專利名稱：利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及物理領(lǐng)域，尤其涉及光譜測量技術(shù)，特別是一種利用紫外激光拉
曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)。
技術(shù)背景 防偽技術(shù)是用于識別真?zhèn)尾⒎乐辜倜?、仿造行為的技術(shù)手段，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，尤其是在文物、珠寶、鐘表、化妝品以及箱包等奢侈品領(lǐng)域，另外在食品、音像制品、軟件電腦芯片和藥品出現(xiàn)造假、侵權(quán)較多的領(lǐng)域，也正日益廣泛地采用防偽技術(shù)防止被假冒侵權(quán)。 商品防偽一般有三種方式第一種方式是包裝防偽，例如一次性使用的包裝紙或包裝膜，可以具有防偽特征的防偽紙或防偽膜；如果是瓶裝，例如可以用激光燒一個防偽封口標(biāo)記，也可以采用防偽包裝結(jié)構(gòu)等。第二種方式是在商品或包裝上加貼防偽標(biāo)志，有激光全息、印刷防偽、核微孔防偽、標(biāo)記分布防偽、數(shù)碼防偽等等；一般使用多重綜合防偽，并可用電話、手機等方式，把商品上代表其惟一身份的號碼輸進去，即可從返回信息中得知真?zhèn)?。第三種方式是內(nèi)涵防偽，即在商品中或商品包裝上采用材料特征，利用材料不可轉(zhuǎn)移復(fù)制，使用材料特征量的記錄和檢驗，以達到使用的惟一性。例如在酒或藥品中放入可食用的無毒的DNA，以備查驗真?zhèn)巍?現(xiàn)有技術(shù)中，防偽技術(shù)都是在包裝上應(yīng)用，這樣不僅使不法分子可以仿造包裝，甚至少數(shù)經(jīng)國家有關(guān)部門核準(zhǔn)的防偽生產(chǎn)企業(yè)，受經(jīng)濟利益所驅(qū)使，知假助假、惡意而為。通過這種途徑流入市場的防偽標(biāo)識產(chǎn)品，確屬真防偽標(biāo)識，但真防偽標(biāo)識用于假貨上，無異于給假貨穿上了 "合法外衣"，這種危害與損失更無法估量。
發(fā)明內(nèi)容 本實用新型的目的在于提供一種利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)，所述的這種利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)要解決現(xiàn)有技術(shù)中防偽技術(shù)不理想的技術(shù)問題。 本實用新型的這種利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)由激光器、光學(xué)聚焦透鏡、樣品室、光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡、紫外濾光片、可見光濾光片、光纖耦合聚焦透鏡、光纖、光譜儀、智能手機或計算機、中心服務(wù)器和產(chǎn)品材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，其中，所述的光學(xué)聚焦透鏡和樣品室均設(shè)置在所述的激光器的激光出射光路中，所述的光學(xué)聚焦透鏡設(shè)置在激光器與樣品室之間，所述的光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡和光纖耦合聚焦透鏡設(shè)置在與樣品室的激發(fā)光路相交的位置上，光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡和光纖耦合聚焦透鏡相互平行和對中，所述的紫外濾光片固定設(shè)置在光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡和光纖耦合聚焦透鏡之間，紫外濾光片與光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡和光纖耦合聚焦透鏡相互平行和對中，所述的可見光濾光片設(shè)置在紫外濾光片和光纖耦合聚焦透鏡之間的一個運動位置上，所述的光纖的一端設(shè)置在光纖耦合聚焦透鏡的焦點處，光纖的另一端設(shè)置在所述的光譜儀的輸入端，光譜儀的輸出端與所述的智能手機或計算機連接，智能手機或計算機通過網(wǎng)絡(luò)與所述的中心服務(wù)器連接，中心服務(wù)器與所述的產(chǎn)品材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫連接。 進一步的，所述的產(chǎn)品材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫是按一
定的結(jié)構(gòu)和規(guī)則組織起來的產(chǎn)品材料紫外激光拉曼和熒光聯(lián)合光譜數(shù)據(jù)的集合。是綜合各
類產(chǎn)品材料光譜數(shù)據(jù)形成的數(shù)據(jù)集合，是存放光譜數(shù)據(jù)的倉庫。 進一步的，所述的激光器和光譜儀均與一個充電式鋰電池連接。 進一步的，所述的激光器和光譜儀的控制接口均與智能手機或計算機連接。 進一步的，所述的激光器是微片激光器，所述的微片激光器中設(shè)置有激光諧波變
換系統(tǒng)。進一步的，所述的紫外濾光片由直徑10mm、厚度3mm的石英片上鍍介質(zhì)膜構(gòu)成，對波長小于265nm的光輻射透過率小于1%，對波長大于265nm的光輻射透過率大于90%。[0012]進一步的，所述的可見光濾光片由直徑10mm、厚度3mm的石英片上鍍介質(zhì)膜構(gòu)成，對波長小于400nm的光輻射透過率大于90%，對波長在400-700nm的光輻射透過率小于1%。 進一步的，利用所述的紫外濾光片濾去紫外激光本身激光波長，消除它對拉曼和熒光光譜測量的影響。 進一步的，利用所述的可見光濾光片濾去在測量紫外激光拉曼光譜時所產(chǎn)生的熒光干擾。 本實用新型的工作原理是利用紫外激光照射樣品同時利用光譜儀探測樣品的熒光激發(fā)光譜和拉曼光譜，在測量樣品材料的拉曼光譜和熒光光譜的步驟完成之后，將取得的樣品材料的拉曼光譜和熒光光譜與一個產(chǎn)品材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光光譜聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中同一類別產(chǎn)品材料光譜進行比對，最終判斷被測材料的真?zhèn)?。比對是采用特征比對法、特征接合法、幾何?gòu)圖法、重疊比對和綜合比對的方法。在測量樣品材料的拉曼光譜和熒光光譜的步驟完成之后，利用智能手機或者計算機采集上述光譜數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)揭粋€中心服務(wù)器，在所述的中心服務(wù)器中將上述光譜與所述的產(chǎn)品材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光光譜聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中同一類別產(chǎn)品材料光譜進行比對，然后將比對結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)回傳給智能手機或者計算機。在測量樣品材料的拉曼光譜和熒光光譜的步驟中，所述的紫外激光的波長在200 300nm之間，峰值功率大于1KW。在測量樣品材料的拉曼光譜和熒光光譜的步驟之前，對樣品材料的表面進行激光清洗。利用紫外激光(波長200-300nm，峰值功率大于1KW)照射樣品，因為激光拉曼和熒光光譜圖譜間可以相互補充信息，同時進行拉曼光譜和熒光光譜分析，可以給出有關(guān)材料結(jié)構(gòu)和組分的完整圖像，這樣對復(fù)雜材料有更準(zhǔn)確的特性識別。聯(lián)合光譜數(shù)據(jù)通過智能手機或者計算機采集編輯，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行姆?wù)器。中心服務(wù)器對這些光譜數(shù)據(jù)進行處理，首先從產(chǎn)品材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光光譜聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中調(diào)用同一類別產(chǎn)品材料使用同樣紫外激光誘導(dǎo)拉曼熒光聯(lián)合光譜測試終端測試的圖譜光譜數(shù)據(jù)，然后采用比對方法具體包括特征比對法、特征接合法、幾何構(gòu)圖法、重疊比對和綜合比對對獲得的被測材料光譜圖譜進行解讀，利用產(chǎn)品材料激光拉曼熒光聯(lián)合光譜圖譜具有唯一性的特征，最終判斷被測材料真?zhèn)?。并實時通過網(wǎng)絡(luò)傳回給智能手機或者計算機，將檢測結(jié)果告知用戶。中心服務(wù)器對這些光譜數(shù)據(jù)進行解讀時，不需要嚴格確定產(chǎn)品材料的成分和含量等特征，只是與原來同一類別產(chǎn)品材料使用同樣紫外激光誘導(dǎo)拉曼熒光聯(lián)合光譜測試終端測試的圖譜進行比對，從而判讀材料真?zhèn)?。這樣不僅無需專業(yè)人員對圖譜的科學(xué)分析，也無需準(zhǔn)備用于定量測試的標(biāo)準(zhǔn)樣品。從理論上講找出激光誘導(dǎo)拉曼和熒光圖譜信息完全相同的假冒材料幾乎是不可能的。利用材料激光誘導(dǎo)拉曼熒光聯(lián)合光譜作為材料唯一性判斷，是能夠系統(tǒng)完整地解決產(chǎn)品真?zhèn)闻袛鄦栴}。 另外，本實用新型采用紫外激光(波長200-300nm，峰值功率大于lKW)激勵材料樣品時，所產(chǎn)生的拉曼光信號主要在紫外區(qū)，從而避免了可見光區(qū)域的同時產(chǎn)生的熒光干擾。由于紫外激光(波長200-300nm，峰值功率大于1KW)波長短，峰值功率高，由它激勵所產(chǎn)生的拉曼散射比常規(guī)使用532nm或近紅外激光激發(fā)材料產(chǎn)生的拉曼散射顯著增強，可使測量靈敏度大幅度提高。這樣可以在同一光譜測試終端完成激光拉曼和熒光光譜測量。[0017] 并且，采用紫外激光(波長200-300nm，峰值功率大于1KW)激勵產(chǎn)品材料時，可以先進行激光清洗.激光清洗能夠清除各種材料表面的各種類型的污染物，達到常規(guī)清洗無法達到的清潔度。而且還可以在不損傷材料表面的情況下有選擇性地清洗材料表面的污染物；脈沖激光清洗的過程依賴于激光器所產(chǎn)生的光脈沖的特性，基于由高強度的光束、短脈沖激光及污染層之間的相互作用所導(dǎo)致的光物理反應(yīng)。其物理原理可概括如下激光器發(fā)射的光束被需處理表面上的污染層所吸收，大能量的吸收形成急劇膨脹，產(chǎn)生沖擊波，沖擊波使污染物變成碎片并被剔除。光脈沖寬度必須足夠短，以避免使被處理表面遭到破壞的熱積累。每個激光脈沖去除一定厚度的污染層。如果污染層比較厚，則需要多個脈沖進行清洗，將表面清洗干凈所需要的脈沖數(shù)量取決于表面污染程度。通過激光清洗待測樣品表面，可以消除污染物對激光拉曼和熒光光譜測量的干擾。 本實用新型和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本實用新型利用網(wǎng)絡(luò)與高功率紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜在線連接，利用材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜的唯一性，進行材料真?zhèn)舞b定。能夠系統(tǒng)完整地解決商品真?zhèn)闻袛鄦栴}。紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽方法能廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、材料、商品檢驗、國防科技、考古、珠寶、文物鑒定等領(lǐng)域。將現(xiàn)代激光光譜分析技術(shù)全面運用于商品防偽領(lǐng)域，必將對造假行為嚴厲遏制。另外也可將該技術(shù)全面運用于質(zhì)量管理，對產(chǎn)品復(fù)雜特性做出精確科學(xué)的表達。對于成品質(zhì)量、工藝操作、原料材料的質(zhì)量控制具有重大意義

圖1是本實用新型中的利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)的實施例的示意圖。
具體實施方式
[0020] 實施例1 : 如圖1所示，本實用新型的利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)由激光器1、光學(xué)聚焦透鏡3、樣品室4、光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡6、紫外濾光片7、可見光濾光片8、光纖耦合聚焦透鏡9、光纖IO和光譜儀11以及PC機12、中心服務(wù)器14和標(biāo)準(zhǔn)樣品紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫15構(gòu)成，其中，所述的光學(xué)聚焦透鏡3和樣品室4均設(shè)置在激光器1的激光出射光路2中，光學(xué)聚焦透鏡3設(shè)置在激光器1與樣品室4之間，所述的光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡6和光纖耦合聚焦透鏡9設(shè)置與樣品室4的激發(fā)光路成一角度可以垂直的位置上，并相互平行和對中，激光在樣品上產(chǎn)生的拉曼散射光和熒光5通過光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡6和光纖耦合聚焦透鏡9耦合到光纖10中，所述的紫外濾光片7固定設(shè)置在光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡6和光纖耦合聚焦透鏡9之間，并與它們相互平行和對中，所述的可見光濾光片8設(shè)置在紫外濾光片7和光纖耦合聚焦透鏡9之間，并與它們相互平行和對中，所述的可見光濾光片8可以運動，當(dāng)測量拉曼光譜時，它位于紫外濾光片7和光纖耦合聚焦透鏡9之間不動，當(dāng)測量熒光光譜時，它將運動離開，不在位于紫外濾光片7和光纖耦合聚焦透鏡9之間，所述的光纖10 —端設(shè)置在光纖耦合聚焦透鏡9的焦點處，另一端設(shè)置在光譜儀11的輸入端，光譜儀11的輸出端與所述的PC機12連接，PC機12通過網(wǎng)絡(luò)13與所述的中心服務(wù)器14連接，中心服務(wù)器14通過所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)與所述的激光誘導(dǎo)多種光譜聯(lián)合指紋網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫15連接， 進一步的，所述的激光器1和光譜儀11均與一個充電式鋰電池16連接。 進一步的，所述的激光器1和光譜儀11均與PC機12連接。由PC機12控制激光
器1和光譜儀11 ; 進一步的，所述的激光器1采用微片激光器，并利用激光諧波變換系統(tǒng)產(chǎn)生亞納秒脈沖激光，脈沖寬度小于lns，波長263nm ; 進一步的，所述的紫外濾光片7采用直徑10mm厚度3mm的石英片上鍍介質(zhì)膜，對波長小于265nm的光輻射透過率小于1 % ，對波長大于265nm的光輻射透過率大于90% 。紫外濾光片7的作用是消除紫外激光激勵源本身的散射對拉曼和熒光光譜測量的影響。[0026] 進一步的，所述的可見光濾光片8也采用直徑10mm厚度3mm的石英片上鍍介質(zhì)膜，對波長小于400nm的光輻射透過率大于90 % ，對波長在400-700nm的光輻射透過率小于1%?？梢姽鉃V光片8的作用是消除拉曼光譜測量時熒光對測量的影響。[0027] 進一步的，所述的光譜儀11采用光纖10作為信號耦合器件，將光纖耦合聚焦透鏡9的焦點處的被測光5耦合到光譜儀11中。
權(quán)利要求一種利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)，由激光器、光學(xué)聚焦透鏡、樣品室、光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡、紫外濾光片、可見光濾光片、光纖耦合聚焦透鏡、光纖、光譜儀、智能手機或計算機、中心服務(wù)器和產(chǎn)品材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，其特征在于所述的光學(xué)聚焦透鏡和樣品室均設(shè)置在所述的激光器的激光出射光路中，所述的光學(xué)聚焦透鏡設(shè)置在激光器與樣品室之間，所述的光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡和光纖耦合聚焦透鏡設(shè)置在與樣品室的激發(fā)光路相交的位置上，光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡和光纖耦合聚焦透鏡相互平行和對中，所述的紫外濾光片固定設(shè)置在光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡和光纖耦合聚焦透鏡之間，紫外濾光片與光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡和光纖耦合聚焦透鏡相互平行和對中，所述的可見光濾光片設(shè)置在紫外濾光片和光纖耦合聚焦透鏡之間的一個運動位置上，所述的光纖的一端設(shè)置在光纖耦合聚焦透鏡的焦點處，光纖的另一端設(shè)置在所述的光譜儀的輸入端，光譜儀的輸出端與所述的智能手機或計算機連接，智能手機或計算機通過網(wǎng)絡(luò)與所述的中心服務(wù)器連接，中心服務(wù)器與所述的產(chǎn)品材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)，其特征在于所述的激光器和光譜儀均與一個充電式鋰電池連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)，其特征在于所述的激光器和光譜儀的控制接口均與智能手機或計算機連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)，其特征在于所述的激光器是微片激光器，所述的微片激光器中設(shè)置有激光諧波變換系統(tǒng)。
專利摘要一種利用紫外激光拉曼熒光聯(lián)合光譜的防偽系統(tǒng)，由激光器、光學(xué)聚焦透鏡、樣品室、光學(xué)準(zhǔn)直采集透鏡、紫外濾光片、可見光濾光片、光纖耦合聚焦透鏡、光纖、光譜儀、智能手機或計算機、中心服務(wù)器和產(chǎn)品材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，光譜儀的輸出端與智能手機或PC機連接。利用網(wǎng)絡(luò)與高功率紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜在線連接，利用材料紫外激光誘導(dǎo)拉曼和熒光聯(lián)合光譜的唯一性，進行材料真?zhèn)舞b定。能夠系統(tǒng)完整地解決商品真?zhèn)闻袛鄦栴}。
文檔編號G01N21/65GK201477049SQ20092020934
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者丁雪梅, 袁永恒, 龔輝 申請人:上海鐳立激光科技有限公司