借助發(fā)光磷光體化合物驗證物品的方法和設備的制作方法【專利摘要】用于物品驗證的方法和設備，其包括激勵輻射發(fā)生器，其將該物品的一定區(qū)域曝露于激勵輻射；和至少兩個輻射檢測器，其檢測來自所述區(qū)域的處于第一譜帶中的和處于不與該第一譜帶交疊的第二譜帶中的發(fā)射輻射。該第一譜帶對應于發(fā)射離子的第一發(fā)射子譜帶，且該第二譜帶對應于相同的發(fā)射離子的第二發(fā)射子譜帶。處理系統(tǒng)計算比較值，該值代表了處于第一譜帶中的發(fā)射輻射的第一強度與處于第二譜帶中的發(fā)射輻射的第二強度之間的數(shù)學關系式(例如比率)，并且確定該比較值是否與驗證參數(shù)相符。當該比較值符合驗證參數(shù)時，該物品被鑒定為是可信的?！緦＠f明】借助發(fā)光磷光體化合物驗證物品的方法和設備[0001]相關申請的交叉引用本申請要求2012年6月29日申請的美國非臨時申請序號13/537414和2011年7月15日申請的美國臨時申請序號61/508302的權益?！?br>技術領域：
】[0002]本發(fā)明通常涉及輻射發(fā)射化合物和用于它們的驗證的方法和設備。[0003]發(fā)明背景發(fā)光磷光體化合物是這樣的化合物，通過用外部能源激勵該化合物，其能夠發(fā)射可檢測量的處于紅外、可見和/或紫外光譜中的輻射。典型的發(fā)光磷光體化合物至少包括主晶格(hostcrystallattice)、發(fā)射離子(emittingion)(例如稀土金屬的離子)和在一些情況中包括“敏化(sensitizing)”離子(例如過渡金屬的離子或者不同的稀土金屬的離子，其能夠吸收并將能量轉移到稀土金屬發(fā)射離子)。通過磷光體化合物產生輻射是通過如下完成的:通過一種或多種發(fā)射離子或者通過主晶格與一種或多種敏化離子中的一者或兩者吸收入射輻射，將能量從主晶格/敏化離子轉移到發(fā)射離子，和通過發(fā)射離子輻射所轉移的能量。[0004]磷光體化合物的所選組分導致該化合物具有特定的性能，包括其激勵能的特定波長(“激勵輻射”)，和由該磷光體化合物的發(fā)射離子所發(fā)射的能量中的一個或多個峰的特定光譜位置(“發(fā)射輻射”)。并非每個離子都會在全部的主晶格中具有發(fā)射。存在許多例子，其中具有發(fā)射可能性的輻射被猝滅，或者從吸收離子或主晶格轉移到發(fā)射離子的能量是如此差，以至于幾乎不能觀察到輻射效應。在其它主晶格中，輻射效應可以非常大，并且量子效率接近于一致。[0005]對于特定的磷光體化合物(其產生可觀察到的發(fā)射輻射)，在它的發(fā)射輻射中的一個或多個峰的一個或多個光譜位置(即它的“光譜特征”)可以用于從不同的化合物中唯一地鑒定出該磷光體化合物。該光譜特征主要歸因于稀土離子(或多種稀土離子)。但是由于主晶格對于各種離子的影響，典型地通過晶場強度和分裂(splitting)來產生影響，可能存在光譜擾動。對于發(fā)射輻射的暫時行為來說也是如此。[0006]一些磷光體化合物獨特的光譜特性使得它們非常適用于驗證或者鑒定具有特定價值或者重要性的物品(例如鈔票、護照、生物樣品等)。因此具有已知光譜特征的發(fā)光磷光體化合物已經被結合到各種類型的物品中，來增強檢測這類物品的仿制品或者贗品，或者追蹤和鑒定該物品的能力。例如發(fā)光磷光體化合物已經以添加劑、涂層和印刷的或以其它方式施加的驗證特征的形式結合到各種類型的物品中。[0007]包括發(fā)光磷光體化合物的物品可以使用專門設計的驗證裝置來驗證。更特別地，制造商可以將已知的磷光體化合物(例如“驗證用”磷光體化合物)結合到它的“正宗”物品中。配置用來檢測這類物品的可信度的驗證裝置具有與驗證用磷光體化合物相關的可吸收性激勵輻射的波長和發(fā)射輻射的光譜特性的知識(例如存儲的信息)。當提供有用于驗證的樣品物品時，該驗證裝置將該物品曝露于激勵輻射，該輻射具有這樣的波長，其對應于直接或間接導向期望的發(fā)射輻射的發(fā)光磷光體吸收特征的已知波長。該驗證裝置感知和表征用于可以由該物品產生的任何發(fā)射輻射的光譜參數(shù)。當所檢測的發(fā)射輻射的光譜特征處于檢測設備的驗證參數(shù)范圍(其對應于驗證用磷光體化合物(稱作“檢測參數(shù)空間”))內時，該物品可視為可信的(authentic)。相反，當該驗證裝置未能感知預期處于檢測參數(shù)空間內的信號時，該物品可視為不可信的(unauthentic)(例如偽造的或者假冒的物品)。[0008]上述技術在檢測和阻止相對不精細的偽造物和假冒活動時是非常有效的。但是，具有適當?shù)馁Y源和裝置的個人可能能夠使用光譜技術來確定一些磷光體化合物的組分。然后，可以復制該磷光體化合物并將其施用到不可信的物品，因此危及到了否則通過特定磷光體化合物提供的驗證的益處。因此，雖然已經開發(fā)了許多的磷光體化合物來幫助以上述方式驗證物品，但是期望開發(fā)用于驗證物品的另外的化合物和技術，其可使得仿造和假冒行為變得更困難，和/或其可以被證明有益于鑒定和追蹤特別關注的物品。此外，本發(fā)明的其它合意的特征和特性基于隨后對本發(fā)明的詳細說明和所附權利要求，結合附圖和本發(fā)明的這一背景將變得顯而易見。【
發(fā)明內容】[0009]用于驗證物品的方法的一種實施方案包括如下步驟:使該物品的一定區(qū)域曝露于激勵輻射，和檢測來自該物品所述區(qū)域的處于第一譜帶和處于不與該第一譜帶交疊的第二譜帶的發(fā)射福射(emittedradiation),其中該第一譜帶對應于發(fā)射離子的第一發(fā)射子譜帶，且該第二譜帶對應于該發(fā)射離子的第二發(fā)射子譜帶。該方法進一步包括計算比較值，該值代表了處于第一譜帶中的發(fā)射輻射的第一強度與處于第二譜帶中的發(fā)射輻射的第二強度之間的數(shù)學關系式，和確定該比較值是否與驗證參數(shù)相符合。當該比較值符合驗證參數(shù)時，該物品被鑒定為可信的。[0010]在另一實施方案中，第一強度是第一譜帶中的第一積分強度，且第二強度是第二譜帶中的第二積分強度。在又一實施方案中，第一強度是在停止提供激勵輻射后預定時刻測量的第一絕對強度，且第二強度是在預定時刻測量的第二絕對強度。[0011]在又一實施方案中，第一譜帶和第二譜帶對應于選自以下的元素的單一離子(singleion)的發(fā)射譜帶:絡、猛、鉆、鎮(zhèn)、鋪、譜、欽、紅、箱、鋪、摘、欽、輯、錢和鏡。在又一實施方案中，第一譜帶和第二譜帶對應于在替代到選自以下的主晶格材料內之后單一離子的發(fā)射譜帶:氧化物、氟化物、氧硫化物、齒化物、硼酸鹽、硅酸鹽、五倍子酸鹽、磷酸鹽、釩酸鹽、鹵氧化物、鋁酸鹽、鑰酸鹽、鎢酸鹽、石榴石和鈮酸鹽。在再一實施方案中，第一譜帶和第二譜帶對應于在替代到選自以下的主晶格材料內之后單一離子的發(fā)射譜帶:氧硫化釔、釔鋁石榴石和釓鎵石榴石。[0012]在又一實施方案中，計算比較值的步驟包括計算第一強度與第二強度之間的比率，其中所述比較值是該比率。[0013]用于驗證物品的設備的一種實施方案包含激勵輻射發(fā)生器、第一發(fā)射輻射檢測器、第二發(fā)射輻射檢測器和處理系統(tǒng)。該激勵輻射發(fā)生器配置用來將激勵輻射導向物品的一定區(qū)域。該第一發(fā)射輻射檢測器配置用來檢測來自該物品的所述區(qū)域的處于第一譜帶中的發(fā)射輻射，其中該第一譜帶對應于發(fā)射離子的第一發(fā)射子譜帶。第二發(fā)射輻射檢測器配置用來檢測來自該物品的所述區(qū)域的處于不與第一譜帶交疊的第二譜帶中的發(fā)射輻射，其中該第二譜帶對應于發(fā)射離子的第二發(fā)射子譜帶。該處理系統(tǒng)配置用來計算比較值，該值代表了處于第一譜帶中的發(fā)射輻射的第一強度與處于第二譜帶中的發(fā)射輻射的第二強度之間的數(shù)學關系式，以確定該比較值是否與驗證參數(shù)相符合，和當該比較值符合驗證參數(shù)時，將物品鑒定為可信的。[0014]在另一實施方案中，該處理系統(tǒng)配置用來通過計算第一強度和第二強度之間的比率來計算比較值，其中該比較值是所述比率。[0015]在又一實施方案中，該設備還包括光學元件，其配置用來將所述發(fā)射輻射分離成第一光束和第二光束，該第一光束包括處于第一譜帶內的光，和該第二光束包括處于第二譜帶內的光，其中第一光束被導向第一輻射檢測器，和第二光束被導向第二輻射檢測器?！緦＠綀D】【附圖說明】[0016]本發(fā)明的實施方案將在下文中結合以下的附圖來描述，其中同樣的數(shù)字表示了同樣的元件，并且其中:圖1顯示了根據(jù)各種示例性實施方案的磷光體化合物的可能的組分；圖2是圖示根據(jù)一種實施方案在第一波長處的發(fā)射強度的圖，其隨著各種示例性磷光體化合物的摻雜百分比而變化；圖3是圖示根據(jù)一種實施方案在第二波長處的發(fā)射強度的圖，其隨著圖2的示例性磷光體化合物的摻雜百分比而變化；圖4是圖示根據(jù)一種實施方案在第一波長和第二波長處的發(fā)射強度之間的比率的圖，其隨著圖2的示例性磷光體化合物的摻雜百分比而變化；圖5是圖示根據(jù)一種實施方案的發(fā)射強度的圖，其隨著處于圖2的示例性磷光體化合物的第一譜帶內的波長而變化；圖6是圖示根據(jù)一種實施方案的發(fā)射強度的圖，其隨著處于圖2的示例性磷光體化合物的第二譜帶內的波長而變化；圖7是根據(jù)一種示例性實施方案的用于生產磷光體化合物的方法的流程圖；圖8是根據(jù)一種示例性實施方案的用于驗證物品的系統(tǒng)；圖9是根據(jù)一種示例性實施方案的用于進行物品驗證的方法的流程圖，該物品可包含磷光體化合物；和圖10顯示了根據(jù)一種示例性實施方案的物品的截面圖，其具有包含磷光體的、嵌入的和印刷的驗證特征?！揪唧w實施方式】[0017]本發(fā)明各種實施方案的以下詳細說明性質上僅僅是示例性的，并非意圖限制本發(fā)明的主題或者本發(fā)明主題的應用和用途。此外，并非意圖受限于在前述背景部分或者以下的詳細說明中提出的任何理論。[0018]本文描述了發(fā)光磷光體化合物、結合有這類化合物的物品以及它們的制造和驗證方法。下述的磷光體化合物可以用于多種應用，包括但不限于將這類磷光體化合物結合到物品中來增強物品驗證工作(efforts)。下述磷光體化合物的實施方案各自包含至少一種發(fā)射離子和任選的一種或多種替代到主晶格中的敏化離子。當這些磷光體化合物之一曝露于激勵輻射時，該激勵輻射可以直接被發(fā)射離子吸收，和/或任選地被一種或多種敏化離子和/或被主晶格吸收，隨后將能量轉移到發(fā)射離子。無論激勵輻射以哪種方式被吸收，該磷光體化合物的發(fā)射離子均產生了具有獨特特性(例如獨特的光譜特征和可檢測的衰減(decay)時間常數(shù))的發(fā)射輻射。[0019]在經受了激勵輻射之后，許多磷光體化合物發(fā)射出處于電磁光譜的可見光和/或紫外光部分內的多個波長的可檢測的輻射。處于該電磁光譜的子譜帶內的集中發(fā)射(concentratedemission)有時候稱作“發(fā)射線”,其中“子譜帶”在本文中定義為表示處于所述磷光體化合物的發(fā)射光譜內的連續(xù)的波長范圍，在該波長范圍內發(fā)生了集中發(fā)射。例如鉺離子在中心處于多個波長的多個子譜帶內發(fā)射福射,包括在980納米(nm)和1550nm的相對強發(fā)射。根據(jù)各種實施方案，用于驗證物品(其可以包括這類磷光體化合物)的方法和設備包括使物品的一定區(qū)域曝露于激勵輻射并檢測來自該物品的所述區(qū)域的發(fā)射輻射。更特別地，在使該物品的所述區(qū)域曝露于激勵輻射后，收集從該物品的所述區(qū)域發(fā)射出的發(fā)射輻射，并且引導到一個或多個光檢測器(本文也稱作“檢測器”)的一個或多個活性區(qū)域上。在每個檢測器處，照射的(impinging)發(fā)射輻射可能會跨越整個光譜譜帶或者可能會跨越一個或多個子譜帶(例如在檢測前已透過一個或多個濾光器)。每個檢測器產生電子信號，其與照射到檢測器活性區(qū)域上的所收集的輻射的強度成正比。這個強度在本文中稱作“積分強度”。根據(jù)一種實施方案，驗證裝置目的是檢測多個不交疊的光譜譜帶中的積分強度，其中所述譜帶對應于磷光體化合物內的發(fā)射離子的已知發(fā)射譜帶。然后計算比較值，其代表了處于多個譜帶中的發(fā)射輻射的積分強度之間的數(shù)學關系式。在一種實施方案中，該數(shù)學關系式量化了在停止激勵后的預定時刻在多個譜帶中的積分發(fā)射輻射的相對強度。當該比較值與驗證參數(shù)相符時，該物品被鑒定為是可信的。否則，該物品被鑒定為是不可信的。[0020]如以下將更詳細描述地，一種特定的實施方案包括檢測處于兩個不交疊的譜帶中的發(fā)射輻射，其中比較值是基于對應于這兩個譜帶的兩個積分強度測量結果來計算的。在其它實施方案中，發(fā)射輻射可以在多于兩個不交疊的譜帶中檢測到，并且比較值可以基于多于兩個積分強度測量結果來計算。另外，在一種特定的實施方案中，該比較值代表了對應于第一譜帶的第一積分強度與對應于第二譜帶的第二積分強度的數(shù)學比率。在其它實施方案中，該比較值可以基于非比率的數(shù)學關系式。最后，雖然在下文描述了一種實施方案，其中使用驗證方法和設備來檢測包括鉺摻雜的氧硫化釔的磷光體化合物，但是該示例性磷光體化合物并非意圖將各種實施方案的應用僅僅限于該化合物，并且對于眾多主晶格和發(fā)射離子，各種實施方案可以用于檢測發(fā)射輻射和進行物品驗證。[0021]如上所述，和根據(jù)一種實施方案，可以分析在多個譜帶中的發(fā)射輻射的相對積分強度(例如分析在多個譜帶中的發(fā)射輻射的積分強度之比)，作為用于驗證物品的基礎。使用相對積分強度的分析可能比在單個譜帶中的絕對積分強度評估更合意，因為各種因素(其可能不易于考慮在內(accountablefor))可能會影響絕對積分強度讀數(shù)的精度。舉幾個因素的例子來說，例如發(fā)射輻射的強度可能會受到物品或者驗證特征上的污物和/或磨損，驗證特征的印刷中的變化，光學幾何學，基材的反射率，基材內的光散射，物品尺寸和形狀，基材厚度與激勵輻射的穿透深度的相對關系，和激光器的功率水平的影響。因此在一種實施方案中，選擇用來計算比較值的數(shù)學關系式是這樣的數(shù)學關系式，其很大程度上獨立于任何單個譜帶中的積分強度值。例如當數(shù)學關系式是多個譜帶中的積分強度值之間的比率時，該比率值作為可信度的指示要遠比任何一個積分值的絕對值更穩(wěn)健(robust)。[0022]下述的磷光體化合物和用于它們的檢測的方法和設備的實施方案提高了可用于驗證的可用材料的多樣性。除了衰減時間常數(shù)之外，多個譜帶(其表征了本文所論述的磷光體化合物實施方案)中的發(fā)射強度之間的數(shù)學關系式可以用作用于驗證目的可檢測的量。[0023]圖1顯示了根據(jù)各種示例性實施方案的磷光體化合物100的可能的組分。根據(jù)各種實施方案，磷光體化合物100包括主晶格材料130和發(fā)射離子110(即替代的發(fā)射離子)。在一種可選擇的實施方案中，磷光體化合物100可以包括多于一種發(fā)射離子110。磷光體化合物100同樣還可以包括其它材料(例如一種或多種敏化離子)，不過這類其它材料未在此具體論述。[0024]根據(jù)一種實施方案，磷光體化合物100中的發(fā)射離子110是通過可在多個不同波長處檢測到的發(fā)射來表征的。優(yōu)選所述波長足夠分離，以使得不同類型或者種類的光檢測器可用于測量磷光體化合物100的發(fā)射性能，不過可以預期這樣的實施方案，在其中可以使用相同類型或者種類的光檢測器來測量不同譜帶內的發(fā)射。根據(jù)一種實施方案，磷光體化合物100包括單一的主晶格材料130和單一的稀土發(fā)射離子110，其在于光譜上離得相對較遠(例如相距至少300nm)的多個譜帶中產生發(fā)射，并且。另外，在一種實施方案中，通過具有分支比(branchingratio)(即不同譜帶中的發(fā)射強度之間的比率)的發(fā)射來表征發(fā)射離子110,它是摻雜劑百分比的強函數(shù)(strongfunction)。[0025]如上所述，對于發(fā)射離子110接收能量用于隨后的輻射來說，存在著至少三種機理。例如在一種實施方案中，發(fā)射離子110可能能夠直接吸收激勵輻射，且此后發(fā)射離子110可以輻射出至少一些所吸收的能量，典型地以相比激勵輻射為不同的和更長的波長。在其它實施方案中，主晶格材料130或者其離子(例如釩酸鹽離子)可能能夠直接吸收激勵輻射，并將能量轉移到發(fā)射離子110。在又一種實施方案中，主晶格材料130可以包含一種或多種“晶格離子”，其可以被發(fā)射離子110替代；和任選的一種或多種敏化離子，其可以吸收激勵輻射并將所得的能量轉移到發(fā)射離子110。主晶格吸收在一些情況中可能是有用的，不過主晶格吸收在大部分情況中不是特別有用。更典型地，過渡金屬離子(例如鉻)或者稀土金屬離子(例如鉺)被用作敏化離子。這些元素也可以充當發(fā)射離子，或者它們也可以將能量轉移到其它離子(例如發(fā)射離子110)，其然后輻射出所轉移的能量。幾乎全部的主晶格材料都可以充當紫外光范圍內的吸收劑，因為在這個范圍內激勵光子能量非常高。但是，這種現(xiàn)象可能根本不會產生任何來自于所結合的所需離子的發(fā)射。[0026]可以被替代的晶格離子是主晶格材料130內的離子，其可以被一種或多種敏化離子(如果包括的話)和一種或多種發(fā)射離子110替代，高達并且包括100%替代。100%替代是罕見的，因為大多數(shù)發(fā)射離子在遠低于100%替代水平時即被濃度猝滅。但是，存在著幾個值得注意的例外，其中特定的離子和主晶格組合允許更大的替代，因為主晶格中發(fā)射離子的物理分離是充分遠離的，使得相互作用項顯著降低。[0027]如后文將更詳細解釋地，表示磷光體化合物100中發(fā)射離子110的濃度的值可以使用各種實施方案來測定。當該值與可信的磷光體中發(fā)射離子110的濃度對應時，施用該磷光體的物品可以被確定為是可信的。發(fā)射離子110可以非常低的替代百分比(例如小于1%摻雜)、中等替代百分比(例如1%_20%)或者高替代百分比(例如20%-100%)來替代。例如釹(Nd)可以至多1.5%的相對低的百分比替代，欽(Ho)和鐿(Yb)可以至多20%的中等百分比替代，而鉺(Er)可以至多60%的相對高的百分比替代，雖然這些和其它離子也可以不同的百分比替代。在本文中使用時，術語“替代的”表示以任何百分比替代，包括低、中和高替代百分比。替代到主晶格材料中的每種離子的量通常是以原子百分比來描述，其中主晶格材料可以被敏化和/或發(fā)射離子替代的離子數(shù)等于100%。允許被敏化和/或發(fā)射離子替代的主材料的離子可以典型地具有與其將替代的離子類似的尺寸、類似的載量(load)和類似的配位偏好。由于主晶格中可能存在各種位置，在這些位置中每一者上的離子可以計為100原子百分比。[0028]主晶格材料130包含其中結合(例如替代)有發(fā)射離子110和任選的敏化劑的材料。更特別地，主晶格材料130可以為晶格形式，且不同的化學成分可以在晶格內的各種位置處替代入該晶格形式中。主晶格材料130應當選擇來確保發(fā)射離子110會在多個譜帶中產生可觀測的發(fā)射，其中該發(fā)射適于使用以下詳細描述的驗證裝置和方法的實施方案來分析。在各種實施方案中，主晶格材料130包括選自以下的材料:氧化物、氟化物、氧硫化物、鹵化物、硼酸鹽、硅酸鹽、五倍子酸鹽、磷酸鹽、釩酸鹽、齒氧化物、鋁酸鹽、鑰酸鹽、鎢酸鹽、石榴石和鈮酸鹽，不過其它主晶格材料也可以使用。例如主晶格130可以包括氧硫化釔(Y)(Y202S或Y0S)、釔鋁石榴石(YAG)、釓(Gd)鎵石榴石或者其它材料。[0029]在一種實施方案中，發(fā)射離子110包括這樣的離子，其在相對遠離的子譜帶內具有多個相對強的發(fā)射。根據(jù)各種實施方案，發(fā)射離子110包括選自以下的元素的離子:鉻(Cr)、錳(Μη)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、欽(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)和鐿(Yb)。例如在一種實施方案中發(fā)射離子110可以具有+3價，不過在其它實施方案中發(fā)射離子110可以具有不同的化學價(例如+2和/或+4)。[0030]在各種實施方案中，替代到主晶格材料130中的發(fā)射離子110的總濃度足以在適當經受激勵輻射之后導致磷光體化合物產生可檢測的發(fā)射。例如替代到主晶格材料中的發(fā)射離子110的總濃度可以是大約0.095原子百分比至大約99.995原子百分比。但是可以替代同時仍然產生磷光體化合物的功能性(例如通過曝露于激勵輻射而產生發(fā)射的功能性)的發(fā)射離子110的濃度取決于被替代的離子的類型。換句話說，一些離子可以相對高的百分比被替代，同時仍然保持磷光體化合物的功能性，但是如果其它離子以相同的，相對高的百分比被替代，則該功能性可能會失去。[0031]替代到主晶格材料130中的發(fā)射離子110的濃度應當大于原材料的任何背景雜質水平，同時處于足以實現(xiàn)多個譜帶中發(fā)射強度之間所期望的數(shù)學關系式的濃度。通常，磷光體化合物中稀土雜質的水平將不超過百萬分之幾份(ppm)。雖然這種相對低的雜質水平可能會導致磷光體化合物的發(fā)射輻射性能產生很小的變化，但是所述雜質不應當導致磷光體化合物性能中產生任何明顯變化。[0032]根據(jù)一種實施方案，選擇如下的發(fā)射離子110，其通過基于磷光體化合物100中的發(fā)射離子110的濃度而變化的分支比來表征。換句話說，當主晶格材料130被處于第一濃度的發(fā)射離子110摻雜時，磷光體化合物100將通過第一分支比來表征。當主晶格材料130被處于不同的第二濃度的發(fā)射離子110摻雜時，磷光體化合物100將用不同的第二分支比來表征。[0033]在曝露于激勵輻射后，磷光體化合物100中的發(fā)射離子110將發(fā)射光子，并且可觀察到多個譜帶內的發(fā)射的積分強度。如以下將更詳細描述地，在一種實施方案中計算比較值，其代表了在多個譜帶中的積分強度之間所測量的關系，并且將該比較值與已知的參數(shù)(例如所預期的比率)比較，來確定該比較值是否表示磷光體化合物100是可信的化合物。因此，在多個譜帶中的積分發(fā)射強度之間的數(shù)學關系式可以用作驗證參數(shù)。在一種實施方案中衰減時間常數(shù)也可以用作驗證參數(shù)。[0034]在一些情況中，發(fā)射離子(例如圖1的發(fā)射離子110之一)經由直接吸收過程激勵，其包括提供處于發(fā)射離子吸收譜帶內的激勵輻射。可選擇地，如前所述，主晶格或者敏化離子可以充當激勵發(fā)射離子的途徑。在前者的情況中，來自發(fā)射離子的發(fā)射從吸收共振水平快速衰減到存儲水平。通常，吸收譜帶高于存儲水平，不過并不總是這種情況，并且與自存儲水平的衰減時間相比，自吸收共振水平的衰減時間是非常快的。自存儲水平，自發(fā)的光子發(fā)射可以在由存儲水平和更低能量水平所確定的波長譜帶處發(fā)生。如以下將更詳細解釋的，來自發(fā)射離子110的發(fā)射電磁輻射的特征可以用于確定磷光體化合物100是否對應于“驗證用”磷光體化合物。[0035]圖2-6顯示了磷光體化合物的各種特征，所述化合物包括被特定發(fā)射離子(即鉺)摻雜的特定晶格材料(即Y0S)。應當理解以下的實例不應解釋為是限制性的，并且這些實施方案可以用于表征眾多其它的磷光體化合物。另外，雖然示例性磷光體化合物包括以特定百分比摻雜的化合物(即2.0,4.0,8.0、16.0和32.0原子百分比)，但是應當理解這些實施方案也可以用于表征具有不同的摻雜百分比的磷光體化合物。包括圖2-6來說明這樣的構思，即磷光體化合物的分支比可能取決于替代到晶體主晶格材料中的發(fā)射離子的濃度。[0036]圖2是圖示根據(jù)一種實施方案，發(fā)射強度(在第一波長)隨著各種示例性磷光體化合物的摻雜百分比而變化的圖200。更特別地，圖200繪制了處于各種摻雜百分比的鉺(Er)摻雜的Y0S在980nm處的發(fā)射信號水平(任意單位(AU))。點201對應于包括被大約2.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質(host)的磷光體化合物的發(fā)射信號水平，點202對應于包括被大約4.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射信號水平，點203對應于包括被大約8.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射信號水平，點204對應于包括被大約16.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射信號水平，且點205對應于包括被大約32.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射信號水平。如圖200所示，從2.0到8.0摻雜原子百分比發(fā)射水平快速升高(從大約35.0AU到大約120.0AU)，然后從8.0到32.0摻雜原子百分比相對緩慢地降低(到大約5.0AU)。實際的比較通常是如下進行的:在一些期望的波長范圍上積分強度信號，以便能夠獲得與該光譜相關的單個數(shù)字。該波長范圍通常覆蓋發(fā)射譜帶和極少其它譜帶，以使得可能影響結果的任何其它污染信號最小化。[0037]圖3是圖示根據(jù)一種實施方案，發(fā)射強度(在第二波長)隨著圖2的示例性磷光體化合物的摻雜百分比而變化的圖300。更特別地，圖300繪制了處于各種摻雜百分比的鉺摻雜的Y0S在1550nm處的發(fā)射信號水平。點301對應于包括被大約2.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射信號水平，點302對應于包括被大約4.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射信號水平，點303對應于包括被大約8.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射信號水平，點304對應于包括被大約16.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的發(fā)射信號水平，且點305對應于包括被大約32.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的發(fā)射信號水平。如圖300所示，從2.0到16.0摻雜原子百分比發(fā)射水平快速升高(從大約18.0AU到大約125.0AU)，然后從16.0到32.0摻雜原子百分比相對緩慢地降低(到大約5.0AU)。[0038]圖200、300的分析表明發(fā)射強度和摻雜百分比之間的關系對于鉺摻雜的Y0S而言在不同的波長下是不同的。例如在980nm，發(fā)射強度在大約8.0摻雜原子百分比(點203)時達到峰值，而在1550nm，發(fā)射強度在大約16.0摻雜原子百分比(點304)時達到峰值。因為在各種波長處發(fā)射強度和摻雜之間的關系是非線性的，因此發(fā)射強度之間的分支比隨著摻雜百分比的變化而變化。[0039]圖4是圖示根據(jù)一種實施方案，在第一和第二波長處的發(fā)射強度之比隨著圖2的示例性磷光體化合物的摻雜百分比而變化的圖400。更特別地，圖400繪制了對于各種摻雜百分比，980nm處的發(fā)射強度與1550nm處的發(fā)射強度之比。點401對應于包括被大約2.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射強度的比率，點402對應于包括被大約4.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射強度的比率，點403對應于包括被大約8.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射強度的比率，點404對應于包括被大約16.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射強度的比率，和點405對應于包括被大約32.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的發(fā)射強度的比率。如圖400所示，在相對低的摻雜百分比處積分發(fā)射強度之間的比率相對較高(即在2.0原子百分比的摻雜百分比時為大約4.0)，并且該比率隨著摻雜百分比的升高而穩(wěn)定降低到相對低的值(即降至在16.0原子百分比和更高的摻雜百分比時的大約0.5)。如以下將更詳細描述地，因為在不同的譜帶中的積分發(fā)射強度之間的比率隨著摻雜百分比而變化，因此所述比率(或者發(fā)射強度之間的另一種數(shù)學關系式)的計算可以用于表示特定的磷光體化合物是否具有特定的摻雜濃度，并由此表示該特定的磷光體化合物是否是可信的。合意的是在激勵源除去后，同一時間在不同的譜帶中進行測量，因為在不同譜帶中的發(fā)射可能表現(xiàn)出明顯不同的衰減常數(shù)。在這種情況中，積分發(fā)射強度值還將作為時間的函數(shù)而變化。[0040]雖然磷光體化合物可以描述為在離散的波長(例如980或1550nm)處具有發(fā)射，但是現(xiàn)實中與特定波長相關的發(fā)射實際上遍布在一個波長范圍上(即整個光譜的子譜帶)，其中所述特定波長大致在該譜帶中心。因此為了產生發(fā)射強度值，將發(fā)射信號在給定的波長范圍上積分。在測量中，這通常使用帶通濾光片(bandfilter)來接收減小的波長范圍，和使用在所關注的波長范圍上的響應通常稍微平坦的檢測器元件來進行。因為可能難以比較發(fā)射峰值，因此可以相對簡單地測量積分發(fā)射值。只要測量設備保持恒定，則積分強度的比率對于給定的離子替代量來說應當也是穩(wěn)定的。因此，在本文中提及在給定波長的“發(fā)射強度”或“強度”時，可以實際上對應于在整個譜帶上的積分強度測量結果。參照圖5和6來更清楚地表示這個構思。[0041]圖5是圖示根據(jù)一種實施方案，發(fā)射強度隨著處于圖2的示例性磷光體化合物的第一譜帶(即中心在大約980nm的譜帶)內的波長而變化的圖500。如圖500所示，第一譜帶內顯著的發(fā)射存在于整個波長范圍上(例如大約975nm至1015nm)。軌跡501表示包括被大約2.0原子百分比鉺摻雜的Y0S基質的磷光體化合物的信號水平，軌跡502表示包括被大約4.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的信號水平，軌跡503表示包括被大約8.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的信號水平，軌跡504表示包括被大約16.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的信號水平，和軌跡505表示包括被大約32.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的信號水平。[0042]圖6是圖示根據(jù)一種實施方案，發(fā)射強度隨著處于圖2的示例性磷光體化合物的第二譜帶(即譜帶中心在大約1550nm的譜帶)內的波長而變化的圖600。如圖600所示，第一譜帶內顯著的發(fā)射是存在于整個波長范圍內(例如大約1500nm至1610nm)。軌跡601表示包括被大約2.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的信號水平，軌跡602表示包括被大約4.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的信號水平，軌跡603表示包括被大約8.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的信號水平，軌跡604表示包括被大約16.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的信號水平，和軌跡605表示包括被大約32.0原子百分比鉺摻雜的YOS基質的磷光體化合物的信號水平。[0043]圖7是根據(jù)一種示例性實施方案的用于生產磷光體化合物(例如圖1的磷光體化合物100)的方法的流程圖。通常，根據(jù)一種實施方案的磷光體化合物可以使用本領域技術人員已知的諸多常規(guī)方法的任何方法來生成。根據(jù)一種實施方案，磷光體化合物的生成包括在方塊702中制備磷光體主晶格材料(例如圖1的主晶格材料130)與發(fā)射離子(例如圖1的一種或多種發(fā)射離子110)的組合來形成初始磷光體化合物。在某些情況中，這可以使用固態(tài)化學來實現(xiàn)。例如當磷光體化合物是氧化物磷光體時，這可以包括以正確的比例將各種氧化物與發(fā)射離子的氧化物混合。將這些氧化物混合和焙燒(fire)規(guī)定的時間。在其它情況中，可以使用溶液化學技術，其中將各種材料溶解，隨后沉淀和隨后焙燒。[0044]取決于用于生成所述化合物的具體方法，在形成初始磷光體化合物過程中可以在主晶格材料與發(fā)射離子的組合中包括其它材料。例如在該初始磷光體化合物中可以包括各種助熔劑和其它前體。[0045]在方塊704中，對初始磷光體化合物進行后處理，產生發(fā)光磷光體化合物。例如后處理可以包括對初始磷光體化合物進行以下處理中的任意一種或多種:焙燒；退火；懸?。磺绑w去除(例如除去助熔劑)；研磨；沉降；和超聲處理。所形成的磷光體化合物然后可以結合到眾多物品中的任意物品中，使得可以實現(xiàn)它的各種特性的益處。例如，該磷光體化合物可以結合到物品中以提供驗證該物品的一種方式。[0046]圖8是根據(jù)一種不例性實施方案的用于驗證物品850的系統(tǒng)800。根據(jù)一種實施方案，系統(tǒng)800包括處理系統(tǒng)802、激勵輻射發(fā)生器804、多個發(fā)射輻射光檢測器(“檢測器”)806,808(其具有相關的光學濾波器(濾光器)810、812)、光學元件814、數(shù)據(jù)存儲816和用戶界面818。處理系統(tǒng)802可以包括一個或多個處理器和相關的電路，其配置用來進行與物品(例如物品850)驗證相關的控制和分析過程(例如可執(zhí)行的軟件運算法則的形式)。[0047]根據(jù)一種實施方案，處理系統(tǒng)802配置用來給激勵輻射發(fā)生器804提供控制信號，其使激勵輻射發(fā)生器804將激勵輻射820導向物品850的區(qū)域852(例如包括磷光體化合物的驗證特征應當位于其中或者其上的區(qū)域)。合意地，區(qū)域852對應于這樣的區(qū)域，其對于可信的物品來說包括了這樣的驗證特征，該驗證特征很可能具有一致地(consistently)產生和濃縮的可信的磷光體材料(例如對于工藝變量相對穩(wěn)健的區(qū)域)。在該控制信號中，處理系統(tǒng)802可以規(guī)定提供激勵輻射的時機(timing)(例如開始時間，停止時間和/或持續(xù)期)，和/或與待生成的特定激勵輻射相關的其它參數(shù)(例如強度和/或其它參數(shù))。典型地，該激勵輻射的帶寬是基于激勵源預先確定的，該激勵源被包括作為激勵輻射發(fā)生器804的一部分(例如通過所選擇的發(fā)光二極管或者激光二極管產生的激勵的帶寬)。各種時機和/或輻射發(fā)生參數(shù)可以例如獲自數(shù)據(jù)存儲816。激勵輻射發(fā)生器804可以包括例如一種或多種激光器、激光二極管、發(fā)光二極管(LED)、白熾燈絲、燈或者其它激勵源。[0048]除了控制激勵輻射發(fā)生器804之外，處理系統(tǒng)802配置用來給發(fā)射輻射檢測器806，808提供控制輸入，其使發(fā)射輻射檢測器806，808嘗試檢測由物品850的區(qū)域852作為吸收(直接或間接)至少一些激勵輻射820之后的響應而產生的發(fā)射輻射822，824，826。[0049]根據(jù)一種實施方案，發(fā)射輻射822照射光學元件814，其將發(fā)射輻射822分離成第一和第二光束824，826。第一光束824包括處于第一譜帶中的光，且第二光束826包括處于第二譜帶中的光，第二譜帶不與第一譜帶交疊，并且與第一譜帶分離。光學元件814將第一光束824導向一個檢測器806,并將第二光束826導向另一檢測器808。根據(jù)一種實施方案，光學元件814配置用來反射第一光束824并透過第二光束826。例如光學元件814可以是選自以下的元件:多色儀，棱鏡，衍射光柵，薄膜濾光器，干涉濾光器，二向色(dichroic)濾光器，二向色鏡和二向色反射器。這類光學元件814的一個優(yōu)點是它使得檢測器806、808二者能夠同時接收由物品850的相同區(qū)域852發(fā)射出的發(fā)射的分量(components)，由此使得所得的強度測量結果的相關性最大。[0050]每個發(fā)射輻射檢測器806，808可以包括例如光譜濾光器810，812，一個或多個電光傳感器，光電倍增管，雪崩光電二極管，光電二極管，電荷稱合裝置，電荷注入裝置，照相軟片或者其它檢測裝置。在一種特定實施方案中，每個發(fā)射輻射檢測器806，808包括位于物品850和光檢測器之間的光譜濾光器810，812。該光譜濾光器810，812配置用來在光束824，826提供到檢測器806，808之前過濾它們，使得僅僅在整個光譜的子譜帶內的發(fā)射輻射實際上照射到每個檢測器806，808的活性區(qū)域上。光譜濾光器810，812可以包括例如長通、帶通或者其它類型的濾光片，其配置用來僅僅透過處于所關注的譜帶內的光，并且拒絕所有其它光。例如如果系統(tǒng)800配置用來驗證可能包括磷光體例如前述磷光體實例(例如鉺摻雜的Y0S)的物品，則光譜濾光器810，812之一可以包括長通濾光片(例如1500nm長通濾光片)，并且另一光譜濾光器810，812可以包括半高寬(FWHM)帶通濾光片(例如中心在980nm的20nmFWHM帶通濾光片)。[0051]每個檢測器806，808在所關注的譜帶內具有敏感性，并因此可以檢測處于該譜帶中的穿過光譜濾光器810,812的光。根據(jù)一種實施方案,檢測器806,808之一配置用來檢測處于所關注的第一譜帶內的發(fā)射輻射(例如980nm或者一些其它譜帶)，且檢測器806，808中另一個配置用來檢測處于所關注的第二譜帶內的發(fā)射輻射(例如1550nm或者一些其它譜帶)。檢測器806，808可以是相同類型或者不同類型的。根據(jù)一種特定實施方案，檢測器806，808是不同類型的。例如檢測器806，808之一可以包括硅檢測器，和檢測器806，808另一個可以包括銦-鎵-砷(InGaAs)檢測器(例如遠程通訊型或者擴展型InGaAs)。在其它實施方案中，可以使用能夠檢測所關注的譜帶內的發(fā)射輻射的其它類型的檢測器(例如硫化鉛、硒化鉛、鍺、銻化銦、砷化銦、硅化鉬、銻化銦等)。在一種可選擇的實施方案中，可以使用單個檢測器，其能夠檢測所關注的所有譜帶中的發(fā)射輻射。在這樣一種實施方案中，光學元件814可以從系統(tǒng)800中排除。在其它可選擇的實施方案中，可以使用多于兩個檢測器來檢測在多于兩個譜帶中的所關注的發(fā)射輻射。在這類實施方案中，可以使用多個光學元件將不同的光束導向多個檢測器。[0052]如前所述，每個檢測器806，808產生了電子信號，其與所收集的照射到檢測器806,808的活性區(qū)域上的輻射的強度成正比。更特別地，每個檢測器806，808產生了如下信號(例如一種或多種數(shù)字化的強度值)，該信號代表了檢測器806，808所接收的在發(fā)射輻射的整個子譜帶上的積分強度。合意地，當多個檢測器806，808用在該系統(tǒng)中時(例如在圖8的系統(tǒng)800中)，積分強度值是由每個檢測器806，808同時電捕集的(electronicallycaptured)，因為同時的積分強度測量很可能產生更穩(wěn)健和精確的比較。每個發(fā)射輻射檢測器806，808可以一個或多個預先選擇的間隔(例如在t=0時開始，然后在其后的每個0.1毫秒，對于幾個間隔)將強度值數(shù)字化。另外，每個發(fā)射輻射檢測器806，808為處理系統(tǒng)802提供信息(例如數(shù)字化的強度值)，其使得發(fā)射輻射822的光譜和時間特性能夠得以表征。[0053]處理系統(tǒng)802配置用來在接收這類信息后對其進行分析，目的是確定是否任何所測得的輻射的時間和光譜特性均對應于“驗證用”磷光體化合物(即具有已知的時間和光譜特性的磷光體化合物，其用于鑒定和/或驗證目的)的時間和光譜特性。[0054]如以下將要更詳細論述地，在一種實施方案中，處理系統(tǒng)802配置用來計算比較值，該值代表了在第一譜帶中的發(fā)射輻射的第一積分強度與在不與該第一譜帶交疊的第二譜帶中的發(fā)射輻射的第二積分強度之間的數(shù)學關系式。處理系統(tǒng)802進一步配置用來確定比較值是否與所預期的、預定的驗證參數(shù)(例如存儲于數(shù)據(jù)存儲816中)相符，且當該比較值符合驗證參數(shù)時，將該物品鑒定為是可信的。相反，當該比較值不符合驗證參數(shù)時，處理系統(tǒng)802配置用來將物品鑒定為是不可信的。在一種特定實施方案中，該比較值是第一積分強度和第二積分強度之間的比率，并且所述驗證參數(shù)包括了這樣的值，其表示對于將指定為可信的物品所述比率應當落入其中的比率范圍。在其它實施方案中，該比較值可以是基于第一和第二積分強度之間的不同的數(shù)學關系式計算得到的值。在更多其它實施方案中，該比較值可以是基于在除去或關閉激勵源(例如發(fā)射輻射822)之后的規(guī)定時刻的實際強度計算得到的值。每個光學濾波器810，812和檢測器806，808的組合對相應波長范圍上的信號進行積分。在除去或關閉激勵源之后，所述強度值然后由于發(fā)射的衰減性質而降低。只要系統(tǒng)800的測量時間保持固定，則可信材料的強度比應當保持相對恒定。[0055]另外，在一種實施方案中，處理系統(tǒng)802可以確定所測得的輻射的時間特性是否與其它預定的驗證參數(shù)相符。例如處理系統(tǒng)802可以確定發(fā)射輻射的衰減時間是否與衰減時間參數(shù)相符。當該衰減時間不符合衰減時間參數(shù)時，處理系統(tǒng)802可以將該物品鑒定為是不可信的。[0056]當所測得的輻射的時間和光譜特性的確對應于驗證用磷光體化合物所預期的預定的驗證參數(shù)時，處理系統(tǒng)802可采取一些與將物品850鑒定為可信物品相關的動作。例如處理系統(tǒng)802可以發(fā)送信號到用戶界面818，其使用戶界面818產生用戶可察覺的可信性指示(例如顯示的標記、光、聲等)，和/或處理系統(tǒng)802可使系統(tǒng)800的發(fā)送(ixniting)組件(未示出)將物品850朝著賦值為可信物品的路徑或者接收器(bin)發(fā)送。可選擇地，當所測得的輻射的時間和/或光譜特性不對應驗證用磷光體化合物的所預期的預定的驗證參數(shù)時，處理系統(tǒng)802可采取一些與將物品850鑒定為不可信物品相關的動作。例如處理系統(tǒng)802可以發(fā)送信號到用戶界面818，其使用戶界面818產生用戶可察覺的不可信性指示(例如顯示的標記、光、聲等)，和/或處理系統(tǒng)802可使系統(tǒng)800的發(fā)送組件(未示出)將物品850朝著賦值為不可信物品的路徑或者接收器發(fā)送。[0057]用戶界面818可以包括眾多組件中的任意組件，所述組件可以由用戶操作來提供到系統(tǒng)800的輸入(例如鍵盤、按鈕、觸摸屏等)，或者可以被處理系統(tǒng)802控制來產生用戶可察覺的指示(例如顯示屏、光、揚聲器等)。上述過程可以響應用戶的輸入而啟動，該用戶輸入例如是通過用戶與用戶界面818的互動來提供的。可選擇地，上述過程可以由系統(tǒng)800自動啟動，例如當物品850被置于可進行激勵和檢測過程的位置時。[0058]圖9是根據(jù)一種示例性實施方案的用于進行物品驗證的方法的流程圖，該物品可能包括磷光體化合物。例如圖9所示方法的實施方案可以通過驗證系統(tǒng)(例如圖8的驗證系統(tǒng)800)來進行。在方塊902中，當待驗證的物品(例如圖8的物品850)被驗證系統(tǒng)接收時，該過程可以開始。例如該物品可以被手動放置在驗證系統(tǒng)的適當?shù)娜菁{部中，或者該物品可以被自動發(fā)送到容納部中(例如通過分揀或者傳送器系統(tǒng))。[0059]在方塊904中，使物品曝露于激勵輻射。例如可以將物品移動到激勵位置(例如在激勵窗下)，且處理系統(tǒng)(例如圖8的處理系統(tǒng)802)可以向激勵輻射發(fā)生器(例如圖8的激勵輻射發(fā)生器804)發(fā)送控制信號，其致使激勵輻射發(fā)生器將激勵輻射導向所述物品?？蛇x擇地，激勵輻射發(fā)生器可以連續(xù)提供可調節(jié)的激勵輻射或者激勵輻射。[0060]在方塊906中，停止向物品提供激勵輻射。這可以通過關閉激勵輻射(例如在其中物品可以保持固定且激勵輻射為脈沖型的系統(tǒng)中)來完成，或者通過將物品移離激勵輻射導向其中的區(qū)域并移動到檢測位置(例如在檢測窗下)來完成。在一種可選擇的實施方案中，激勵輻射可以連續(xù)提供，同時所述系統(tǒng)進行下述的檢測過程。[0061]在方塊908中，驗證系統(tǒng)檢測來自物品的處于多個譜帶中的發(fā)射輻射(例如通過圖8的發(fā)射輻射檢測器806，808)。檢測可以一個或多個檢測間隔來進行，所述間隔是自停止將激勵輻射導向物品的時間測量的。根據(jù)一種實施方案，所述系統(tǒng)配置用來檢測在第一譜帶和第二譜帶中的發(fā)射輻射，不過該系統(tǒng)也可以配置用來檢測在多于兩個譜帶中的發(fā)射輻射。[0062]在方塊910中，分析了量化在多個譜帶中所測得的發(fā)射輻射的強度信息(例如通過圖8的處理系統(tǒng)802)。在一種實施方案中，計算在多個譜帶中的發(fā)射輻射的強度之間的數(shù)學關系式。在一種特定實施方案中，該數(shù)學關系式是比率，并且比較值C可以根據(jù)以下來計算:C=IB1/IB2，(式1)其中IB1表示在第一譜帶中測量的積分發(fā)射強度(或者在除去激勵后的預定時刻所測量的絕對強度)，且IB2表示在第二譜帶中測量的積分發(fā)射強度(或者在除去激勵后的預定時刻所測量的絕對強度)。[0063]在其它實施方案中，該比較值可以基于在停止激勵輻射后的多個時刻所檢測的多個發(fā)射輻射強度來確定。例如可以計算每個譜帶的平均強度，并且比較值可以是平均強度的比率?？蛇x擇地，可以計算多個檢測時刻中每個的譜帶內強度的比率，并且該比較值可以是平均比率。在其它實施方案中，可以使用其它數(shù)學關系式，其包括多個強度測量結果作為變量。所選數(shù)學關系式可以取決于所要驗證的磷光體化合物的發(fā)射特性，以及其它因素。例如對于特定的磷光體化合物，如果在一個譜帶中的發(fā)射與在另一譜帶中的發(fā)射相比非?？斓厮p(例如該發(fā)射具有小的時間常數(shù))，則強度之間的比率可以在分子(numerator)中具有表征該快速衰減的發(fā)射的值，以避免該比例在小的時間增量上快速增加。根據(jù)一種實施方案，可以設定檢測系統(tǒng)(例如圖8的系統(tǒng)800)的獲得值(gains)，以使得期望的比率被設定為單一(unity)(或者一些其它期望的值)。在這類實施方案中，比率的變化可以相對容易地檢測，并且小的測量誤差不會導致大的偏差。[0064]根據(jù)一種實施方案，發(fā)射輻射的分析還可以包括確定在一個或多個譜帶內的發(fā)射輻射的衰減時間。在一種實施方案中，所述衰減時間可以基于在多個時刻(例如t=0，t=0.1毫秒等)所測得的發(fā)射輻射的強度來確定。通過除去激勵輻射，發(fā)射強度隨時間變化而衰減且發(fā)射離子的衰減速率可以通過衰減時間常數(shù)來表征。例如對于發(fā)射強度中簡單的指數(shù)衰減，衰減時間常數(shù)可以通過下式中的常數(shù)τ來表示:其中t表示時間，I(t)表示在時刻t的發(fā)射強度，和Id表示在t=0的發(fā)射強度(例如t=0可以對應于停止提供激勵輻射時的瞬間)。雖然一些磷光體化合物的發(fā)射強度可以根據(jù)上面的簡單的指數(shù)式衰減，但是其它磷光體化合物的發(fā)射強度可能會受到多個指數(shù)衰減的影響(例如當存在多種影響衰減的機理時)。在一些情況中，磷光體化合物可能不表現(xiàn)出簡單的單指數(shù)衰減，特別是當能量轉移是該機理的一部分時更是如此。[0065]在方塊912中，將所述比較值與一個或多個驗證參數(shù)進行比較。例如驗證參數(shù)可以包括下限、上限、范圍等。更特別地，在比較值是第一和第二譜帶中的發(fā)射強度之比的范圍的實施方案中，驗證參數(shù)可以包括定義比率范圍的上限和下限。在這類情況中，比較值與驗證參數(shù)相符的一種比較結果是其中發(fā)射強度之比(由方塊908所計算的比較值)落入該比率范圍內(即所述比率大于下限并小于上限)。相反，比較值與驗證參數(shù)不相符的一種比較結果是發(fā)射強度之比小于下限或者大于上限。除了評估比較值之外，對于特定的磷光體化合物，還可以確定衰減時間是否處于規(guī)定的范圍內。[0066]在方塊914中，當確定了比較值符合驗證參數(shù)時(和任選地，衰減時間常數(shù)符合可接受的衰減時間范圍時)，該系統(tǒng)可以將物品鑒定為是“可信的”并且可以在方塊914中采取相應的動作。例如該系統(tǒng)可以產生用戶可察覺的可信性的指示，和/或可以使系統(tǒng)的發(fā)送組件將物品朝著賦值為可信物品的路徑或者接收器發(fā)送。可選擇地，當確定了該比較值不符合驗證參數(shù)時(或者任選地，該衰減時間常數(shù)不符合可接受的衰減時間范圍時)，該系統(tǒng)可以將物品鑒定為是“不可信的”并可以在方塊918中采用相應的動作。例如該系統(tǒng)可以產生用戶可察覺的不可信性的指示，和/或可以使系統(tǒng)的發(fā)送組件將物品朝著賦值為不可信物品的路徑或者接收器發(fā)送。[0067]圖10顯示了根據(jù)一種示例性實施方案的物品1000的截面圖，其包括含磷光體的材料。例如物品1000的一種實施方案可以包括嵌入的和/或表面施用的驗證特征1010，1020和/或物品1000可以包括磷光體顆粒1030，所述顆粒均勻或者不均勻地分散在物品1000的一個或多個組件中(例如在基材1002內和/或物品的一個或多個層或者其它組件內)。驗證特征1010，1020和顆粒1030的各種相對尺寸在圖10中可以不是按比例繪制的。雖然物品1000被圖示為包括嵌入的和表面施用的驗證特征1010，1020二者和顆粒1030，但是另外一種物品可以包括嵌入的驗證特征、表面施用的驗證特征和分散的磷光體顆粒之一或者組合。最后，雖然圖10中僅顯示了嵌入的驗證特征1010，1020各一個，但是物品可以包括多于一個任一類型的驗證特征1010,1020。[0068]物品1000包括基材1002，其可以是剛性的或者撓性的，并且在各種實施方案中其可以由一個或多個層或者組件形成?；?002的各種構造數(shù)量眾多而難以一一述及，因為各種實施方案的磷光體化合物可以與眾多不同類型的物品一起使用。所以，雖然圖10中圖示了簡單的單一基材1002，但是應當理解基材1002可以具有眾多不同構造中的任意構造。另外，雖然本文單單論述了固體物品，但是應當理解“物品”也可以包括人、動物、生物樣本、液體樣品和基本上任何的可在其中或者在其上包括一種實施方案的磷光體化合物的其它物體或者材料。[0069]嵌入的驗證特征1010包含一種或多種剛性或者撓性材料，在其中或者在其上包括了一種實施方案的磷光體化合物。例如嵌入的驗證特征1010可以配置成離散的剛性或撓性基材，安全線或者另一類型的結構的形式。根據(jù)各種實施方案，嵌入的驗證特征1010可以具有范圍為大約1微米直到基材1002的厚度1004的厚度1012，并且嵌入的驗證特征1010可以具有這樣的寬度和長度，其小于或等于基材1002的寬度和長度。[0070]表面施用的驗證特征1020可以例如是印刷的驗證特征或者包括一種或多種剛性或撓性材料的驗證特征，在該材料中或者在其上包括有一種實施方案的磷光體化合物。例如該表面施用的驗證特征1020可以包含包括前述磷光體化合物的油墨、顏料、涂料或者油漆?？蛇x擇地，該表面施用的驗證特征1020可以包含一種或多種在其中或者在其上包括有磷光體化合物的剛性或撓性材料，其中該基材然后粘附或者以其它方式附連到物品基材1002的表面上。根據(jù)各種實施方案，表面施用的驗證特征1020可以具有大約1微米或者更高的厚度1022，且表面施用的驗證特征1020可以具有小于或等于基材1002的寬度和長度的覽度和長度。[0071]磷光體顆粒1030可以均勻或不均勻地分散在基材1002內，如圖10所示，或者在其它實施方案中分散在物品1000的一個或多個其它組件中(例如在物品的一個或多個層或者其它組件中)。磷光體顆粒1030可以分散在基材1002內或者另一組件中，例如通過將顆粒1030結合到基材1002或其它組件的基礎材料中(例如紙漿、塑料基礎樹脂等)和/或通過用顆粒1030的膠體分散體浸潰基材1002或者其它組件。浸潰可以例如通過印刷、淋滴(dripping)或者噴涂方法來進行。在一種實施方案中，磷光體顆粒1030的粒度可以是1微米至20微米，不過磷光體顆粒1030也可以小于或大于上面給出的范圍。[0072]在各種實施方案中，物品1000可以是任何類型的物品，其選自包括但不限于身份證、駕照、護照、身份文件、鈔票、支票、文件、論文、股票、包裝組件、信用卡、銀行卡、標簽、封條、郵票、液體、人、動物和生物樣品的組?；?002可以是各類基材中的任意基材，并且包括一種或多種如下材料，其選自包括但不限于紙張、聚合物、玻璃、金屬、紡織品和纖維的組。[0073]用于驗證發(fā)光磷光體化合物和結合有它們的物品的方法和設備的各種實施方案已經在上面進行了描述。所述方法和設備可以與之一起使用的磷光體化合物的實施方案包括通過多個發(fā)射子譜帶表征的摻雜劑(例如替代的發(fā)射離子)。合意地，摻雜濃度可以在磷光體生長過程中得到很好的控制，以在發(fā)射子譜帶之間產生穩(wěn)定的比率。根據(jù)一種實施方案，多個光譜發(fā)射是相對遠離的，使得不同類型的檢測器可以用于檢測所關注的每個光譜發(fā)射。這類實施方案可以幫助產生相對穩(wěn)健的驗證用磷光體化合物，因為常規(guī)的檢測器可能無法區(qū)分具有不同的發(fā)射離子濃度的化合物。所以，試圖生成具有機密的(confidential)摻雜濃度的磷光體化合物將不可能成功。另外，因為生長方法可能會顯著影響衰減時間常數(shù)，生長過程也可能會影響比率讀數(shù)。這意味著不僅機密的摻雜劑水平會增強磷光體化合物的穩(wěn)健性，而且使用不同于良好控制的和/或機密的生長過程的生長過程不能產生能產生相同比率讀數(shù)的磷光體化合物。[0074]當磷光體化合物的一種實施方案包含在載體例如含發(fā)色團的油墨中時，該油墨的吸光度也可能改變信號的比率，并且油墨的作用可以在驗證過程中加以考慮。當磷光體化合物包括在紙張或者其它介質中時，類似的效應也可能會發(fā)生。[0075]各種實施方案的優(yōu)點是所述生產方法(和與該方法相關的品質保證)可能會產生具有如下發(fā)射比的磷光體化合物，該發(fā)射比在沒有獲得關于所述磷光體化合物的生產方法和成分的詳細信息時是難以實現(xiàn)的。如上面詳細描述的，使用預定濃度的單一發(fā)射離子產生了可預測的發(fā)射強度比。所述方法對混合變量和粒度分布也是一階穩(wěn)健的(robusttofirstorder)。相反,雙型標記試劑(taggant)系統(tǒng)顯著地更易于出現(xiàn)誤差。[0076]另外，根據(jù)一種實施方案，使用單一激勵源和單一發(fā)射光束的成分分析提供了更穩(wěn)健的驗證，因為能量以均勻的和可再現(xiàn)的方式流過電子集管。這可以基本上消除由于改變所述源的激勵水平和光譜偏移造成的誤差。這些誤差方面僅僅導致了信號量級的變化，而它通過信號比方法被消除了。[0077]雖然在前面的詳細說明中已經給出了至少一種示例性的實施方案，但是應當理解存在著眾多變體。還應當理解所述一個或多個示例性實施方案僅僅是舉例的，并非意圖以任何方式限制本發(fā)明主題的范圍、可應用性或者構造。相反，前述詳細說明將為本領域技術人員提供方便的路線圖，來實施本發(fā)明的示例性實施方案，應當理解可以在示例性實施方案所述的元件功能和設置中進行各種改變，而不脫離所附權利要求中所限定的本發(fā)明和它們的法律等同物的范圍。【權利要求】1.用于驗證物品的方法，所述方法包括如下步驟:使所述物品的一定區(qū)域曝露于激勵輻射；檢測來自該物品所述區(qū)域的處于第一譜帶中的和處于不與所述第一譜帶交疊的第二譜帶中的發(fā)射輻射，其中所述第一譜帶對應于發(fā)射離子的第一發(fā)射子譜帶，且所述第二譜帶對應于所述發(fā)射離子的第二發(fā)射子譜帶；計算比較值，該值代表了處于第一譜帶中的發(fā)射輻射的第一強度與處于第二譜帶中的發(fā)射輻射的第二強度之間的數(shù)學關系式；以及確定所述比較值是否與驗證參數(shù)相符。2.權利要求1的方法，其中所述第一強度是第一譜帶內的第一積分強度，且所述第二強度是第二譜帶內的第二積分強度。3.權利要求1的方法，其在曝露步驟之后進一步包括:在第一時刻停止提供激勵輻射，其中在停止提供激勵輻射之后進行所述發(fā)射輻射的檢測。4.權利要求1的方法，其中所述第一譜帶和所述第二譜帶對應于選自以下的元素的單一尚子的發(fā)射譜帶:鉻、猛、鈷、鎳、鋪、鐠、釹、紅、銪、鋪、鏑、欽、鉺、錢和鏡。5.權利要求1的方法，其中所述第一譜帶和所述第二譜帶對應于單一離子在替代到選自以下的主晶格材料內之后的發(fā)射譜帶:氧化物、氟化物、氧硫化物、鹵化物、硼酸鹽、硅酸鹽、五倍子酸鹽、磷酸鹽、釩酸鹽、齒氧化物、鋁酸鹽、鑰酸鹽、鎢酸鹽、石榴石和鈮酸鹽。6.權利要求1的方法，其中檢測所述發(fā)射輻射包括如下步驟:將所述發(fā)射輻射分離成第一光束和第二光束，所述第一光束包括處于第一譜帶內的光，且所述第二光束包括處于第二譜帶內的光；檢測來自第一光束的第一強度；和檢測來自第二光束的第二強度。7.權利要求1的方法，其中檢測所述發(fā)射輻射包括如下步驟:將所述發(fā)射輻射分離成第一光束和第二光束，所述第一光束包括處于第一譜帶內的光，且所述第二光束包括處于第二譜帶內的光；用第一濾光器過濾所述第一光束以產生第一過濾的光束；用第二濾光器過濾所述第二光束以產生第二過濾的光束；檢測來自第一過濾的光束的第一強度；和檢測來自第二過濾的光束的第二強度。8.權利要求1的方法，其中確定所述比較值是否與驗證參數(shù)相符包括如下步驟:確定所述比較值是否落入由下限和上限所限定的范圍內；當所述比較值落入所述范圍內時，則確定所述比較值符合驗證參數(shù)，其中所述方法進一步包括將所述物品鑒定為是可信的；和當所述比較值落在所述范圍外時，則確定所述比較值不符合驗證參數(shù)，其中所述方法進一步包括將所述物品鑒定為是不可信的。9.權利要求1的方法，其進一步包括如下步驟:確定所述發(fā)射輻射的衰減時間是否與衰減時間參數(shù)相符；和當所述衰減時間不符合所述衰減時間參數(shù)時，將所述物品鑒定為是不可信的。10.用于驗證物品的設備，所述設備包含:激勵輻射發(fā)生器，其配置用來將激勵輻射導向物品的一定區(qū)域；第一發(fā)射輻射檢測器，其配置用來檢測來自該物品所述區(qū)域的處于第一譜帶中的發(fā)射輻射，其中所述第一譜帶對應于發(fā)射離子的第一發(fā)射子譜帶；第二發(fā)射輻射檢測器，其配置用來檢測來自該物品所述區(qū)域的處于不與第一譜帶交疊的第二譜帶中的發(fā)射輻射，其中所述第二譜帶對應于所述發(fā)射離子的第二發(fā)射子譜帶；和處理系統(tǒng)，其配置用來計算比較值，該值代表了處于第一譜帶中的發(fā)射輻射的第一強度與處于第二譜帶中的發(fā)射輻射的第二強度之間的數(shù)學關系式，以確定所述比較值是否與驗證參數(shù)相符。【文檔編號】G01N21/64GK103649729SQ201280034901【公開日】2014年3月19日申請日期:2012年7月12日優(yōu)先權日:2011年7月15日【發(fā)明者】W.R.拉波波爾特,J.凱恩,C.勞申請人:霍尼韋爾國際公司