核徑跡防偽標簽技術介紹

核徑跡防偽標簽作為一項高新科技含量較高的技術，是利用核反應堆和其他核材料對塑料薄膜作裂片輻照，在塑料薄膜中形成徑跡損傷，然后通過成象技術形成精細的、商標標識所需要的核徑跡微孔防偽圖案。最后經過后期商品加工得到微孔防偽標識或其他形式的核徑跡微孔防偽技術產品。

 

一. 核孔膜的制造原理

 

在核技術發(fā)展的早期，科學家們用云霧室來探測核粒子徑跡，即在空腔內充滿過飽和蒸氣，當核粒子穿過云霧室時，在其經過的路徑上留下一條白色的軌跡，然后拍照保留徑跡圖像，這就是最早期的核徑跡技術。由于云霧室體積大，云霧徑跡保留時間短，需要拍照才能留下離子徑跡，使用很不方便，后來逐漸被固體徑跡探測器所代替。固體徑跡探測技術就是用某種固體物質代替云霧室來探測高能粒子，最早使用硫酸鋯薄晶片，后來使用玻璃、云母，目前幾乎所有的固體徑跡探測器都采用高分子聚合物材料。當高能核粒子穿過高分子聚合物時，在粒子經過的路徑上留下一條狹窄的損傷通道徑跡，這種徑跡雖然無法用顯微鏡和電子顯微鏡直接觀測到，但由于徑跡處的高分子鏈被破壞，形成很多自由基，其化學活性很高，很容易被化學試劑腐蝕，形成微孔，這種微孔則可以通過顯微鏡觀察到。這樣，在一定的蝕刻條件下，用顯微鏡觀察和測量微孔的大小和長度，就可以測量核粒子的質量、能量、方向。帶電粒子穿過某種物質的過程稱為照射，相當于照相過程中的感光，化學試劑腐蝕核徑跡過程稱為蝕刻，相當于照相過程中的顯影。高分子聚合物中的核徑跡經過適當的處理和化學蝕刻后，核徑跡便形成一條圓柱型的孔道。如果高分子聚合物是塑料薄膜，當帶電粒子完全穿過薄膜時，則化學蝕刻后就形成通孔。控制輻照的強度和化學蝕刻條件，就可以控制孔的多少和孔徑的大小。這種微孔薄膜稱為核徑跡蝕刻膜，國外商品名Nuclepore，在我國稱核孔膜。核孔膜是60年代在固體核徑跡技術的基礎上發(fā)展起來的，在過濾、物質分離等方面獲得廣泛的應用。到70年代初，美國首先進行了商品化生產，我國是在80年代初，作為“六五”科技攻關項目開始研制核孔膜，到80年代末已具備相當規(guī)模的生產能力。

 

二.核孔膜的防偽原理

 

核孔膜做為防偽標識是利用選擇性的輻照和蝕刻，在塑料薄膜的局部做成核孔膜，形成特定的圖案，即由微孔組成的人工設計圖案。其防偽原理是：

 

1．核孔膜的制造需要尖端的核技術和昂貴的核設施，這些敏感的核設施都控制在國家級的大型核技術研究單位里，都在國家核安全局的監(jiān)管之下，造假者很難具備。

 

2．一般核電站的反應堆不能用來制造核徑跡防偽膜，只有特殊結構的反應堆才能用來制造核徑跡防偽標識。

 

3. 核孔膜的制造需要高質量的科技人員．高能物理技術和核技術，都是當今世界的尖端技術，在世界上也只有少數國家能掌握。

 

4．孔在微觀上分布是不均勻的，按隨機規(guī)律分布．由重離子加速器生產的核徑跡防偽標志膜，它的孔道基本是平行的，而用核反應堆生產的核徑跡防偽標志膜，它的孔道是有一定的散射角分布的，后者更不容易仿造。

 

 三.核徑跡防偽標識的識別方法

 

1．適合專家識別的方法，利用在圖案中由核徑跡形成的微孔進行防偽識別。撕下核徑跡防偽標志膜，在光學顯微鏡下觀測十幾微米厚、由塑料薄膜制成的核徑跡防偽標志，可以觀測到核徑跡防偽標志的圖案部分是由核徑跡形成的微米級微孔組成。這些微孔的孔徑和孔密度可以根據用戶的要求改變，即不同的生產廠家可以有他自己的孔徑和孔密度。其微孔的孔型為圓柱狀，其孔的分布是隨機的，對于由重離子加速器生產的核徑跡防偽標志，各圓柱孔道幾乎是平行的；而由核反應堆生產的核徑跡防偽標志，各圓柱孔道按一定離散角隨機分布。后一種核徑跡防偽標志的仿制幾乎是更不可能。上述方法也可用圖像分析儀分析圖案部分的孔徑、孔密度進行識別。

 

2．適合消費者的識別方法之一：利用微孔道的透過性進行防偽識別。用水、酒等液體涂抹核徑跡防偽標志的圖案，由于孔道充滿液體，膜的光學結構發(fā)生變化，圖案變淺甚至消失；如圖案背面印有彩色圖案時，則圖案背面的彩色圖案變得更加明顯。一旦液體蒸發(fā)，圖案恢復原狀。用鋼筆、圓珠筆或其他彩色筆在防偽標志上劃寫，則在防偽標志的圖案部分背襯的白紙上，由于墨水的透過，留下相應的顏色，而在防偽標志沒有圖案部分，由于沒有微孔則不留下任何顏色。

 

3．適合消費者的識別方法之二：利用孔道的吸附性進行防偽識別。同樣用上述方法進行檢測，用鋼筆、圓珠筆或其他彩色筆在防偽標志上劃寫，擦去表面的顏色，由于顏色滲透到微孔中，在防偽標志圖案部分留下的顏色不可能在短時間內去除，而在防偽標志的沒有圖案部分，則可立即去除。

 

4．適合消費者的識別方法之三：利用高倍放大鏡進行防偽識別。用20倍的放大鏡仔細觀測防偽標志的圖案部分，可以看到圖案是由不規(guī)則的點所組成。

 

核徑跡技術

 

核徑跡防偽技術的優(yōu)點很多，如制造技術和裝備造假者很難具備、識別十分簡單等。但從分類上看，對于消費者而言屬于簡單實驗類防偽技術，具有如下不足：

 

1. 最大的不足就是這種防偽標識可重復使用.無論是被識別過的還是未被識別過的，都可以多次重復使用。從上面所述的幾種識別方法可以看出，這種防偽標識的識別方法不會破壞其微孔，只要將標識清洗干凈，即可再次使用，這就給造假者開了很大的方便之門，只需回收已被用于商品上的那些防偽標識即可輕松造假。

 

2．雖然一般造假者不可能擁有制造裝備，但不能排除那些已集團化、黑社會化的造假組織擁有的可能性，因為得到核輻射材料并不是特別困難，醫(yī)院的X光機、工業(yè)中的核輻射探傷都需要核輻射材料。

 

3．雖然由大量微孔組成特定圖案的核孔膜不易得到，但做為過濾材料的核孔模膜卻比較容易買到，這種核孔膜的微孔近似均勻地分布，如果采用一些技術措施將核孔濾膜的一部分微孔封閉，同樣能夠得到具有特定分布圖案的核孔膜。

 

4．這種核孔膜實際上是一種微孔膜，有可能通過別的技術途徑造出。例如用激光或高能電子射線轟擊高分子薄膜后也能激發(fā)轟擊處高分子的活性，所以也可以在一定的化學蝕刻條件下獲得類似的微孔。

 

5．沒有防止核徑跡防偽標識本身或附有這種標識的包裝被造假者再次利用的技術方法。

 

6．沒有防止造假者通過行賄、收買、盜竊等方法手段獲得這種防偽標識物造假的技術方法。