного поля равно количеству отрезков микропровода в метке.

3. Документ по п. 1, отличающийся тем, что идентификационная метка выполнена в виде блоков кодирования, образованных набором микропроводов, соединенных в виде пучка, или плоской структуры, или коаксиальной структуры, или их комбинации.

4. Документ по п. 1, отличающийся тем, что идентификационная метка введена в документ локально или в виде полосы.

5. Документ по п. 1, отличающийся тем, что блок кодирования, образующийся при воздействии на документ магнитного поля, обеспечивает возможность его автоматического считывания детектором.

6. Документ по п. 1, отличающийся тем, что он представляет собой банкноту, акцизную марку, почтовую марку, паспорт, проездной документ, водительские права, удостоверение личности, ценную бумагу, пластиковую карту, этикетку, платежный документ, при этом идентификационная метка введена в бумажную или полимерную массу или в поверхностный слой бумаги или полимера или нанесена в составе клеевого слоя между внутренними слоями многослойного носителя.

7. Документ по п. 1, отличающийся тем, что размер элементов метки составляет от 0,1 до 100 мм.

8. Документ по п. 1, отличающийся тем, что идентификационная метка выполнена неразличимой при наблюдении на отражение в видимом диапазоне при диффузном освещении.

9. Документ по п. 1, отличающийся тем, что идентификационная метка содержит микропровод, выполненный из сплава, магнитные свойства которого значительно изменяются при пластической деформации.

10. Документ по п. 1, отличающийся тем, элементы защитной метки выполнены из железокобальтового сплава (Со Fe), содержащего в составе хром (Cr), бор (В) и кремний (Si), или железоникелевого сплава (Fe Ni), содержащего в составе фосфор (Р), бор (В) и серу (S).

11. Документ по п. 10, отличающийся тем, что элементы защитной метки покрыты оболочкой из легкоплавкого стекла.

12. Способ определения подлинности ценного документа, охарактеризованного в п. 1, характеризующийся тем, что на идентификационную метку документа воздействуют переменным магнитным полем напряженностью от 0,01 до 1000 А/м и частотой от 0,1 до 100 КГц, фиксируют сенсором, выполненным в виде приемной катушки, излучаемые от элементов метки параметры электромагнитных импульсов, определяют количество импульсов, взаимное соотношение интенсивностей импульсов и фаз следования, измеренных относительно фазы возбуждающего магнитного поля, сравнивают полученные значения с их референтными (заданными) значениями и на основании проведенного сравнения делают вывод о подлинности документа.