專利名稱：用于暫時標記對象的方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明在標記和識別對象的領(lǐng)域內(nèi)。特別關(guān)于用于施加僅在確定時間期間持續(xù)和可檢測的不可見標記的方法、裝置和系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)本領(lǐng)域中已知用于標識和鑒定目的的對象的標記，為此目的已利用了很多種物理效應，例如利用包含如一個或多個紫外發(fā)光化合物的特種油墨標記文件或商品。這些標記保持對肉眼不可見并且僅能利用適當紫外光照射而顯現(xiàn)。所述這種標記在相應標記的鈔票、護照、信用卡、打烙印的商品等的整個存活期限上也具有永久、持續(xù)的屬性。
在某些情況下，需要暫時標記文件或商品，例如，在過程鏈中用于區(qū)別目的，其中在過程的第一部分中將指示區(qū)別的標記應用于確定的對象，在過程的第二部分對標記的對象執(zhí)行對應于所述區(qū)別的動作，由此在另一位置在稍后的時間點執(zhí)行過程的所述第二部分。僅具有指示將對標記的對象執(zhí)行所述動作的目的的標記通常在執(zhí)行完動作之后必須被移除。
在最早情況下，所述標記可能是簡單顏色標記或標簽，通過簡單的清除操作可以執(zhí)行所述標記的移除。然而，存在更多精密的應用，其中標記應當保持不可見，其中標記應當是機器可讀的，并且其中由于通過清除操作移除標記的不可能性，在確定的時間之后它必須自己消失。
所述技術(shù)問題顯然要求在適當位置設置某種內(nèi)在定時機制。利用在溫度、光、氧氣或濕度的影響下的適當化學反應的化學定時不是足夠可靠的，因為化學反應速度非常依靠溫度以及標記所施加到的襯底的可能的催化影響。同樣的原因適用于基于標記化合物的自然蒸發(fā)或擴散的定時。蒸發(fā)和擴散過程與化學反應類似，非常依賴環(huán)境和依賴溫度。而且，因為標記化合物在這些過程中不真正消失，可能產(chǎn)生未標記對象通過其與標記對象接觸的交叉污染。
到目前為止還沒有公開通過儀器設備可檢測的并且以可預知的方式自己及時逐漸消失的不可見標記。
雖然現(xiàn)有技術(shù)中已公開用于標記目的的放射性同位素的某些應用，例如在US3805067中“使用裂變產(chǎn)物秘密標記表面的方法”，在US3959630中“具有短半衰期的放射性同位素的身份卡”以及在WO02/00440 A2中，但是這些公開都沒有解決上述技術(shù)問題。所引用的文件描述了乏味且耗時地將放射性裂變產(chǎn)物植入材料中。
發(fā)明概述自然界中已知的唯一絕對并不受環(huán)境影響的內(nèi)在定時機制是放射性同位素的“原子衰變時鐘”。根據(jù)本發(fā)明，利用存活期短的放射性同位素標記所述對象，由此解決所述技術(shù)問題。
根據(jù)本發(fā)明，暫時標記對象的方法包括施加包含適當?shù)拇婊钇诙痰姆派湫酝凰氐耐苛辖M分的步驟。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“存活期短”定義為放射性同位素的半衰期，其范圍介于一分鐘與一天之間，優(yōu)選是在多分鐘和多小時之間。優(yōu)選是選擇具有如下半衰期的放射性同位素(放射性核素)，該半衰期與在標記操作和要采取的過程動作(特別是識別步驟)之間的所述過程中需要的時延是可比較的，即，大約多分鐘到多小時。
為避免標記的任何損失或通過標記與未標記對象的接觸的交叉污染，涂料組分還可包括粘合劑，以便確保在標記的對象上的放射性同位素的固定。值得注意的是，所述粘合劑可以以極小數(shù)量存在，以便避免標記的任何可見影響。
而且選擇所述同位素以便導致在某一距離容易檢測其存在，優(yōu)選是通過在其放射性衰變期間發(fā)出的足夠能量的伽馬輻射來檢測。僅具有粒子發(fā)射、例如α-或β-輻射的同位素，這些輻射被空氣或任何其它材料強烈吸收，使可靠和敏感的檢測在所有實際環(huán)境下變得困難。發(fā)出β+輻射的同位素是可檢測的，然而是通過511keV正負電子湮滅(anihilation)γ輻射。
選擇半衰期和應用的所述同位素數(shù)量，以便使用現(xiàn)有技術(shù)水平的檢測設備在要求的工作條件下得到可靠檢測?？煽繖z測意味著，從標記獲得的檢測器信號優(yōu)選是背景之上至少5個標準偏差。
值得注意的是，放射性衰變事件確實服從泊松類型統(tǒng)計，即測定事件數(shù)目的標準偏差等于所述事件數(shù)目的平方根。讓B＝缺少標記時的背景(在適當?shù)臅r間間隔Δt中測定的計數(shù)的數(shù)目)，S＝存在標記時的信號(在同一時間間隔Δt中測定的計數(shù)的數(shù)目)，則標準偏差σ(S)＝(S)1/2。用于可靠檢測的條件，例如上面所述的，則轉(zhuǎn)換成S＞＝5*(S)1/2+B。例如，取背景B為10、測定S為50將滿足可靠檢測的設定條件。
從上面所述可容易地推斷出，非常少量的所應用放射性同位素將足以滿足標記目的。在少到三個半衰期之后，這種要求的放射性的最小值將已經(jīng)安全地衰變到背景水平以下。在所有情況下對標記所要求的放射性比那些用于醫(yī)學射線照相應用的放射性要低得多。
最好選擇放射性同位素以便允許其溶解在涂料組分中。因此，溶解同位素的可能性不僅取決于包含它的化學物種的性質(zhì)-在要求的低濃度水平任何物質(zhì)是可溶解的-而且主要取決于從中提取同位素的放射性前驅(qū)材料的化學性質(zhì)。
值得注意的是，如果能夠作為存活期較長的放射性母同位素的衰變(子體)產(chǎn)物來現(xiàn)場產(chǎn)生存活期短的放射性同位素，則存活期短的放射性同位素僅可在實際應用中處理。在這種情況下，存活期短的同位素與其放射性前驅(qū)處于長期平衡中(即，其中所有衰變鏈元素的濃度處于穩(wěn)定狀態(tài))，采用前驅(qū)的數(shù)值放射性和半衰期。子同位素一與其母體分離，就按照其自己的較短存活期衰變。
這意味著，母同位素必須以允許所產(chǎn)生的子產(chǎn)物容易與其生成母體分離的化學形式存在。已知僅有很少的同位素滿足本文要求的全部條件，這些條件是值得注意的i)表現(xiàn)具有γ輻射的發(fā)射的存活期短的衰變；ii)具有存活期足夠長的母同位素；iii)具有允許同位素從它們的母同位素中容易分離的化學屬性。
已被廣泛研究并用于醫(yī)學應用中的這些同位素之一是99m-锝。99m-Tc是具有142.68keV的能量、具有6.01小時的半衰期的γ輻射體。該同位素在99-鉬到99-锝的β衰變中是亞穩(wěn)能級。99-Mo又具有66小時(2.75天)的半衰期。99-Mo是核反應堆中235-鈾的裂變產(chǎn)物，并且目前從特別設計的反應堆中輻照的核燃料中提取。也可以通過對98-鉬目標的高通量中子輻照來產(chǎn)生。
包含以依附于離子交換劑、凝膠或類似的色譜載體的鉬酸鹽離子的化學形式存在的99-Mo前驅(qū)同位素的99m-锝發(fā)生器可從放射性藥物公司買到。在與其通過母體99-Mo的衰變來補充相對應的間隔中，可通過簡單洗脫從這些發(fā)生器中‘分離’99m-Tc。99m-Tc發(fā)生器的有效存活期大約是99m-Mo前驅(qū)的5個半衰期周期，即大約兩周。這次之后，發(fā)生器必須由新的來更換。
根據(jù)本發(fā)明，從這種類型的發(fā)生器獲得的99m-Tc在現(xiàn)場以受控方式混合到印刷液中，以便獲得受控的標準放射性的液體。
通過將確定數(shù)量的所述印刷液施加到對象表面，實現(xiàn)所討論的對象標記。通過本領(lǐng)域內(nèi)任何已知的方法可以實現(xiàn)這點；優(yōu)選是通過按需滴入類型的噴墨印刷或噴涂方法，因為這些方法不需要外部(放射性)墨水再循環(huán)。因此，打印頭的墨水流量傳動機構(gòu)可以是機電的或壓電式的；墨水優(yōu)選是通過打印頭內(nèi)部循環(huán)，以便在打印或標記操作期間保持墨水的放射性等級恒定并提供需要的壓力梯度。
‘打印’操作還能或者以簡單標記或者以印戳的形式執(zhí)行，簡單標記或印戳在所用放射性同位素的存活期內(nèi)可由對應的輻射敏感區(qū)域檢測裝置讀取。一收到相應信號(優(yōu)選是電信號)，可激活打印或標記操作。
根據(jù)本發(fā)明，需要用于標記的放射性同位素的數(shù)量很少，除直接輻射效應之外，不用關(guān)注毒理問題；事實上，沉積在標記中的同位素原子的數(shù)目遠低于大多數(shù)常規(guī)分析儀器的檢測限制，以及遠低于規(guī)定的化學毒性水平。
根據(jù)公式N＝1.44*I0*t1/2，標記中需要的放射性原子的總數(shù)目N能夠從同位素的半衰期t1/2以及期望的初始絕對衰變率I0中計算；優(yōu)選絕對初始衰變率I0低于1000貝可(每秒衰變)。需要使用半衰期為10分鐘、少于一百萬原子的同位素，對應于少于1.6*10-18摩爾。
根據(jù)本發(fā)明的標記方法利用任何存活期短的放射性同位素是可行的，所述同位素是存活期長的放射性母同位素的直接或間接子體，并且用于所述同位素的化學分離方法是已知的。值得注意的是，下面的放射性同位素可用于標記裝置的備選實施例60-Fe母體(半衰期為1.5百萬年)產(chǎn)生作為標記同位素的60m-Co(半衰期為10.5分鐘)，同時產(chǎn)生以低于放射性背景水平的速率衰變到穩(wěn)定的60-Ni的60-Co(半衰期為5.27年)。
90-Sr母體(半衰期為28.79年)產(chǎn)生作為標記同位素的90m-Y(半衰期為3.19小時)，同時產(chǎn)生以原始放射性等級的5％的速率衰變到穩(wěn)定的90-Zr的90-Y(半衰期為64小時)。
103-Ru母體(半衰期為39.26天)產(chǎn)生作為標記同位素的103m-Rh(半衰期為56分鐘)，同時產(chǎn)生穩(wěn)定的103-Rh。
106-Ru母體(半衰期為373.6天)產(chǎn)生作為標記同位素的106m-Rh(半衰期為131分鐘)，同時產(chǎn)生立即衰變到穩(wěn)定的106-Pd的106-Rh(半衰期為29.8秒)。
137-Cs母體(半衰期為30年)產(chǎn)生作為標記同位素的137m-Ba(半衰期為2.55分鐘)，同時產(chǎn)生穩(wěn)定的137-Ba。
144-Ce母體(半衰期為285天)產(chǎn)生作為標記同位素的144m-Pr(半衰期為7.2分鐘)，同時產(chǎn)生衰變到穩(wěn)定的144-Nd的144-Pr(半衰期為17.28分鐘)。
可用于本發(fā)明范圍的短暫放射性的另一個源是232-釷(半衰期為1.4*1010年)，或者優(yōu)選是它的第一直接子同位素228-鐳(半衰期為5.7年)。

圖1a表示232-釷放射系的衰變圖式。有效的標記同位素是212-鉛(212-Pb，半衰期為10.6小時)，它與它的存活期更長的放射性母體處于長期平衡中。該平衡鏈中的一個元素是氣態(tài)的220-氡(釷射氣，半衰期為55.6秒)，它可用于分別從釷或鐳源經(jīng)由氣流提取放射性，并將其傳送到涂料組分中，其中220-Rn衰變到212-Pb。由于212-Pb，如此產(chǎn)生的涂料組分的放射性從關(guān)閉裝置起大約一周之后將會完全消失。
適當放射性的另一個源是235-鈾(半衰期為7.0*108年)或者其子體核之一，優(yōu)選是227-錒(半衰期為21.77年)，它可用作發(fā)生器以得到標記同位素211-鉛(211-Pb，半衰期為36.1分鐘)。圖1b表示235-鈾放射系的衰變圖式。將211-Pb鏈接到其存活期更長的放射性母體的長期平衡鏈的一個元素是氣態(tài)的219-氡(半衰期為3.9秒)。通過氣流可從發(fā)生器提取氡并引入到涂料組分中，其中它衰變到211-Pb。211-Pb衰變的最終產(chǎn)物是穩(wěn)定的同位素207-Pb。由于211-Pb，如此產(chǎn)生的涂料組分的放射性從關(guān)閉裝置起大約6小時之后將完全消失。
同位素發(fā)生器部分作為如從同位素設施處購買的整體模塊化單元來操作；這意味著除根據(jù)其說明書使用之外，在用戶級不對其執(zhí)行任何處理。99m-Tc發(fā)生器需要每兩周更換一次；而基于228-鐳的212-Pb發(fā)生器將維持大約30年，基于227-錒的211-Pb發(fā)生器將維持大約100年。
用于檢測本發(fā)明的標記的設備優(yōu)選是閃爍器或半導體類型的γ檢測器。在閃爍器-檢測器中，標記同位素的放射性衰變中產(chǎn)生的γ量子被包含光學上透明的固體(例如，如NaIT1、CsIT1、BGO(鍺酸鉍)、CWO(鎢酸鎘)或PWO(鎢酸鉛)之類的材料的晶體)的重原子吸收，在UV、可見光或NIR光譜范圍內(nèi)產(chǎn)生多個低能光子。產(chǎn)生的光子數(shù)因此或多或少與原始γ量子的能量成比例。隨后通過光子倍增管檢測所述光子，這樣操作以便于根據(jù)它們的相對能量區(qū)別γ射線。把落入預置能量窗的γ射線當作源自標記同位素并計數(shù)。
閃爍器檢測器的受關(guān)注的一種變體、例如US4788436中描述的，使用相應地摻雜的光纖作為γ射線的有效吸收媒體。在兩種意義上，產(chǎn)生的光子移動沿著產(chǎn)生它們的光纖向下至設置在光纖末端的相應光子倍增管，其中相應的光脈沖被識別并計數(shù)。值得注意的是，光纖允許以容易的方式把幾乎任意形狀給檢測界面，結(jié)果可制成門或任何其它方便結(jié)構(gòu)的形式。從許多供應商，例如從三菱電器可買到輻射檢測光纖。
γ射線檢測器的另一種變體是基于在適當半導體材料(例如，硅、鍺、CdZnTe2及其它)中通過吸收γ射線直接產(chǎn)生電荷載體。在進一步變體中，硅光電二極管與閃爍器晶體結(jié)合使用。所有這些類型的γ射線檢測器是本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的并且可從各種來源買到，例如從三菱電器；因此不需要在這里進一步描述它們。
本發(fā)明也包括用于暫時標記對象并在稍后的時間檢測所述標記以便對所述標記的對象執(zhí)行特定動作的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括至少一個用于暫時標記對象的裝置和至少一個用于檢測對象上暫時標記的存在的檢測裝置。用于施加暫時標記的標記裝置包括存活期短的放射性核素發(fā)生器、印刷液的第一容器、輻射、監(jiān)測器、控制單元以及打印或標記頭。一接收到信號(例如電信號)就激活標記裝置。一檢測到所述暫時標記，檢測裝置能夠檢測伽馬輻射并產(chǎn)生信號(優(yōu)選是電信號)。所述信號、例如電信號則可用于對所述標記的對象執(zhí)行特定動作，例如將其從類似對象的流中取出。
標記裝置和檢測裝置優(yōu)選是相互局部分離。在優(yōu)選實施例中，標記裝置還包括分離閥和/或泵。在另一個實施例中，標記裝置可包括用于存儲涂料組分的第二容器，涂料組分優(yōu)選是印刷油墨，其中不包含任何存活期短的放射性同位素，即完全沒有同位素。將這個容器用于重新注入第一容器并保持第一容器內(nèi)的液體的幾乎恒定的液面。
系統(tǒng)可包括(如果需要)多個獨立的標記裝置；系統(tǒng)也可包括(如果需要)多個獨立的檢測裝置。標記裝置和檢測裝置還可以關(guān)于所使用的標記放射性核素和所使用的檢測硬件是相同或不同類型的。為驗證是否已正確施加標記，標記裝置也可與外部輻射檢測器關(guān)聯(lián)。
本發(fā)明的另一方面是一種涂料組分，優(yōu)選是噴墨印刷油墨。涂料組分的特征在于它包括至少一種存活期短的放射性同位素。
涂料組分、特別是噴墨印刷油墨包括作為主要成分的液體，它可能是簡單溶劑，例如水、酒精、異丙醇、它們的混合物或任何其它溶劑或易蒸發(fā)的溶劑混合物。然而，優(yōu)選是涂料組分包括少量、即按重量計少于1％的添加劑，目的是i)增強涂料組分在各種襯底上的潤濕性，ii)將標記固定在襯底上，iii)防止標記裝置中的涂料組分起泡沫。用于i)的添加劑從陰離子、陽離子或中性表面活性劑的類中選擇；用于ii)的添加劑從水溶的和溶劑可溶的、非可交聯(lián)的粘合劑(例如淀粉、聚乙烯醇、乙基纖維素、乙酰纖維素、聚丙烯酸衍生物等)的類中選擇。結(jié)合到墨水中的粘合劑的量的范圍最多達到涂料組分的總重量的5wt％。優(yōu)選是，按重量計，在少于2wt％的濃度中并且更優(yōu)選地在少于0.1％的濃度中使用粘合劑；用于iii)的添加劑從防沫劑的類中選擇。隨應用而定，還可提供諸如殺菌劑、電解質(zhì)等添加劑。
結(jié)合到涂料組分中的放射性同位素與前面介紹的放射性同位素相同。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本文給出的公開，能容易地設計使用其它放射性同位素和/或其它檢測設備和/或其它裝置布局的本發(fā)明的其它實施例。將借助于附圖和示范實施例進一步概述本發(fā)明。
圖1a)表示天然232-Th衰變鏈，b)表示天然235-U/227-Ac衰變鏈；圖2示意表示使用99m-Tc發(fā)生器的實施例；圖3示意表示使用212-Pb發(fā)生器的實施例；圖4示意表示根據(jù)本發(fā)明、包括標記裝置和空間分離的自動檢測裝置(門)的標記系統(tǒng)的應用。
實例按照根據(jù)本發(fā)明的標記對象(O)的標記裝置的第一實施例并參照圖2的圖示，屏蔽的99m-Tc發(fā)生器(1)被用作放射性同位素的源。除所述放射性同位素的源之外，標記裝置還包括包含無色印刷液(3)的容器(2)、循環(huán)泵(4)、分離閥(5)、輻射監(jiān)測器(6)、控制單元(處理器)(7)、以及具有其對應的控制電子裝置(9)的打印或標記頭(8)。在通常是沒有著色劑和顏料的噴墨墨水底座的容器(2)中的印刷液(3)通過所述循環(huán)泵(4)而連續(xù)循環(huán)。所述印刷液的一部分經(jīng)由所述分離閥(5)、通過其中為之加載99m-Tc放射性的所述99m-Tc發(fā)生器(1)、在流回容器(2)之前是偏離的。容器中的印刷液的99m-Tc總放射性由所述輻射監(jiān)測器(6)和所述控制單元(7)監(jiān)控，從而允許啟動所述分離閥(5)以便所得的印刷液(3)的99m-Tc放射性保持在預定水平。整個裝置包含在適當?shù)妮椛淦帘?10)中，使得不會對操作人員產(chǎn)生輻射危險。裝置中放射性墨水(3)的總?cè)莘e有利地保持較少，并且可提供第二個無放射性墨水容器(11)，通過都由所述處理器(7)控制的定量給料泵(13)和液面?zhèn)鞲衅?14)根據(jù)需要以無放射性液體(12)來補充墨水容器(2)。
如果關(guān)斷標記裝置，則根據(jù)6小時的99m-Tc同位素的半衰期，印刷液的99m-Tc放射性在一天之后衰變到大約其初始值的12.5％，兩天之后到1.5％，三天等待之后到0.2％。這意味著幾天等待期之后，除了在屏蔽的99m-Tc發(fā)生器中，設備中不再存在顯著放射性，使得該設備能被自由地維護或修理。
在標記中的99m-Tc衰變之后，所得到的99-Tc同位素同樣是放射性的，衰變到具有210000年的半衰期的穩(wěn)定99-Ru。然而，在使用的數(shù)量上，這種長期的放射性絕對是無害的，與存在于所有生物中的背景放射性相比，其影響實際上可忽略，背景放射性是由于自然出現(xiàn)的放射性同位素40-K(天然鉀的0.0117％；1.28*109年的半衰期；β--、β+-和γ-輻射體)；鉀是地球上生命的必需要素。
根據(jù)第二實施例并參照圖3的圖示，根據(jù)本發(fā)明用于標記對象(O)的標記裝置包括基于228-鐳的作為放射性標記同位素源的212-Pb發(fā)生器。228-Ra包含在干的且屏蔽的發(fā)生器封裝(1)中，其中它與其子核、值得注意的是與氣態(tài)220-氡(釷射氣，半衰期為55.6秒)處于長期平衡中。裝置還包括包含無色印刷液(3)的容器(2)、氣泵(4)、循環(huán)泵(5)、輻射監(jiān)測器(6)、控制單元(處理器)(7)、以及具有其相應的控制電子裝置(9)的打印或標記頭(8)。在通常是沒有著色劑和顏料的噴墨墨水底座的容器(2)中的印刷液(3)由泵(5)通過打印頭(8)使其連續(xù)地循環(huán)。由處理器(7)控制，依靠氣泵(4)從發(fā)生器封裝中吸入包含220-氡的空氣，在多孔熔結(jié)玻璃界面(F)的幫助下通過液體(3)起泡。容器(2)中印刷液(3)的總″220-Rn和子體″放射性被輻射監(jiān)測器(6)和處理器(7)監(jiān)視，從而被允許作用于氣泵(4)，使得印刷液的所得到的主要是212-Pb產(chǎn)生的放射性大體停留在預定水平。整個裝置包含在適當?shù)妮椛淦帘?10)中，使得不會對操作人員產(chǎn)生輻射危險。裝置中放射性墨水(3)的總?cè)莘e有利地保持較少，并且可提供第二個無放射性墨水容器(11)，通過都由所述處理器(7)控制的定量給料泵(13)和液面?zhèn)鞲衅?14)根據(jù)需要以無放射性液體(12)補充墨水容器(2)。
印刷液實質(zhì)上僅包含存活期短的同位素，212-Pb具有所有同位素中最長的半衰期(10.6小時)。關(guān)斷裝置之后，標記液體的放射性在一天之后下降到其初始值的21％，兩天后到4.3％，三天后到0.9％。這意味著，在大約一周的等候周期之后，除了在屏蔽的發(fā)生器部分中，顯著放射性不再存在于設備中，使得該裝置能被自由地維護或修理。212-Pb衰變的最終產(chǎn)物是穩(wěn)定的208-Pb。
參照圖4的圖示，根據(jù)本發(fā)明包括多個標記站和單個檢測站的標記和檢測系統(tǒng)體現(xiàn)如下郵局的小盒大廳包括一系列小盒(L)。根據(jù)本發(fā)明(例如圖2)的標記裝置(D)位于每個小盒(L)內(nèi)，每個小盒在接收對象(O)用于稱量或裝運的位置。在稱量操作期間，由電信號觸發(fā)，可將不可見的放射性且快速干的噴墨標記施加于對象(O)的下部。標記確定的對象(O)的請求可由此手動給出，或者可作為滿足預定條件(例如，對象的目的地)的結(jié)果而自動產(chǎn)生。標記操作之后立即將對象通過連接到標記裝置(D)的γ計數(shù)器(C)。如果γ計數(shù)器(C)檢測到所施加的標記，則認為標記操作成功地結(jié)束，經(jīng)由傳送帶(B)將對象(O)送到中心收集點(P)。如果計數(shù)器(C)對于可能標記的對象沒有檢測到標記，則發(fā)出故障警報，允許小盒的工作人員采取適當措施。
在中心收集點(P)，對象經(jīng)過包括用于檢測、區(qū)別并計算γ輻射的閃爍器檢測器和相應的處理電子裝置的門(G)。如果需要，門(G)還連接到機械致動器(A)，用于從干線(M)取出對象(O)送到輔助線(S)。一檢測到對應于對象(O)上標記的γ輻射，設置機械致動器，以便將標記的對象(O)從主流轉(zhuǎn)到輔助線(S)。以這種方式將分離的對象傳送到檢測站(沒有示出)，其中它們受到X射線掃描和/或其它適當檢測操作，其中如果需要，在將其送到最終目的地之前，也可手工對其檢察。經(jīng)由干線(M)依次直接傳送未標記的對象，裝載到運輸車輛的底板上。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本文的公開可設計標記方法、標記裝置、標記和檢測系統(tǒng)的許多其它變體。
權(quán)利要求
1.一種用于在過程鏈中暫時標記對象(O)的方法，所述方法包括通過標記裝置將涂料組分(3)施加到所述對象(O)的步驟，所述涂料組分(3)包含存活期短的放射性同位素，其中從存活期較長的放射性前驅(qū)同位素現(xiàn)場產(chǎn)生所述存活期短的放射性同位素并添加到所述標記裝置中的所述涂料組分(3)中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述存活期短的放射性同位素具有包括在一分鐘與一天之間的半衰期。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述存活期短的放射性同位素是伽馬輻射輻射體或β(+)輻射體。
4.如權(quán)利要求1到3其中之一所述的方法，其特征在于，所述存活期短的放射性同位素是從包括99m-Tc、60m-Co、90m-Y、103m-Rh、106m-Rh、137m-Ba、144m-Pr、144-Pr、212-Pb和211-Pb的組中選擇的。
5.如前面權(quán)利要求其中之一所述的方法，其特征在于，通過噴墨打印或通過噴涂操作將所述涂料組分(3)施加到所述對象(O)上。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述噴墨打印或噴涂是按需滴入類型的。
7.如前面權(quán)利要求其中之一所述的方法，其特征在于，所述涂料組分(3)包含至少一種粘合劑。
8.如前面權(quán)利要求其中之一所述的方法，其特征在于，由所述標記裝置在接收到特定信號、優(yōu)選為電信號時執(zhí)行所述涂料組分(3)的施加。
9.適用于在過程鏈中暫時標記對象(O)的裝置，所述裝置包括存活期短的放射性核素發(fā)生器(1)、印刷液的第一容器(2)、分離閥(5)、輻射監(jiān)測器(6)、控制單元(7)以及打印或標記頭(8)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述放射性核素發(fā)生器(1)產(chǎn)生伽馬輻射或β(+)輻射的放射性同位素，所述放射性同位素具有包括在一分鐘與一天之間的半衰期。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述放射性核素發(fā)生器(1)產(chǎn)生伽馬輻射的存活期短的放射性同位素，所述放射性同位素優(yōu)選為從包括99m-Tc、60m-Co、90m-Y、103m-Rh、106m-Rh、137m-Ba、144m-Pr、144-Pr、212-Pb和211-Pb的組中選擇。
12.如權(quán)利要求9到11其中之一所述的裝置，其特征在于，所述打印或標記頭(8)是噴墨打印頭，優(yōu)選為按需滴入的噴墨打印頭。
13.如權(quán)利要求9到12其中之一所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括包含印刷液的第二容器(11)、定量給料泵(13)，所述印刷液完全沒有放射性同位素。
14.一種用于在過程鏈中暫時標記對象(O)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括a)用于暫時標記對象(O)的至少一個裝置，優(yōu)選為根據(jù)權(quán)利要求9到13其中之一的裝置；以及b)用于檢測對象(O)上暫時標記的存在的至少一個檢測裝置，其中用于施加暫時標記的裝置包括存活期短的放射性核素發(fā)生器(1)、印刷液的第一容器(2)、分離閥(5)、輻射監(jiān)測器(6)、控制單元(7)以及打印或標記頭(8)，其中在接收到信號、優(yōu)選為電信號時激活所述裝置，以及其中所述檢測裝置能夠檢測伽馬輻射，并且在檢測到所述暫時標記時產(chǎn)生信號、優(yōu)選為電信號。
15.一種用于暫時標記并識別對象(O)的方法，所述方法包括以下步驟-通過標記裝置將涂料組分(3)施加到所述對象(O)，其中所述涂料組分(3)包含存活期短的放射性同位素；以及-通過檢測所述存活期短的放射性同位素發(fā)出的伽馬輻射來識別所述暫時標記；其中從存活期較長的放射性前驅(qū)同位素現(xiàn)場產(chǎn)生所述存活期短的放射性同位素并添加到所述標記裝置中的所述涂料組分(3)中。
16.存活期短的放射性同位素在墨水或涂料組分中用來在過程鏈中暫時標記和識別對象(O)的用法，其中從存活期較長的放射性前驅(qū)同位素現(xiàn)場產(chǎn)生所述存活期短的放射性同位素并添加到所述標記裝置中的所述涂料組分(3)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及將幾分鐘到幾小時的預定存活期的可檢測暫時標記施加到對象(O)上的方法、裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及含有存活期短的放射性同位素的涂料組分，并利用存活期短的放射性同位素作為暫時標記。通過包括由存活期更長的前驅(qū)核現(xiàn)場產(chǎn)生的低能級的存活期短的放射性核素的涂料組分(3)將暫時標記施加到對象(O)上。標記裝置包括放射性核素發(fā)生器(1)、用于現(xiàn)場制備放射性標記的印刷油墨的容器(2)以及最好是按需滴入類型的噴墨或類似的打印或噴涂頭(8)。最好通過伽馬輻射計數(shù)器檢測并識別標記。本發(fā)明也要求一種利用幾分鐘到幾小時的預定存活期的放射性同位素來暫時標記對象(O)以便在稍后的時間點對所標記對象(O)執(zhí)行操作的系統(tǒng)的權(quán)利。
文檔編號G03F3/00GK1732094SQ03825824
公開日2006年2月8日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者E·米勒, T·蒂勒, X·馬格勒塔茲, M·塞托 申請人:西柏控股有限公司