專利名稱：利用化學(xué)元素標(biāo)記方法和設(shè)備及化學(xué)元素標(biāo)記的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用化學(xué)元素進(jìn)行標(biāo)記的方法，還涉及實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備，還進(jìn)一步涉及該標(biāo)記方法中使用的化學(xué)元素標(biāo)記(即synthetic-DNA，簡(jiǎn)稱S-DNA)。
背景技術(shù)：
一個(gè)成功的物品標(biāo)記方案應(yīng)為合法持有者的商標(biāo)名稱、商標(biāo)、復(fù)制所有權(quán)和證書(shū)等，提供在安全方式下標(biāo)記物品，并在法律保護(hù)范圍內(nèi)識(shí)別物品的方法。
目前應(yīng)用中的標(biāo)記方法主要包括以下幾類1.液體編碼液體就像涂在表面上的油漆一樣，通常和噴涂刷子一起裝在小瓶子里。一個(gè)安全的數(shù)據(jù)庫(kù)為每個(gè)客戶建立唯一的液體編碼。它適用于廣泛的商業(yè)或家庭財(cái)產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域之中。從被標(biāo)記物體上提取小樣，并在專門的中心進(jìn)行分析。但是只有標(biāo)記的所有權(quán)可以被確認(rèn)，并且從被標(biāo)記物體表面取樣的過(guò)程，可能會(huì)使物體表面遭到破壞，例如表面可能被磨損或是被溶解。整個(gè)鑒別過(guò)程需要一兩天時(shí)間才能完成。鑒于該分析系統(tǒng)識(shí)別的是標(biāo)記液體自身的編碼，而不是被標(biāo)記物體的編碼，故它不能區(qū)別被標(biāo)記物品擁有者的歸屬權(quán)，也無(wú)法適應(yīng)與數(shù)據(jù)主機(jī)遠(yuǎn)距離的通信以鑒定物體的歸屬。
2.鉆石的激光識(shí)別當(dāng)前鉆石的鑒別和回購(gòu)過(guò)程，采用的是激光電子技術(shù)，該技術(shù)使鉆石帶有“指紋”。產(chǎn)生低密度激光束的設(shè)備對(duì)鉆石表面垂直發(fā)射。單一的激光束發(fā)射到鉆石多個(gè)切割面被折射成多條激光束，這些特定的折射激光束是每個(gè)鉆石唯一的光學(xué)信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)電子化解析，并與被測(cè)鉆石的明確文字信息一起保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。回購(gòu)的鉆石可以利用計(jì)算機(jī)資料中與其相匹配的資料準(zhǔn)確的檢測(cè)出來(lái)。用戶可以得到一份銷售公司出具的證明書(shū)，以保證鉆石的品質(zhì)。這種識(shí)別方法僅限于切割打磨后的成品鉆石。
3.微粒具有唯一數(shù)字編碼液體，他們被涂抹成微小的網(wǎng)點(diǎn)狀，標(biāo)記在物品上。這些小液體可以被專用的微型識(shí)讀器檢測(cè)到。微粒數(shù)字編碼的識(shí)讀要比第一條所述的液體編碼要快，這是因?yàn)檫@些微粒數(shù)字編碼可以通過(guò)通信方式由數(shù)據(jù)庫(kù)提供確定的所有權(quán)。與第一條所述的液體編碼相比，微粒數(shù)字編碼的兩大優(yōu)點(diǎn)，即有便攜式檢測(cè)設(shè)備和能鑒定所有權(quán)，可以用來(lái)制止盜竊。
4.微型芯片微型芯片只有一粒米的大小，它比電子集成電路的重量小得多，常被封存在一個(gè)10毫米大的玻璃囊中，并且能發(fā)射唯一確定的被附加任意內(nèi)容的數(shù)字序列。不同于條形碼的方面，這個(gè)“芯片”可以置入大多數(shù)物體內(nèi)，并且能夠被識(shí)讀器檢測(cè)到，該方法與可見(jiàn)標(biāo)記(如標(biāo)簽和序列號(hào))相比具有更大的優(yōu)勢(shì)。微型芯片不需要維護(hù)，不會(huì)對(duì)健康造成危害。便攜式電池驅(qū)動(dòng)設(shè)備的種類很多，當(dāng)靠近芯片時(shí)按一下按扭，就可以激活芯片，迅速得到獨(dú)特的數(shù)字編碼。除防止偷盜流失外，微型芯片在許多商業(yè)應(yīng)用方面還具有輔助作用。微型芯片在金屬屏蔽后，便不能被檢測(cè)到，另外它還不適合做可見(jiàn)標(biāo)記。
5.刻印標(biāo)簽一個(gè)持久帶有預(yù)設(shè)碼的刻印標(biāo)簽，經(jīng)過(guò)涂抹化學(xué)物質(zhì)的方法，通過(guò)標(biāo)簽上特殊的孔結(jié)構(gòu)被保留下來(lái)。這種方法不適合表面很重要，且不能刻印的物品，另外解碼器檢測(cè)需要可見(jiàn)光。
6.安全標(biāo)簽這種防盜標(biāo)簽通常與有形的標(biāo)簽相結(jié)合，表面結(jié)合采用高濃度樹(shù)脂黏合劑。它可以制成包括公司標(biāo)志和條形碼在內(nèi)的標(biāo)簽。但大多數(shù)供應(yīng)商不能建立數(shù)據(jù)庫(kù)體系。貼這種標(biāo)簽通常要提供上傳負(fù)載儀器的詳細(xì)登記或?qū)徲?jì)證明。
7.靈活的安全標(biāo)簽這是利用匹配規(guī)律，并應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域，通過(guò)連接計(jì)算機(jī)及其它高價(jià)值商品制作而成的標(biāo)簽。它通過(guò)電池驅(qū)動(dòng)，來(lái)控制遠(yuǎn)距離讀取范圍，并且通常建立起防盜裝置。結(jié)合觸摸式設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備，這個(gè)體系比單純的所有權(quán)標(biāo)記更易于保護(hù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)。特定的數(shù)碼可以任意應(yīng)用和改變。
但是，以上各類標(biāo)記技術(shù)很多是被附著在或者應(yīng)用在表面被識(shí)別的，而且無(wú)滲透性和無(wú)法識(shí)讀滲透到物品內(nèi)的標(biāo)識(shí)物，大多是可見(jiàn)的，因此容易遭受偷盜或破壞，所以其標(biāo)記功能很容易失效。還有的鑒別時(shí)間較長(zhǎng)，識(shí)別后獲得的數(shù)據(jù)量有限。所以至今，還沒(méi)有較為完善的標(biāo)記及其鑒別方法。
本發(fā)明的標(biāo)記的檢測(cè)、鑒別方法是基于X熒光(X-ray Fluorescence，X熒光，以下簡(jiǎn)稱XRF)光譜法，雖然X光技術(shù)更多的是在醫(yī)療領(lǐng)域的診斷方面為人們熟知，但X光的使用形成了許多其它強(qiáng)有力的測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)，包括X熒光(XRF)光譜法。
XRF光譜法用于識(shí)別物質(zhì)中的元素以及元素的比例，元素通過(guò)其特征X光發(fā)射波長(zhǎng)或是能量進(jìn)行識(shí)別。被發(fā)現(xiàn)的元素通過(guò)測(cè)量其輻射的特征強(qiáng)度確定比例。所有的原子都有固定的電子數(shù)量并在原子核周圍排列成軌道。
在XRF光譜法中，X射線從激發(fā)源(X光發(fā)射管)發(fā)射并撞擊樣品。來(lái)自X光發(fā)射管的X射線，有足夠的能量撞擊里層軌道上的電子。當(dāng)此撞擊發(fā)生的時(shí)候，內(nèi)層電子以光電子形式被擊出，內(nèi)層電子軌道上出現(xiàn)空穴，而這種狀態(tài)是不穩(wěn)定的。此時(shí)外層軌道上的電子將躍遷到內(nèi)層軌道上的空穴以恢復(fù)穩(wěn)定。由于電子從外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道，將發(fā)射出射線，這種射線稱為X熒光射線。X熒光射線的能量由最初和最終軌道之間獨(dú)特的躍遷能量的不同而決定。
以上XRF光譜法測(cè)定元素組成的方法已經(jīng)是非常成熟的理論，但是還沒(méi)有相應(yīng)的方法將其應(yīng)用到物品標(biāo)記的檢測(cè)、鑒別上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有物品標(biāo)記容易被偷盜或破壞，或者鑒別時(shí)間較長(zhǎng)，標(biāo)識(shí)物無(wú)滲透性和無(wú)法識(shí)讀滲透到物品內(nèi)的標(biāo)識(shí)物，識(shí)別后獲得的數(shù)據(jù)量有限等缺點(diǎn)，提供了一種利用化學(xué)元素的標(biāo)記方法。該方法具有以下特點(diǎn)化學(xué)元素可附著于物品表面和滲入物品內(nèi)部，與物品以分子形式結(jié)合形成一體，不會(huì)破壞物品表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不易被分離、被破壞，耐高溫(攝氏1650℃)、耐磨(摩擦?xí)r，化學(xué)元素會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移至物品其它部位)、抗酸堿，不溶于一般有機(jī)和無(wú)機(jī)溶劑，不以物品狀態(tài)的改變而消失，可實(shí)時(shí)實(shí)地的快速進(jìn)行檢測(cè)、鑒別和信息反饋，可根據(jù)物品屬性的不同，調(diào)整化學(xué)元素配方及配比，保證人身安全和健康，對(duì)環(huán)境不破壞無(wú)污染，適用于除加工過(guò)的玻璃和打磨過(guò)的鉆石以外的所有物品。由于使用了多種元素，其配比變化范圍較大，可形成大量的設(shè)計(jì)配方，可有效防止配方重復(fù)，使每一個(gè)配方具有唯一性，利用X熒光譜法來(lái)測(cè)定標(biāo)記的元素配比，重復(fù)性好，準(zhǔn)確率高。該標(biāo)記可采用可見(jiàn)與不可見(jiàn)兩種形式。
還提供了實(shí)現(xiàn)上述標(biāo)記方法的設(shè)備。
還進(jìn)一步提供了在上述標(biāo)記方法中使用的化學(xué)元素標(biāo)記。
還進(jìn)一步提供了所述化學(xué)元素標(biāo)記的化學(xué)元素標(biāo)記組合物。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明利用化學(xué)元素標(biāo)記方法，包括①在物品上設(shè)置化學(xué)元素標(biāo)記，該化學(xué)元素標(biāo)記含有原子序數(shù)大于22的一種或多種化學(xué)元素；②用X熒光檢測(cè)器的X光照射上述物品上的化學(xué)元素標(biāo)記，X熒光檢測(cè)器的探測(cè)器探測(cè)到化學(xué)元素標(biāo)記所發(fā)射的X熒光，生成該化學(xué)元素標(biāo)記的光譜數(shù)據(jù)，將該光譜數(shù)據(jù)記載在安全數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，作為該化學(xué)元素標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)；③用X熒光檢測(cè)器的X光照射要檢測(cè)的物品的化學(xué)元素標(biāo)記，X熒光檢測(cè)器的探測(cè)器探測(cè)到化學(xué)元素標(biāo)記所發(fā)射的X熒光，生成該化學(xué)元素標(biāo)記的檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)，用該檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)與安全數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)兩者是否相同，以確定是標(biāo)記品或是非標(biāo)記品。
上述判斷兩個(gè)光譜數(shù)據(jù)是否相同的原則，是指兩個(gè)化學(xué)元素標(biāo)記的光譜數(shù)據(jù)完全相同或者誤差在允許的范圍內(nèi)。
上述化學(xué)元素標(biāo)記方法，其中所述化學(xué)元素至少含有以下化學(xué)元素中的一種或多種鍶，銣，釔，銫，鑭，鈰，鐠，釹，釤，銪，釓，鋱，鏑，鉺，鐿。
將上述15種化學(xué)元素中的任意一種標(biāo)記元素作為基準(zhǔn)標(biāo)記物，優(yōu)選釔，鑭，鈰，銪，或鐿5種作為基準(zhǔn)標(biāo)記物，其它各元素的量以基準(zhǔn)標(biāo)記物的量為準(zhǔn)，乘以整數(shù)倍或小數(shù)倍。
物品編碼規(guī)則采用上述15種化學(xué)元素中的兩種或兩種以上化學(xué)元素為一組進(jìn)行組合，可以采用奇數(shù)和偶數(shù)的方式來(lái)配比組合。
化學(xué)元素標(biāo)記中的標(biāo)記元素的最低含量是1-50ppm。
所述安全數(shù)據(jù)庫(kù)是X熒光檢測(cè)器本身設(shè)置的終端數(shù)據(jù)庫(kù)，和/或與X熒光檢測(cè)器相連接的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)。
上述第②③步中，X熒光檢測(cè)器上的終端數(shù)據(jù)庫(kù)、與X熒光檢測(cè)器相連接的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)將測(cè)得的光譜數(shù)據(jù)經(jīng)編碼計(jì)算，得到相應(yīng)的編碼信號(hào)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)編碼(即由標(biāo)準(zhǔn)光譜經(jīng)編碼計(jì)算得到的編碼)信號(hào)與檢測(cè)編碼信號(hào)相比較，來(lái)確定是否是標(biāo)記物品以及物品的屬性。
本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和/或遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)可以通過(guò)管理、跟蹤、定位技術(shù)對(duì)X熒光檢測(cè)器和/或?qū)σ褬?biāo)記的物品進(jìn)行管理、跟蹤、定位和遙控等。
X熒光檢測(cè)器在使用前后可以進(jìn)行授權(quán)或取消授權(quán)，該授權(quán)或取消授權(quán)通過(guò)設(shè)置于X熒光檢測(cè)器上的授權(quán)控制器完成，和/或通過(guò)與X熒光檢測(cè)器相連接的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和/或遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制授權(quán)或取消授權(quán)。
該授權(quán)控制器可以是開(kāi)機(jī)密碼或生物傳感器。
不同的X熒光檢測(cè)器之間可以相互連接，相互傳輸數(shù)據(jù)。
所述光譜數(shù)據(jù)可以經(jīng)授權(quán)和加密后存入安全數(shù)據(jù)庫(kù)，或授權(quán)或加密后與安全數(shù)據(jù)庫(kù)中的光譜數(shù)據(jù)相比較。
所述化學(xué)元素標(biāo)記是通過(guò)以下方法制成的①選擇含有所需要的標(biāo)記元素的化合物以及元素比例；②選擇載體溶劑，按照配方將一定量的標(biāo)記元素的化合物與載體溶劑相混合；③將第②步中混合好的含有化學(xué)元素標(biāo)記的物質(zhì)與要標(biāo)記的物品相結(jié)合，形成化學(xué)元素標(biāo)記。
所述標(biāo)記元素的化合物包括該標(biāo)記元素的無(wú)機(jī)鹽和/或有機(jī)鹽。在同一個(gè)化學(xué)元素標(biāo)記中，使用同一類的鹽。所述載體溶劑包括有機(jī)溶劑和/或無(wú)機(jī)溶劑。
還可以在所述第②步中加入附加確認(rèn)成分。所述附加確認(rèn)成分可以是可見(jiàn)涂料、可見(jiàn)的紫外線顏料、測(cè)試試劑、和/或微小的標(biāo)記物等。
在上述第③步中，可以在物品的生產(chǎn)過(guò)程中加入，還可以通過(guò)涂抹、噴涂、和/或印刷等方式將混合好的含有化學(xué)元素標(biāo)記的物質(zhì)與要標(biāo)記的物品相結(jié)合，載體溶劑揮發(fā)或凝固，而其中的標(biāo)記元素部分附著于物品表面，部分滲入物品內(nèi)部，形成化學(xué)元素標(biāo)記。
在物品上制作含有標(biāo)記元素的代碼。比如在印刷代碼的油墨內(nèi)加入標(biāo)記元素，在印刷代碼的同時(shí)，制作了所述化學(xué)元素標(biāo)記。同時(shí)，無(wú)論印刷的代碼相同與否所制作的化學(xué)元素標(biāo)記是唯一的。
實(shí)現(xiàn)上述化學(xué)元素標(biāo)記方法的設(shè)備，設(shè)有用于檢測(cè)所述化學(xué)元素標(biāo)記的X熒光檢測(cè)器，以及與所述X熒光檢測(cè)器相連接的安全數(shù)據(jù)庫(kù)。
所述安全數(shù)據(jù)庫(kù)是X熒光檢測(cè)器本身上設(shè)置的終端數(shù)據(jù)庫(kù)，和/或與X熒光檢測(cè)器相連接的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，和/或是與X熒光檢測(cè)器相連接的遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)。所述安全數(shù)據(jù)庫(kù)是指包括軟件及其相關(guān)硬件的系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)處理、控制等管理功能。
X熒光檢測(cè)器設(shè)置有X光發(fā)射管，X熒光探測(cè)器，PDA(Personal DigitalAssistant即包括數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，數(shù)據(jù)發(fā)射單元和數(shù)據(jù)接收單元)，顯示屏。
安全數(shù)據(jù)庫(kù)可以設(shè)置有用于比較光譜數(shù)據(jù)和編碼數(shù)據(jù)的比較單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，數(shù)據(jù)發(fā)射單元以及數(shù)據(jù)接收單元。還可以設(shè)置授權(quán)和加密單元，用于數(shù)據(jù)加密。所述數(shù)據(jù)包括各類數(shù)據(jù)，如光譜數(shù)據(jù)，編碼數(shù)據(jù)等。
X熒光檢測(cè)器通過(guò)有線和/或無(wú)線方式與本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)和/或其它X熒光檢測(cè)器的終端數(shù)據(jù)庫(kù)相連接。
X熒光檢測(cè)器設(shè)置有授權(quán)控制器和/或跟蹤單元、定位單元、遙控單元等(可以統(tǒng)稱為管理單元)，用于控制X熒光檢測(cè)器的授權(quán)或取消授權(quán)使用，可以通過(guò)本地的開(kāi)機(jī)密碼或生物傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)授權(quán)，也可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制終端對(duì)其進(jìn)行授權(quán)或取消授權(quán)控制，通過(guò)管理跟蹤單元、定位單元、和/或遙控單元，遠(yuǎn)程控制終端可以實(shí)時(shí)的管理跟蹤、定位、和/或遙控任意一個(gè)X熒光檢測(cè)器。
上述化學(xué)元素標(biāo)記方法中的化學(xué)元素標(biāo)記含有原子序數(shù)大于22的一種或多種標(biāo)記元素。
該化學(xué)元素標(biāo)記至少可以含有以下標(biāo)記元素中的一種或多種鍶，銣，釔，銫，鑭，鈰，鐠，釹，釤，銪，釓，鋱，鏑，鉺，鐿。其中包括一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記物，該基準(zhǔn)標(biāo)記物可以是所使用15標(biāo)記元素中的任意一種，優(yōu)選釔，鑭，鈰，銪，或鐿5種作為基準(zhǔn)標(biāo)記物，在該化學(xué)元素標(biāo)記組合物中其它各元素的量可以以基準(zhǔn)標(biāo)記物的量為準(zhǔn)，乘以整數(shù)倍或小數(shù)倍。
一種用于制造所述化學(xué)元素標(biāo)記的化學(xué)元素標(biāo)記組合物，包含所述標(biāo)記元素的化合物，還包含載體溶劑。
標(biāo)記元素的化合物可以指該標(biāo)記元素的無(wú)機(jī)鹽和/或有機(jī)鹽。在同一個(gè)化學(xué)元素標(biāo)記中，使用同一類的鹽。所述載體溶劑包括有機(jī)溶劑和/或無(wú)機(jī)溶劑。在化學(xué)元素標(biāo)記組合物中還可以加入附加確認(rèn)成分，所述附加確認(rèn)成分是可見(jiàn)涂料、可見(jiàn)的紫外線顏料、測(cè)試試劑、和/或微小的標(biāo)記物。
化學(xué)元素標(biāo)記組合物可以在物品的生產(chǎn)過(guò)程中加入，還可以通過(guò)涂抹、噴涂、和/或印刷方式與要標(biāo)記的物品相結(jié)合，載體溶劑揮發(fā)或凝固，而其中的標(biāo)記元素部分附著于物品表面，部分滲入物品內(nèi)部，形成化學(xué)元素標(biāo)記。
上述標(biāo)記方法是人工合成DNA(synthetic-DNA)標(biāo)記法，簡(jiǎn)稱S-DNA標(biāo)記法；標(biāo)記物是人工合成DNA(synthetic-DNA)，簡(jiǎn)稱S-DNA；檢測(cè)設(shè)備是X熒光檢測(cè)儀器，簡(jiǎn)稱XRF；安全數(shù)據(jù)庫(kù)(包括終端數(shù)據(jù)庫(kù)、本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù))是K-MAC。
本發(fā)明的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其標(biāo)記可附著于物品表面和滲入物品內(nèi)部，與物品以分子形式結(jié)合形成一體，不會(huì)破壞物品表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不易被分離、被破壞，耐高溫(攝氏1650℃)、耐磨(摩擦?xí)r，化學(xué)元素會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移至物品其它部位)、抗酸堿，不溶于一般有機(jī)和無(wú)機(jī)溶劑，不以物品狀態(tài)的改變而消失，可實(shí)時(shí)實(shí)地的快速進(jìn)行檢測(cè)、鑒別和信息反饋，可根據(jù)物品屬性的不同，調(diào)整化學(xué)元素配方及配比，保證人身安全和健康，對(duì)環(huán)境不破壞無(wú)污染，適用于除加工過(guò)的玻璃和打磨過(guò)的鉆石以外的所有物品。由于使用了多種元素，其配比變化范圍較大，可形成大量的設(shè)計(jì)配方，可有效防止配方重復(fù)，使每一個(gè)配方具有唯一性，且本方法利用了X熒光譜法來(lái)測(cè)定標(biāo)記的元素配比，重復(fù)性好，準(zhǔn)確率高。
本發(fā)明的化學(xué)元素標(biāo)記方法，建立了安全數(shù)據(jù)庫(kù)，可以保證數(shù)據(jù)的使用安全，從而有效保障用戶的需求。
本發(fā)明的化學(xué)元素標(biāo)記，可以通過(guò)化學(xué)元素標(biāo)記組合物形成，所以使用方便，且配比準(zhǔn)確，滲入速度快。


圖1表示本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)示意圖；圖2表示本發(fā)明實(shí)施例中X熒光檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3表示本發(fā)明實(shí)施例中X熒光檢測(cè)器檢測(cè)到的光譜例子；圖4表示本發(fā)明實(shí)施例中紙燃燒前X熒光檢測(cè)器檢測(cè)到的光譜圖；圖5表示本發(fā)明實(shí)施例中紙燃燒后X熒光檢測(cè)器檢測(cè)到的光譜圖。
具體實(shí)施例方式
<化學(xué)元素標(biāo)記組合物>
1、化學(xué)元素標(biāo)記的元素(S-DNA)為了制造出可附著于物品表面和滲入物品內(nèi)部，與物品以分子形式結(jié)合形成一體，不會(huì)破壞物品表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不易被分離、被破壞，耐高溫(攝氏1650℃)、耐磨(摩擦?xí)r，化學(xué)元素會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移至物品其它部位)、抗酸堿，不溶于一般有機(jī)和無(wú)機(jī)溶劑，不以物品狀態(tài)的改變而消失，可實(shí)時(shí)實(shí)地的快速進(jìn)行檢測(cè)、鑒別和信息反饋，可根據(jù)物品屬性的不同，調(diào)整化學(xué)元素配方及配比，保證人身安全和健康，對(duì)環(huán)境不破壞無(wú)污染，適用于除加工過(guò)的玻璃和打磨過(guò)的鉆石以外的所有物品，且可以利用X熒光檢測(cè)器精確檢測(cè)到的物品標(biāo)記，本實(shí)施特別研究出包括以下至少一種元素的化學(xué)元素標(biāo)記組合物38鍶，37銣，39釔，55銫，57鑭，58鈰，59鐠，60釹，62釤，63銪，64釓，65鋱，66鏑，68鉺，70鐿，該元素可以以無(wú)機(jī)鹽和/或有機(jī)鹽的形式存在，比如它們的硝酸鹽、氯化鹽、和/或草酸鹽，以上無(wú)機(jī)和/或有機(jī)鹽溶液是滲透力極強(qiáng)的溶液。與溶劑混合構(gòu)成滲透力極強(qiáng)的溶液。在所述無(wú)機(jī)和/或有機(jī)鹽的種類選擇上，硝酸鹽是較優(yōu)選的，但氯化鹽的價(jià)格較低。用于同一組標(biāo)記的鹽類最好全是同一類的鹽。
當(dāng)然，以上可作為化學(xué)元素標(biāo)記的元素還可以是其它原子序數(shù)大于鈦(原子序數(shù)22)的元素，但優(yōu)選以上的15種元素，毒性低(這是很重要的)。
在設(shè)計(jì)一組化學(xué)元素標(biāo)記組合物時(shí)，最優(yōu)化的方案是用于商業(yè)化的元素標(biāo)記，建立標(biāo)記和所有者之間的聯(lián)系，比如包含3～6種元素，外加一個(gè)基準(zhǔn)的標(biāo)記。標(biāo)記攜帶著保障用戶或用戶地點(diǎn)的專有信息。
在該化學(xué)元素標(biāo)記組合物中，包括一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記物，該基準(zhǔn)標(biāo)記物可以是所使用15標(biāo)記元素中的任意一種，優(yōu)選釔，鑭，鈰，銪，或鐿5種，在該化學(xué)元素標(biāo)記組合物中其它各元素的量可以以基準(zhǔn)標(biāo)記物的量為準(zhǔn)，乘以整數(shù)倍或小數(shù)倍，這樣各種元素的配比就是一組數(shù)量比，特別優(yōu)選的，可以是一組整數(shù)比，每一組配比都有一個(gè)特有的數(shù)據(jù)編碼，這樣的配比設(shè)計(jì)，更有利于管理和檢測(cè)。如果有人想要轉(zhuǎn)移標(biāo)記原料(轉(zhuǎn)移所有的原料是不可能的)或者預(yù)期的濃度由于自然風(fēng)化改變，某些元素的數(shù)量有可能減小，但是元素之間的比例將保持不變。
一個(gè)獨(dú)特的標(biāo)記可以利用提及的15種元素創(chuàng)造出來(lái)?；鶞?zhǔn)標(biāo)記物一定存在其中。如果剩余14種元素結(jié)合按照從0到9的標(biāo)準(zhǔn)，則可以存在1014-1＝99,999,999,999,999種可能的獨(dú)特化學(xué)元素標(biāo)記，數(shù)量如此巨大，所以在應(yīng)用時(shí)，可以做到不重復(fù)使用。
以上標(biāo)記元素可以任選1到15種用于本發(fā)明的化學(xué)元素標(biāo)記組合物中，在選擇過(guò)程中主要考慮到以下因素每克元素的花費(fèi)，元素的可實(shí)用性，應(yīng)用元素的其它應(yīng)用。
2、準(zhǔn)備標(biāo)記元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液根據(jù)設(shè)計(jì)好的配方，可以利用配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法配制好各種化學(xué)元素標(biāo)記的一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，該溶液的溶劑通常是水。再利用該標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)配制化學(xué)元素標(biāo)記。這樣更便于操作。
3、載體溶劑載體溶劑是利于將化學(xué)元素與被標(biāo)記的物質(zhì)相結(jié)合的物質(zhì)。
載體溶劑可以與以上標(biāo)記元素的水合物的標(biāo)準(zhǔn)溶液不相溶，且標(biāo)記元素能與載體溶劑分開(kāi)。應(yīng)用時(shí)，主要要求是有利于該標(biāo)記元素的表面附著于被標(biāo)記物質(zhì)的表面和滲入物品內(nèi)部。作為選擇，載體溶劑可以是水或者乙醇等，制成均相溶液，使標(biāo)記元素可以完全地或部分滲透進(jìn)入物品中。在應(yīng)用時(shí)，將標(biāo)記元素和載體溶劑混合在一起，并按需要的最小量，附著于物品表面和滲入物品內(nèi)部。
標(biāo)記元素可以在任意表面和任意溫度或者環(huán)境下使用。加工過(guò)的玻璃和打磨過(guò)的鉆石除外。
載體溶劑的關(guān)鍵作用是附著在物品表面足夠長(zhǎng)時(shí)間，以便使化學(xué)元素標(biāo)記可以附著于物品表面和滲入物品內(nèi)部。很多物品表面，如木頭，紙張，橡膠，或是輕型的鋼材等，都可以迅速完成滲透過(guò)程。
更致密的物質(zhì)，如塑膠和鉻合金等，在配合超常規(guī)載體溶劑的條件下，滲透過(guò)程需要更長(zhǎng)時(shí)間。
具體地講，可選擇的載體類型優(yōu)選以下幾類I、可與標(biāo)記元素形成多相混合物該載體溶劑是有機(jī)載體溶劑可以包括脂肪烴，芳香烴或是醇類等，(具有代表性的是油溶漆，清漆和蟲(chóng)漆)。操作者因職業(yè)接觸而需要考慮的安全問(wèn)題是選擇適合載體溶液的另一個(gè)因素。基于這種考慮水和醇基的溶液可能是潛在刺激性氣味最低的。各種可流動(dòng)的清漆，可以自然硬化，不需要任何催化劑，干燥后可以形成潔凈、堅(jiān)硬的表面，可以和很多表面緊密結(jié)合，在大多數(shù)物品表面上很薄，幾乎看不見(jiàn)。干燥后(3-5天)，可以抵御大多數(shù)普通溶劑的溶解，該類漆的溶劑通常是芳香烴，如甲苯。本發(fā)明的優(yōu)選載體溶劑清漆?？梢杂糜诮饘佟⑺芰系任锲?，大約在10分鐘變干，并在30天內(nèi)硫化，氣味小，所以可用于各種場(chǎng)合，表面堅(jiān)硬，有很好的耐酸性，對(duì)于大部分物品來(lái)說(shuō)，它可以使化學(xué)元素更好地附著于物品表面和滲入物品內(nèi)部。
II、與標(biāo)記元素形成均相混合物水溶性載體溶劑可以是乙醇，乙二醇以及占組分大部分百分比的其它水溶性表面活性成分?？尚纬煞浅Ｈ岷偷木鄻?biāo)記組合物，載體溶劑迅速變干，而標(biāo)記元素卻保留在物品上，該類載體溶劑還可以用于塑料物品。
III、環(huán)氧類樹(shù)脂該樹(shù)脂在使用時(shí)，是與另一種催化劑相混合，之后固化，但是在使用之前也會(huì)有相當(dāng)數(shù)量由于變硬而損失無(wú)法使用。該環(huán)氧類樹(shù)脂具有很強(qiáng)的滲透性，并且有很好的耐酸性及抗溶解性，使用該載體溶劑時(shí)，標(biāo)記是可見(jiàn)的，
4、附加確認(rèn)成分為了進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)元素標(biāo)記的效果，便于定位，還可以在所述化學(xué)元素標(biāo)記組合物中加入現(xiàn)有的確認(rèn)成份，作為輔助成份，它通常包含在所有的化學(xué)元素標(biāo)記組合物中，而且按客戶的要求它是可以免除的I、可見(jiàn)涂料使用熒光漆涂料形成可見(jiàn)化學(xué)元素標(biāo)記組合物。涂料依照客戶的需求混合，但最好混合許多的涂料形成一種獨(dú)特的色譜。
比如使用25％的體積比混合涂料，而且把涂料以粉狀形式加入載體溶劑中并機(jī)械震蕩直到涂料完全溶解。這種混合形成了以質(zhì)量形式計(jì)量的標(biāo)記添加劑制作方法的基礎(chǔ)。
II、可見(jiàn)的紫外線顏料它是一種性能強(qiáng)大的紫外線顏料，并且是以質(zhì)量比形式計(jì)量的，需要維護(hù)的精確測(cè)量?，F(xiàn)在，我們使用1到200W/W計(jì)算。染料以粉末形式添加到液體載體中并機(jī)械震蕩溶解。這些顏料能滿足幾乎任何特殊識(shí)別的需求。
III、測(cè)試試劑檢驗(yàn)用粉末狀酚酞測(cè)試試劑，遇強(qiáng)堿顯示紫紅色。當(dāng)然，我們還可用藍(lán)色麝香草酚酞(百里酚酞)指示劑?；旌喜C(jī)械震蕩。也可以使用其它酸堿指示劑。
IV、微小的標(biāo)記物可以加入預(yù)設(shè)編碼的微小標(biāo)記物，也可以加入客戶特別要求的微型標(biāo)記。不混合入載體溶劑，但保存在懸浮液里。由于重力的原因，當(dāng)載體液體靜止的時(shí)候，它們會(huì)沉降。每25克液體中可以用1克微小標(biāo)記物。
5、標(biāo)記元素的配制主要以質(zhì)量為基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出不同的標(biāo)記元素配方，可以利用以上已配制好的標(biāo)記元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，將其加入到一定量的載體溶劑中，再加入所需要的附加確認(rèn)成份，可形成本發(fā)明的化學(xué)元素標(biāo)記。
6、標(biāo)記元素的使用方法及化學(xué)元素標(biāo)記該化學(xué)元素標(biāo)記，可以在物品的生產(chǎn)過(guò)程中加入(比如在加工塑料制品的過(guò)程中加入)，還可以采用涂抹、噴涂、和/或印刷等方式與物品或物品的包裝相結(jié)合，載體溶劑揮發(fā)或凝固，而其中的標(biāo)記元素會(huì)附著于欲標(biāo)記的物品或包裝表面和/或滲入物品內(nèi)部，從而形成穩(wěn)定的化學(xué)元素標(biāo)記。該標(biāo)記包含所述不同配方化學(xué)元素標(biāo)記，可以根據(jù)經(jīng)X光照射，該化學(xué)元素標(biāo)記發(fā)出的特有的X熒光來(lái)確定物品的屬性。該化學(xué)元素標(biāo)記可以是無(wú)色的，形成隱形標(biāo)記。該化學(xué)元素標(biāo)記不管物品狀態(tài)如何改變(比如溶解、磨損等)，依然會(huì)存在于物品之中。
標(biāo)記元素的最小量是XRF分析器的檢測(cè)界限，標(biāo)記元素最小量通常大約在1-50ppm以上，在很多應(yīng)用過(guò)程中，由于載體溶液的揮發(fā)，濃度會(huì)有所增加。例如，在干燥書(shū)頁(yè)表面的印刷墨水中存在的標(biāo)記元素的濃度，是最初的墨水中的3倍，但此時(shí)每種元素的相對(duì)比例仍然是不變的。
<物品標(biāo)記方法和設(shè)備>
通過(guò)上述化學(xué)元素標(biāo)記組合物在物品上形成的化學(xué)元素標(biāo)記，可以通過(guò)X熒光檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)，并通過(guò)相應(yīng)的安全數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)確定其存在與否以及物品的屬性。
化學(xué)元素標(biāo)記的鑒別方法包括以下步驟1、用X熒光檢測(cè)器的X光照射上述物品上的化學(xué)元素標(biāo)記，X熒光檢測(cè)器的探測(cè)器探測(cè)到化學(xué)元素標(biāo)記所發(fā)射的X熒光，生成該化學(xué)元素標(biāo)記的光譜數(shù)據(jù)或編碼數(shù)據(jù)，將該光譜數(shù)據(jù)或編碼數(shù)據(jù)記載在安全數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，作為該化學(xué)元素標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)。
2、用X熒光檢測(cè)器的X光照射要檢測(cè)的物品的化學(xué)元素標(biāo)記，X熒光檢測(cè)器的探測(cè)器探測(cè)到化學(xué)元素標(biāo)記所發(fā)射的X熒光，生成該化學(xué)元素標(biāo)記的檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)或編碼數(shù)據(jù)，用該檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)或編碼數(shù)據(jù)與安全數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)或編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，確定是標(biāo)記品或是非標(biāo)記品。上述判斷兩個(gè)光譜數(shù)據(jù)是否相同的原則，是指兩個(gè)化學(xué)元素標(biāo)記的光譜數(shù)據(jù)完全相同或者誤差在允許的范圍內(nèi)。
以上所述的光譜數(shù)據(jù)或編碼數(shù)據(jù)可以是檢測(cè)到的光譜圖數(shù)據(jù)，也可以是通過(guò)數(shù)據(jù)處理，得到的化學(xué)元素的含量值或配比值或自定義編碼。針對(duì)不同的物品該配比之可以是一組奇數(shù)或偶數(shù)。
上述方法還進(jìn)一步包括在安全數(shù)據(jù)庫(kù)中建立有關(guān)客戶及相關(guān)物品的信息數(shù)據(jù)，從而當(dāng)確認(rèn)所檢測(cè)的物品是標(biāo)記物品時(shí)，可以打開(kāi)該信息數(shù)據(jù)，獲得更多的相關(guān)信息。目標(biāo)物品的相關(guān)信息可以包括以下一種或多種內(nèi)容標(biāo)記物品的特征編碼；SKU(Stock Keeping Unit)物品的項(xiàng)目編碼，這和條形碼類似；品名物品的名稱；生產(chǎn)日期物品的生產(chǎn)日期；物品的批數(shù)生產(chǎn)物品的批數(shù)；廠家生產(chǎn)廠家；顧客可能需要檢測(cè)物品的客戶；說(shuō)明物品的常規(guī)說(shuō)明，等等。
上述安全數(shù)據(jù)庫(kù)，可以是X熒光檢測(cè)器本身上設(shè)置的終端數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以是與X熒光檢測(cè)器相連接的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)，該檢測(cè)方法中還包括X熒光檢測(cè)器與本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)之間通過(guò)無(wú)線和/或有線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，比如X熒光檢測(cè)器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，將檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)傳輸給本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)，本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)再將結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸給該X熒光檢測(cè)器。將利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)技術(shù)，例如密碼保護(hù)和SSL(安全孔層)技術(shù)，來(lái)保證其在數(shù)據(jù)保存和數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全可靠。
該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以如圖1所示，本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)可以分別設(shè)置在本地終端和遠(yuǎn)程終端上，本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和/或遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)還可以通過(guò)現(xiàn)有的跟蹤定位技術(shù)對(duì)X熒光檢測(cè)器或?qū)σ褬?biāo)記物品進(jìn)行跟蹤、定位、遙控，比如控制是否讓該X熒光檢測(cè)器進(jìn)行工作或工作的權(quán)限。這樣可以有效防止X熒光檢測(cè)器丟失或被破壞，當(dāng)然，也可以通過(guò)不同的X熒光檢測(cè)器之間進(jìn)行授權(quán)控制。
每一個(gè)X熒光檢測(cè)器上設(shè)置有終端數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中只存儲(chǔ)相關(guān)的用戶及物品的信息。本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)相連接，可以及時(shí)相互更新數(shù)據(jù)。為了方便使用，X熒光檢測(cè)器可以通過(guò)無(wú)線方式(WEP)與本單位的網(wǎng)絡(luò)相連接，之后，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)相連接。
對(duì)于同一單位的不同X熒光檢測(cè)器，它們之間也可以通過(guò)有線和/或無(wú)線的方式相互連接，從第一地點(diǎn)用一級(jí)檢測(cè)器傳送數(shù)據(jù)到第二地點(diǎn)的二級(jí)檢測(cè)器，因此可以在第一地點(diǎn)用一級(jí)檢測(cè)器進(jìn)行初步判斷，之后在第二地點(diǎn)用二級(jí)檢測(cè)器進(jìn)一步判斷。
上述X熒光檢測(cè)器，其結(jié)構(gòu)方框圖如圖2所示，包括X光發(fā)射管，可以是銀或鎢陽(yáng)極，10-40kV，10-50μA，5層分光裝置，X熒光探測(cè)器Si PiN二極管探測(cè)器，＜230eV FWHM 5.95keV Mn，還包括PDA(Personal DigitalAssistant)，為了用于數(shù)據(jù)傳輸通信，在PDA中設(shè)有數(shù)據(jù)發(fā)射單元和數(shù)據(jù)接收單元。數(shù)據(jù)發(fā)射單元和數(shù)據(jù)接收單元可以是藍(lán)牙無(wú)線發(fā)射單元和接收單元。還設(shè)有顯示屏，用于現(xiàn)場(chǎng)顯示光譜數(shù)據(jù)及鑒別結(jié)果等。
而X熒光探測(cè)器還可以設(shè)置授權(quán)控制器，比如設(shè)置開(kāi)機(jī)密碼或通過(guò)生物傳感器(比如指紋傳感器)控制X熒光檢測(cè)器的使用?；蛘呓邮者h(yuǎn)程控制。還可以設(shè)置跟蹤定位單元，與本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和/或遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)的響應(yīng)單元相配合，達(dá)到可以對(duì)X熒光檢測(cè)器進(jìn)行跟蹤、定位、遙控、遠(yuǎn)程授權(quán)等目的。
在安全數(shù)據(jù)庫(kù)中的光譜數(shù)據(jù)是經(jīng)加密的數(shù)據(jù)，同樣，檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)在比較以前，也需要進(jìn)行加密運(yùn)算，所以即便知道了標(biāo)記元素及其含量，如果不知加密方法，也無(wú)法從安全數(shù)據(jù)庫(kù)獲得相應(yīng)的合格物品的認(rèn)證。加密過(guò)程也可以通過(guò)X熒光檢測(cè)器上的PDA來(lái)完成。
為了方便核對(duì)某物品的化學(xué)元素標(biāo)記，X熒光檢測(cè)器的終端數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，存有包括資料標(biāo)記名稱表與標(biāo)記元素的編碼信號(hào)(可以是各標(biāo)記元素的配比，或者以上配比或標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)再經(jīng)編碼得到的數(shù)據(jù))。因此，當(dāng)X熒光檢測(cè)器在使用中，確定化學(xué)元素標(biāo)記S-DNA信號(hào)存在，X熒光檢測(cè)器的軟件會(huì)同時(shí)讀取到被檢測(cè)物質(zhì)的標(biāo)記元素的檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)，經(jīng)編碼計(jì)算得到檢測(cè)編碼信號(hào)。因此當(dāng)檢測(cè)器探測(cè)S-DNA信號(hào)存在時(shí)，而后檢測(cè)得到標(biāo)記編碼信號(hào)，該檢測(cè)編碼得到的S-DNA編碼信號(hào)與已存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)的編碼信號(hào)進(jìn)行比較，確定是標(biāo)記品或是非標(biāo)記品。
把結(jié)果數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)，不需要知道數(shù)據(jù)搜集或者鑒定是怎樣的過(guò)程。它是簡(jiǎn)單的加密資料。
由上述可知X熒光檢測(cè)器設(shè)置有X光發(fā)射管，X熒光探測(cè)器，PDA(Personal Digital Assistant即包括數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，數(shù)據(jù)發(fā)射單元和數(shù)據(jù)接收單元)，顯示屏，還可以包含條形碼檢測(cè)器。所述本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)可以設(shè)置用于比較光譜數(shù)據(jù)的比較單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，數(shù)據(jù)發(fā)射單元和數(shù)據(jù)接收單元。還可以設(shè)置有加密單元，用于數(shù)據(jù)加密。以上各個(gè)單元可以通過(guò)軟硬件結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)所述的方法，各個(gè)部件的設(shè)計(jì)與連接關(guān)系是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的。
X熒光檢測(cè)器的檢測(cè)光譜的例子如圖3所示。
以下舉一個(gè)具體的例子，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明該標(biāo)記方法及化學(xué)元素標(biāo)記的可行性在普通紙張上使用化學(xué)元素標(biāo)記(即SDNA)，對(duì)含有該標(biāo)記的紙張用XRF(X熒光)檢測(cè)器進(jìn)行掃描，得到該紙張的X熒光光譜圖，如圖4所示，其中峰1，2是紙的其他成份，峰3是本化學(xué)元素標(biāo)記的峰值。
隨后，讓該紙張燃燒，待其自行停止燃燒后，用XRF(X熒光)掃描器對(duì)殘留物再次進(jìn)行掃描，得到該紙張燃燒后的X熒光光譜圖，如圖5所示將上面兩張光譜圖進(jìn)行對(duì)比，可以清楚的看到，即使物品本身的狀態(tài)被改變，標(biāo)記物仍然不會(huì)被改變，而且還能完整的保留下來(lái)，無(wú)論對(duì)標(biāo)記進(jìn)行摩擦或任何形式的處理，標(biāo)記還會(huì)存在于物品上。
因此，完全能夠利用本發(fā)明的化學(xué)元素標(biāo)記物(S-DNA)進(jìn)行物品標(biāo)記，其所擁有的獨(dú)特性、可靠性、不可替代性，可附著于物品表面和滲入物品內(nèi)部，與物品以分子形式結(jié)合形成一體，不會(huì)破壞物品表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不易被分離、被破壞，耐高溫(攝氏1650℃)、耐磨(摩擦?xí)r，化學(xué)元素會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移至物品其它部位)、抗酸堿，不溶于一般有機(jī)和無(wú)機(jī)溶劑，不以物品狀態(tài)的改變而消失，可實(shí)時(shí)實(shí)地的快速進(jìn)行檢測(cè)、鑒別和信息反饋，可根據(jù)物品屬性的不同，調(diào)整化學(xué)元素配方及配比，保證人身安全和健康，對(duì)環(huán)境不破壞無(wú)污染，適用于除加工過(guò)的玻璃和打磨過(guò)的鉆石以外的所有物品，利用X熒光譜法來(lái)測(cè)定標(biāo)記的元素配比，重復(fù)性好，準(zhǔn)確率高，比當(dāng)前已知的各種技術(shù)具有更為全面的使用范圍與使用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種利用化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，包括①在物品上設(shè)置化學(xué)元素標(biāo)記，該化學(xué)元素標(biāo)記含有原子序數(shù)大于22的一種或多種化學(xué)元素；②用X熒光檢測(cè)器的X光照射上述物品上的化學(xué)元素標(biāo)記，X熒光檢測(cè)器的探測(cè)器探測(cè)到化學(xué)元素標(biāo)記所發(fā)射的X熒光，生成該化學(xué)元素標(biāo)記的光譜數(shù)據(jù)，將該光譜數(shù)據(jù)記載在安全數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，作為該化學(xué)元素標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)；③用X熒光檢測(cè)器的X光照射要檢測(cè)的物品的化學(xué)元素標(biāo)記，X熒光檢測(cè)器的探測(cè)器探測(cè)到化學(xué)元素標(biāo)記所發(fā)射的X熒光，生成該化學(xué)元素標(biāo)記的檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)，用該檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)與安全數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)兩者是否相同，以確定是標(biāo)記品或是非標(biāo)記品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，所述標(biāo)記元素至少含有以下化學(xué)元素中的一種或多種鍶，銣，釔，銫，鑭，鈰，鐠，釹，釤，銪，釓，鋱，鏑，鉺，鐿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，將鍶，銣，釔，銫，鑭，鈰，鐠，釹，釤，銪，釓，鋱，鏑，鉺，鐿15種化學(xué)元素中任意一種化學(xué)元素作為基準(zhǔn)標(biāo)記物，優(yōu)選釔，鑭，鈰，銪，或鐿5種，其它各元素的量以基準(zhǔn)標(biāo)記物的量為準(zhǔn)，乘以整數(shù)倍或小數(shù)倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，化學(xué)元素標(biāo)記中的標(biāo)記元素的最低含量是1-50ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，所述安全數(shù)據(jù)庫(kù)是X熒光檢測(cè)器本身設(shè)置的終端數(shù)據(jù)庫(kù)，和/或是與X熒光檢測(cè)器相連接的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、和/或是與X熒光檢測(cè)器相連接的遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，在第②③步中，X熒光檢測(cè)器的終端數(shù)據(jù)庫(kù)、本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、或遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)將測(cè)得的光譜數(shù)據(jù)經(jīng)編碼計(jì)算，得到相應(yīng)的編碼信號(hào)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)編碼信號(hào)(即由標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)經(jīng)編碼計(jì)算得到的編碼)與檢測(cè)編碼信號(hào)相比較，來(lái)確定是否是標(biāo)記物品以及物品的屬性。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)跟蹤定位技術(shù)對(duì)X熒光檢測(cè)器上的終端數(shù)據(jù)庫(kù)和/或與X熒光檢測(cè)器相連接的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，以及對(duì)已標(biāo)記物品進(jìn)行跟蹤、定位、遙控。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，X熒光檢測(cè)器在使用前后可以進(jìn)行授權(quán)或取消授權(quán)，該授權(quán)或取消授權(quán)通過(guò)設(shè)置于X熒光檢測(cè)器上的授權(quán)控制器完成，和/或通過(guò)與X熒光檢測(cè)器相連接的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、或遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制授權(quán)或取消授權(quán)，授權(quán)控制器可以是開(kāi)機(jī)密碼或生物傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，不同的X熒光檢測(cè)器之間可以相互連接，相互傳輸數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，所述光譜數(shù)據(jù)經(jīng)授權(quán)和加密后存入安全數(shù)據(jù)庫(kù)，或授權(quán)和加密后與安全數(shù)據(jù)庫(kù)中的光譜數(shù)據(jù)相比較。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任意一種所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，所述化學(xué)元素標(biāo)記是通過(guò)以下方法制成的①選擇含有所需要的標(biāo)記元素的化合物以及元素比例；②選擇載體溶劑，按照配方將一定量的標(biāo)記元素的化合物與載體溶劑相混合；③將第②步中混合好的含有化學(xué)元素標(biāo)記的物質(zhì)與要標(biāo)記的物品相結(jié)合，形成化學(xué)元素標(biāo)記。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，含所述標(biāo)記元素的化合物包括該標(biāo)記元素的無(wú)機(jī)鹽和/或有機(jī)鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，在同一個(gè)化學(xué)元素標(biāo)記中，使用同一類的鹽。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，所述載體溶劑包括有機(jī)溶劑和/或無(wú)機(jī)溶劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，在所述第②步中還可以加入可見(jiàn)涂料、可見(jiàn)的紫外線顏料、測(cè)試試劑、和/或微小的標(biāo)記物等附加確認(rèn)成分。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，在第③步中，可以在物品的生產(chǎn)過(guò)程中加入，還可以通過(guò)涂抹、噴涂、和/或印刷等方式將混合好的物質(zhì)與要標(biāo)記的物品相結(jié)合，載體溶劑揮發(fā)或凝固，而其中的標(biāo)記元素部分附著于物品表面，部分滲入物品內(nèi)部，形成化學(xué)元素標(biāo)記。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法，其特征在于，在物品上制作含有標(biāo)記元素的可見(jiàn)或不可見(jiàn)代碼。
18.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至17任意一種所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法的設(shè)備，其特征在于，設(shè)有用于檢測(cè)所述化學(xué)元素標(biāo)記的X熒光檢測(cè)器，以及與所述X熒光檢測(cè)器相連接的安全數(shù)據(jù)庫(kù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述安全數(shù)據(jù)庫(kù)是X熒光檢測(cè)器本身設(shè)置的終端數(shù)據(jù)庫(kù)，和/或是與X熒光檢測(cè)器相連接的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、和/或是與X熒光檢測(cè)器相連接的遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，X熒光檢測(cè)器設(shè)置有X光發(fā)射管，X熒光探測(cè)器，PDA(Personal Digital Assistant即包括數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，數(shù)據(jù)發(fā)射單元，數(shù)據(jù)接收單元)，以及授權(quán)控制器、跟蹤單元、定位單元、和/或遙控單元，顯示屏。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述安全數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置有用于比較光譜數(shù)據(jù)和編碼數(shù)據(jù)的比較單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，數(shù)據(jù)發(fā)射單元，數(shù)據(jù)接收單元以及用于數(shù)據(jù)加密的加密單元和顯示屏。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，X熒光檢測(cè)器通過(guò)有線和/或無(wú)線方式與本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(kù)、和/或其它X熒光檢測(cè)器相連接。
23.如權(quán)利要求1至17任意一種所述的化學(xué)元素標(biāo)記方法中的化學(xué)元素標(biāo)記，其特征在于，該化學(xué)元素標(biāo)記含有原子序數(shù)大于22的一種或多種化學(xué)元素。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的化學(xué)元素標(biāo)記，其特征在于，該化學(xué)元素標(biāo)記至少含有以下化學(xué)元素中的一種或多種鍶，銣，釔，銫，鑭，鈰，鐠，釹，釤，銪，釓，鋱，鏑，鉺，鐿。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的化學(xué)元素標(biāo)記，其特征在于，將鍶，銣，釔，銫，鑭，鈰，鐠，釹，釤，銪，釓，鋱，鏑，鉺，鐿15種化學(xué)元素中的任意一種元素作為基準(zhǔn)標(biāo)記物，優(yōu)選釔，鑭，鈰，銪，或鐿5種，其它元素的量以基準(zhǔn)標(biāo)記物的量為準(zhǔn)，乘以整數(shù)倍或小數(shù)倍。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述化學(xué)元素標(biāo)記，其特征在于，化學(xué)元素標(biāo)記中的標(biāo)記元素的最低含量是1-50ppm。
27.一種用于制造如權(quán)利要求23到26任意一種所述化學(xué)元素標(biāo)記的化學(xué)元素標(biāo)記組合物，其特征在于，包含所述標(biāo)記元素的化合物，還包含載體溶劑。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化學(xué)元素標(biāo)記組合物，其特征在于，標(biāo)記元素的化合物指該標(biāo)記元素的無(wú)機(jī)鹽和/或有機(jī)鹽，所述載體溶劑包括有機(jī)溶劑和/或無(wú)機(jī)溶劑。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化學(xué)元素標(biāo)記組合物，其特征在于，在化學(xué)元素標(biāo)記組合物中還可以加入附加確認(rèn)成分，所述附加確認(rèn)成分是可見(jiàn)涂料、可見(jiàn)的紫外線顏料、測(cè)試試劑、和/或微小的標(biāo)記物等。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化學(xué)元素標(biāo)記組合物，其特征在于，化學(xué)元素標(biāo)記組合物可以在物品的生產(chǎn)過(guò)程中加入，還可以通過(guò)涂抹、噴涂、和/或印刷等方式與要標(biāo)記的物品相結(jié)合，載體溶劑揮發(fā)或凝固，而其中的標(biāo)記元素部分附著于物品表面，部分滲入物品內(nèi)部，形成化學(xué)元素標(biāo)記。
31.上述標(biāo)記方法是人工合成DNA(synthetic-DNA)標(biāo)記法，簡(jiǎn)稱S-DNA標(biāo)記法；標(biāo)記物是人工合成DNA(synthetic-DNA)，簡(jiǎn)稱為S-DNA。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用化學(xué)元素標(biāo)記方法和設(shè)備及化學(xué)元素標(biāo)記，該方法包括在物品上設(shè)置化學(xué)元素標(biāo)記，該化學(xué)元素標(biāo)記含有原子序數(shù)大于22的一種或多種標(biāo)記元素；用X熒光檢測(cè)器檢測(cè)該化學(xué)元素標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)；再通過(guò)檢測(cè)其檢測(cè)光譜數(shù)據(jù)，兩者進(jìn)行比較，如果相同，則為標(biāo)記品，否則為非標(biāo)記品。所使用的設(shè)備包括X熒光檢測(cè)器，以及安全數(shù)據(jù)庫(kù)。本化學(xué)元素標(biāo)記方法，其標(biāo)記可滲入物品，與物品以分子形式結(jié)合形成一體，不易被分離、被破壞、耐高溫、耐磨、抗酸堿，不溶于一般有機(jī)和無(wú)機(jī)溶劑，且檢測(cè)鑒別快速，可以實(shí)時(shí)實(shí)地的進(jìn)行信息反饋，不會(huì)破壞物品表面；且本方法利用了X熒光譜法來(lái)測(cè)定標(biāo)記的元素光譜，重復(fù)性好，準(zhǔn)確率高。
文檔編號(hào)G06K19/06GK1908957SQ200510089020
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者李寧 申請(qǐng)人:正品科技(北京)有限公司