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Die
Raman-Spektroskopie ähnelt
der Infrarot-(IR)-Spektroskopie, einschließlich Nah-Infrarot(NIR)-Spektroskopie, weist aber
einige Vorteile auf. Der Raman-Effekt ist hochempfindlich in Bezug auf
kleine Differenzen in chemischer Zusammensetzung und kristallographischer
Struktur. Diese Eigenschaft erweist sich als sehr nützlich bei
der Untersuchung illegaler Drogen, da sie die Unterscheidung von
legalen und illegalen Verbindungen ermöglicht, selbst wenn deren Elementarzusammensetzung ähnlich ist.
Zudem kann bei der Anwendung von IR-Spektroskopie bei wässrigen
Proben ein großer Teil
des Schwingungsspektrums durch das intensive Wassersignal verdeckt
bleiben. In der Raman-Spektroskopie können dagegen wässrige Proben
leichter analysiert werden, da das Raman-Signal von Wasser relativ
schwach ausgeprägt
ist. Daher zeigt sich die Raman-Spektroskopie häufig bei der Analyse biologischer
und anorganischer Systeme, sowie bei Untersuchungen von Wasserverschmutzung
als nützlich.
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Die
Raman-Streuung kann als nicht-elastische Kollision eines einfallenden
Photons mit einem Molekül
betrachtet werden. Das Photon kann elastisch, d.h. ohne Änderung
der Wellenlänge,
gestreut werden, was als Rayleigh-Streuung bekannt ist. Umgekehrt
kann das Photon nicht-elastisch gestreut werden und führt zum
Raman-Effekt.
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Die
Taggant Technolgie wird am häufigsten zur
Detektion und Herkunftsidentifikation eingesetzt. In einer bekannten
Detektionsanwendung werden Sprengstoffen während ihrer Herstellung chemische oder
physikalische Marker beigegeben. Die Detektion der Tagganten kann
dann beispielsweise bei Flughafenkontrollen das Vorhandensein des
Sprengstoffs anzeigen. In einer Identifikationsanwendung werden die
Tagganten derart gestaltet, dass sie eine Explosion unbeschadet überstehen
und zur Identifikation der Herkunft des Sprengstoffs im Rahmen forensischer Untersuchungen
mit eindeutigen Raman-Spektren von Taggants den die Taggants enthaltenden Sprengstoffen
gegenübergestellt.
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Die
Taggant Technologie wird für
viele neue kommerzielle Anwendungen vorgeschlagen. Sie kann zur
Verwaltung von Lieferketten für
Artikel verwendet werden, um zu gewährleisten, dass der Artikel
aus einer bestimmten Quelle und nicht dem Grau-Markt entstammt oder nachgemacht ist.
Märkte sind
Flugzeugteile, Briefmarken, handelsfähige Finanzinstrumente (z.B.
Geldwährung,
Schecks, Briefmarken, Belege, Aktienzertifikate, Obligationen, Skripten,
Lebensmittelmarken), Identitäts-
und Reisedokumente (z.B. Pässe,
Identitätskarten,
Visa, Krankenversicherungskarten), Identifikations-Etiketten (Bekleidungsindustrie),
Verpackungen oder Verschlussnähte
auf Artikeln wie CDs, DVDs und Software. Von besonderer Bedeutung
sind die pharmazeutische Industrie, die Gesundheitspflegebranche sowie
die Lebensmittel- und Arzneimittelaufsichtsbehörden. Neben ökonomischen
Verlusten und dem Schaden für
das Ansehen von Herstellern und Lieferanten, können gefälschte Arzneimittel darüber hinaus
das Leben von Patienten gefährden.
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Es
liegen zahlreiche Taggant Technologien vor, wie beispielsweise NIR
und Fluoreszenz Taggants. Eine viel versprechende Technologie zur
Fälschungsverhütung stellen
Raman Taggants dar. Es sind üblicherweise
organische, monomere oder polymere Verbindungen mit Raman-aktiven
Komponenten, wie zum Beispiel Azo-, Azomethine oder polyzyklische
Chromophoren, Polydiacetylen Kolloide oder nanoskopische Metallpartikel
oder auch Phthalocyanine. Information wird durch die Taggants codiert,
indem ein eindeutiges Ramanspektrum der Information über einen
bestimmten Artikel zugeordnet wird. Die Information der Taggants
wird durch Bestrahlung mit Licht, beispielsweise mit einem Laser,
und anschliessender Detektion der Spektralempfindlichkeit im Raman-Wellenlängenbereich
erhalten. Das gemessene Spektrum wird dann mit Referenzspektren
einer Bibliothek abgeglichen, um so die Taggants zu identifizieren
und daraus die Information über
den mit den Taggants verbundenen Artikel herzuleiten.
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Um
Probleme wie Fälschungen
anzugehen, wird eine sichere, flexible und kostengünstige Authentifizierungslösung bereitgestellt,
die nahtlos in herkömmliche
Logistik-Systeme integriert werden kann. Die vorgeschlagene Lösung zur
Produktauthentifizierung und Validierung in Distributionskanälen umfasst
drei hauptsächliche
Komponenten:
- 1) maschinenlesbare, bevorzugt
Raman-aktive chemische Taggants und unter Umständen eine zugeordnete Identifikationsvorrichtung
um die Taggants mit den interessierenden Artikeln zu verbinden;
- 2) ein Taggant-Lesegrät;
und
- 3) eine Taggant-Löscheinrichtung.
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Ein
Bestandskontrollsystem ist ebenfalls bevorzugt in das System integriert,
um eine zusammengefasste Analyse, Auswertung und Speicherung der Information
aus dem Lesgerät
zu ermöglichen.
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Das
vorgeschlagene Verfahren dient der Kontrolle und Validierung von
Artikeln im Distributionskanal durch Authentifizierung der Herkunft
der Artikel. Die Authentifizierung wird durch die Überprüfung bestimmter,
mit dem Artikel beispielsweise auf dem Etikett verbundenen Taggants
erzielt, wo weitere Produktdistributionsinformation üblicherweise
in optischen, räumlich
codierten Freimachungsvermerken enthalten ist, beispielsweise einem
Barcode. Die Taggants werden gewöhnlich
aus komplexen, langkettigen Polymeren hergestellt und erzeugen bei
der Überprüfung im
Lesegerät
komplexe, eindeutige spektrale Fingerprints. Der chemische Fingerprint
ist mit Information verknüpft,
die der Identifizierung, Validierung und Unterscheidung der Herkunft
von Artikeln, beispielsweise Arzneimittel oder Drogen, dient. In
einem Beispiel besitzt jeder Zulieferer in der Distributionskette
seine eigenen, eindeutigen Taggant-Materialien zur Taggant-Etikettierung.
Die Etiketten werden gewöhnlich
auf Verpackung oder Behälter
der an den nachgeordneten Kunden gelieferten Ware angebracht. Es
ist dabei meist weder notwendig noch erwünscht, die Taggants auf dem
Artikel aufzutragen, wie beispielsweise auf dem Arzneimittel selbst.
Als Teil der Distributionskette sollte die Authentifizierungsinformation
in das Datenmanagement-System integriert
sein.
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Die
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen, entsprechend einem Aspekt,
auf ein Taggantsystem. Dieses System umfasst ein mit Artikeln verbundenes Taggant-Material,
wobei das Taggent-Material gewöhnlich
die Taggants selbst sind oder Taggants in Kombination mit einem
Bindemittel, Klebemittel, Substrat oder einem die Taggants tragenden
Medium.
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Die
Taggants stellen Information über
die Artikel dar. Beispiele für
die Artikel umfassen Güter, Handelsgüter und
Sachvermögen
bei Dienstleistungen. Spezifische Beispiele umfassen Flugzeugteile, Briefmarken,
handelsfähige
Finanzinstrumente (z.B. Geldwährung,
Schecks, Briefmarken, Belege, Aktienzertifikate, Obligationen, Skripten,
Lebensmittelmarken), Identitäts-
und Reisedokumente (z.B. Pässe,
Identitätskarten,
Visa, Krankenversicherungskarten), Identifikations-Etiketten (Bekleidungsindustrie), Verpackungen
oder Verschlussnähte
auf Artikeln wie CDs, DVDs und Software.
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Ein
Taggant-Lesegrät
wird in der Analyse des Taggant-Materials zur Bestimmung der jeweiligen
Taggants und der damit verbundenen Artikelinformation eingesetzt,
beispielsweise der Information über
den Artikel, die mit dem eindeutigen Raman-Fingerprint verbunden ist.
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Eine
Taggant-Löscheinrichtung
zur Modifikation des Taggant-Materials wird bereitgestellt, um die Identifizierung
der Taggants und damit die Bestimmung der Information weniger durchführbar zu
machen. Insbesondere wird die chemische und/oder physikalische Struktur
der Taggants bevorzugt durch die Taggant-Löscheinrichtung verändert, so
dass das ursprüngliche
Taggant-Spektrum und damit die Information gelöscht oder nahezu gelöscht wird
und es schwierig wäre,
die Information nach der Modifizierung durch die Löscheinrichtung
wiederherzustellen.
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Bevorzugt
umfasst das Taggant-Lesegerät eine
Strahlungsquelle zur Bestrahlung des Taggant-Materials und ein Spektrometer
zur Bestimmung der Raman-Spektralempfindlichkeit
des Taggant-Materials. Die Taggant-Löscheinrichtung umfasst in einer
Ausführungsform
bevorzugt eine Strahlungsquelle, die durch Erwärmung im Taggant-Material chemische
und/oder physikalische Änderungen induziert,
um den Informationsgehalt des Taggant-Materials zu beeinflussen.
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Die
Taggant-Löscheinrichtung
kann eine Strahlungsquelle des Lesegerätes umfassen, worin die von
der Strahlungsquelle auf das Taggant-Material gerichtete Energie
zwischen einem Analysemodus zur Analyse des Taggant-Materials und
einem Löschmodus
zur Modifizierung des Taggant-Materials wechseln kann.
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In
weiteren Ausführungsformen
umfasst die Taggant-Löscheinrichtung
eine Strahlungsquelle, die das Taggant-Material mit einer anderen
Wellenlänge oder
spektralen Anteilen bestrahlt, als jene im Analysemodus verwendeten.
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In
einer Ausführungsform
ist das Taggant-Material mit Freimachungsvermerken verbunden, welche
räumlich
codierte Information enthalten. Ein Beispiel für räumlich codierte Information
ist geschriebener Text. Ein anders Beispiel für Freimachungsvermerke ist
maschinenlesbare räumlich
codierte Information, wie beispielsweise Barcodes, einschließlich zwei-dimensionalen
Barcodes.
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Eine
Modifizierung zur Erhöhung
der Sicherheit des Systems besteht darin, das Taggent-Material zu bedecken
oder mit einem Bindemittel zu versehen, wobei das Entfernen der
Bedeckung oder Einwirkung auf das Bindmittel eine Modifizierung
des Taggant-Materials
einleitet, wie beispielsweise durch Oxidation bei Einwirkung der
Atmosphäre
oder ungefiltertem Licht, so dass die Bestimmung der ursprünglichen
spektralen Fingerprints weniger durchführbar ist.
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In
einer derzeit geplanten Ausführungsform sind
die Artikel Arzneimittel, wie beispielsweise Tabletten. Das Taggant-Material
ist dabei auf einem Etikett für
die Tabletten vorgesehen, wie beispielsweise ein Barcode-Etikett,
welches die Art der Tabletten identifiziert.
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Die
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen, entsprechend einem Aspekt,
auf ein Taggant-Verfolgungsverfahren. Dies umfasst eine erste Einheit,
die das Taggant-Material verbunden mit den Artikeln aufweist, wobei
das Taggant-Material Information über die Artikel darstellt.
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Eine
zweite Einheit erhält
dann die Artikel aus der ersten Einheit, wobei die zweite Einheit
das Taggant-Material zur Informationsbestimmung analysiert. Nach
Bestimmung der dargestellten Information wird das Taggant-Material
modifiziert, um zukünftig
die Bestimmung der Information weniger durchführbar zu machen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
verbindet die zweite Einheit neues Taggant-Material mit den Artikeln, wobei das
neue Taggant-Material Information über die Artikel und die zweite
Einheit darstellt.
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Dies
erlaubt einer dritten Einheit, welche die Artikel aus der zweiten
Einheit erhält,
das neue Taggant-Material zur Informationsbestimmung des Taggant-Materials
zu analysieren und damit gegebenenfalls die Echtheit der Artikel
zu validieren.
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Die
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen, entsprechend einem Aspekt,
auf ein Etikettierungssystem. Dieses Etikettierungssystem umfasst
Freimachungsvermerke, die räumlich
codierte, optisch lesbare Information aufweisen sowie Taggant-Material,
in welchem Information in einer Raman-Spektralempfindlichkeit codiert
ist. Entsprechend einem weiteren Aspekt umfasst das Etikettierungssystem
Taggant-Material und eine Abdeckung auf dem Taggant-Material, wobei
das Entfernen der Abdeckung bevorzugt eine Modifizierung des Taggant-Materials einleitet
um so die Bestimmung des ursprünglichen Ramanspektrums
weniger durchführbar
zu machen.
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Die
oben genannten sowie weitere Merkmale der Erfindung umfassen neue
Einzelheiten und Vorteile bei der Herstellung und Kombination von
Teilen, die im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen und die
Ansprüche
näher beschrieben
werden. Das jeweilige Verfahren und Vorrichtung zur Verkörperung
der Erfindung sind als Veranschaulichung und nicht als Begrenzung
der Erfindung zu verstehen. Die Grundzüge und Merkmale dieser Erfindung können in
verschiedenen und zahlreichen Ausführungsformen verwendet werden,
ohne dabei den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
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In
den Zeichnungen stellen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in unterschiedlichen
Ansichten dar. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu,
sondern dienen der Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung.
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1 zeigt
ein Artikel-Verfolgungssystem- und Verfahren entsprechend der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Vorderansicht des Etikettierungssystems entsprechend der vorliegenden
Erfindung.
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3 zeigt
einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Etikettierungssystems.
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4 ist
eine schematische Darstellung des Taggant-Lesegeräts/Löscheinrichtung
der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
ein auf Tagganten basierendes Artikel-Verfolgungssystem für beispielsweise
eine Lieferkette aufbauend auf den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
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Im
Allgemeinen werden in der beschriebenen Vorrichtung die Tagganten
während
der Überprüfung durch
den Kunden am Ende der Kette durch das Lesegerät ausgelesen, um die in den
Tagganten codierte oder durch diese dargestellte Information zu erhalten.
Diese Information betrifft gewöhnlich
die Herkunft der die Lieferkette durchlaufenden Artikel. In einem
Beispiel wird die Information zur Verifizierung der vorgeschalteten
Lieferung oder Herkunft der Artikel verwendet.
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In
einem Ausführungsbeispiel
werden die Tagganten mittels eines 980 nm Halbleiterlaser angeregt
und einem MEMS Fabry-Perot abstimmbaren Filter Spektrometer ausgelesen,
wie in der US Patentanmeldung 10/967,07, angemeldet am 15.10.2004, („Raman
Spectrometer System")
beschrieben und auf die hier Bezug genommen wird. Der Vorgang des Auslesens
der Tagganten umfasst die Bestimmung der Raman-Empfindlichkeit der Taggants und den Abgleich
der gemessenen Empfindlichkeit mit einer Bibliothek möglicher
Tagganten.
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Nach
der Verifizierung werden die Tagganten dergestalt gelöscht, dass
die Bestimmung der ursprünglichen
Herkunft oder Artikelinformation weniger durchführbar ist. Dieser Vorgang kann
die völlige Auslöschung durch
dasselbe Lesegerät
oder durch eine getrennte Löschvorrichtung
umfassen. Alternativ umfasst der Löschvorgang eine Auslöschung,
bei der das ursprüngliche
Taggant-Spektrum und die damit verbundene Information nur sehr schwer
wieder zu erlangen ist, gegebenenfalls mittels besonderer Labortests.
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Der
Löschvorgang
wird bevorzugt durch Erhöhung
der Leistung oder Änderung
der Wellenlänge der
Laser-Lichtquelle des Lesegeräts
erzielt, so dass die Taggants oder das Taggant-Trägermaterial
wie z.B. Bindemittel erwärmt
werden und so im Taggant-Material
oder im Bindemittel chemische und/oder physikalische Änderungen
induzieren, die die eindeutigen spektralen Merkmale des Taggant-Materials
auslöschen
oder das Taggant-Substrat, -Träger,
Bindemittel oder Bedeckungsmaterial für die vom Lesegerät verwendete
Wellenlänge
undurchsichtig machen.
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Das
Merkmal der Taggant-Auslöschung
ist signifikant, da es als Maß für die Sicherheit
gilt, mit der die nicht-autorisierte Verwendung von Etiketten, Behältern oder
Verpackungen verhindert wird. Die eingehenden Verifizierungsdaten
werden an das Bestands-Managementsystem 115 weitergeleitet.
Nach Wiederverpackung, Verarbeitung oder lediglicher Bestandszählung wird
aus „Kunde
B" „Lieferant
B" für den nachgeordneten „Kunden
C". Waren, die Ort
B verlassen, werden eindeutig durch Taggant B markiert. Dieser Zyklus
wird an jedem notwendigen Umschlagsort während der gesamten Distributionskette vom
Lieferant bis zum Endverbraucher angewandt.
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Das
vorgeschlagene System kann den besonderen Anforderungen des Kunden
angepasst und gestaltet werden. Beispielsweise können produktspezifische Taggants
zusammen mit Authentifizierungs-Taggants für die Lieferkette auf die Verpackungseinheiten
aufgebracht werden. Diese Taggants dienen nur der Arzneimittel/Drogen-Authentifizierung
und würden
unverändert
den gesamten Distributionskanal 100 durchlaufen.
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Die
vorgeschlagene Lösung
bietet einige besondere Vorteile.
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Die
Gestaltung und Herstellung der Raman-aktiven Taggants werden auf
die Sicherheitsanwendung zugeschnitten. Diese Taggants sind üblicherweise
spezielle komplexe, langkettige Polymere, die nicht im freien Handel
erhältlich
sind. Es gibt eine Vielzahl von Molekülklassen und Mischungen, die
zur Taggantherstellung verwendet werden können. Dies erlaubt den möglichen
Einsatz einer geradezu grenzenlosen Vielfalt von Taggants. Umgekehrtes
Gestalten der chemischen Struktur von Taggants ausgehend vom beobachteten
Spektrum erweist sich als außerordentlich
schwierig. Zur weiteren Erhöhung der
Sicherheit können
je nach Anforderung Taggants als Unikate eingesetzt werden.
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Der
Sicherheitsaspekt findet auch beim Lesegerät und beim System Berücksichtigung.
Auf Ebene des Lesegeräts
werden Datenverarbeitung und Verifikation bevorzugt autonom durchgeführt und nur
positive/negative Authentifizierung wird an das Informationssystem
und an den Anwender weitergegeben. Darüberhinaus kontrolliert dieses
System die Lebensdauer der Taggants auf den Etiketten, sobald sie
im Distributionssystem sind, durch gezielte Auslöschung am Ende eines vorbestimmten
Arbeitsvorgangs. Dies eliminiert mögliche leere Verpackungen, Behälter oder
Etiketten, die für
unsachgemässe
oder illegale, gefälschte
Arzneimittel oder Drogen weiterverwendet werden könnten.
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Einfachheit,
Flexibilität
und Kompatibilität.
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Verglichen
mit anderen Authentifizierungsverfahren wie beispielsweise der direkten
Charakterisierung pharmazeutischer Drogen ist die vorgeschlagene
Lösung
einfacher zu handhaben und breiter anwendbar. Ein weiterer Vorteil
des vorgeschlagenen Systems besteht darin, dass das Aufbringen der
Taggants auf die Etiketten oder Verpackungen durch ein Inkjet-Druckverfahren
erfolgen kann, welches mit den derzeit verwendeten Verfahren zur
Barcode-Erzeugung für
die Bestandskontrolle kompatibel wäre. Die Anpassungsfähigkeit
und Kompatibilität
machen die Adaption des vorgeschlagenen Systems vergleichsweise
leicht.
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Das
System kann auch kostengünstig
hergestellt werden. Da viele Millionen Produkte die Distributionskanäle durchlaufen,
ist es erforderleich, dass Taggants kostengünstig sind. Verglichen mit
anderen Technologien wie Radiofrequenz Identifizierung (RFID) oder
optisch verschobenen oder optisch flexiblen Pigmenten verursachen
Polymer basierte Taggants signifikant weniger Kosten.
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1 zeigt
eine Reihe von Lieferanten A1, A2 und A3. Jeder dieser Lieferanten
kann beispielsweise ein Arzneimittelhersteller der Arzneimittel
D1, D2, D3, D4 und D5 sein. Um anzuzeigen, dass diese Arzneimittel
D1–D5
von den Herstellern A1, A2, beziehungsweise A3 stammen, werden sie
durch das Taggant-Material 110 markiert, welches den jeweiligen
Lieferanten A1, A2 oder A3 darstellt und identifiziert.
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Die
Arzneimittel treten dann in die Lieferkette 100 ein. Sie
werden an die Zwischeneinheiten wie Verarbeitunganlage/Verpackungsanlage
B1/B2 der Lieferkette verteilt. Nach Eingang der Arzneimittel D1–D5 werden
die Taggants A1–A3
der Lieferanten durch das Bestandsmanagementsystem 115 für jede der
Verarbeitungs/Verpackungsanlage B1/B2 ausgelesen und analysiert.
Die durch die Taggants dargestellte Information wird bestimmt und
mit der Information des Bestandssystems 115 bezüglich der
Artikel abgeglichen um zu bestätigen,
dass die Arzneimittel vom korrekten Lieferanten erhalten wurden
und nicht nachgemacht oder gefälscht
sind. Die Taggant-Information wird bevorzugt zu jeder weiteren Information wie
beispielsweise in Barcodes codiert auf der Arzneimittelverpackung
gegengeprüft.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden dann diese die Herkunft der Arzneimittel A1, A2, A3 identifizierenden
Taggants gelöscht.
Insbesondere werden die Taggants chemisch und/oder physikalisch
modifiziert, so dass die ursprüngliche
spektrale Empfindlichkeit und damit die codierte Information dieser
Tagants schwieriger zu bestimmen, beziehungsweise unbestimmbar wird.
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Jede
der Verarbeitungs/Verpackungsanlagen B1/B2 markiert die Arzneimittel/Drogen
D1–D5 mit
ihren eigenen Tagganten B1, B2 110. Diese Taggants 110 werden
dann durch die Distributionscenter C1, C2 ausgelesen. Die durch
diese Taggants B1, B2 110 dargestellte Information wird
dann von den Bestandssystemen 115 der Distributionscentren
C1, C2 verwendet, um zu bestätigen,
dass die Arzneimittel/Drogen von der korrekten Verarbeitungs/Verarbeitungsanlage
stammen. Die Tagganten B1, B2 werden dann bevorzugt an den Distributionscentern
C1, C2 gelöscht.
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Neue
Tagganten C1, C2 110 werden auf die Arzneimittel D1–D5 durch
die Distributionscentre C1, C2 aufgebracht. Sie werden dann von
den Einheiten nahe dem Ende der Distributionskette, wie beispielsweise
Krankenhäuser
und Apotheken, verwendet, um zu bestätigen, dass die Arzneimittel/Drogen
nicht gefälscht
sind und von der korrekten Verarbeitungs/Verpackungsanlage C1, C2
für diese
Arzneimittel/Drogen stammen.
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2 veranschaulicht
als Beispiel ein Etikett, welches Tagganten der Lieferkette 100 trägt. Ein Etikett 200 in
der bevorzugten Ausführungsform
umfasst Freimachungsvermerke 210, die räumlich codierte Information
aufweisen. Beispiele für
räumlich codierte
Information sind lesbarer Text und Zahlen. Alternativ werden in anderen
Ausführungsformen maschinenlesbare
Systeme wie die dargestellten Barcodes 210 verwendet.
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Die
räumlich
codierte Information kann Informationen über die Art des Arzneimittels/Droge
und möglicherweise über die
Herkunft und das Herstellungsdatum enthalten. Das Etikett 200 weist
bevorzugt einen weiteren Bereich 150 auf, der Taggants enthält, die
dieselbe oder weitere Information bezüglich der Artikel darstellen.
In einem Beispiel wird das Taggant-Material in einem Bereich des
Etiketts 150 verteilt. So kann die räumlich codierte Information 210 und
die Taggant-Information 150 durch ein Lesegerät erhalten
werden, wobei das Etikett 200 sowohl mit optischen Wellenlängen, als
auch durch Bestrahlung des Etiketts mit den zur Aufnahme von Raman-Spektren
der Taggants im Bereich 150 erforderlichen Wellelängen ausgelesen
wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
enthalten jene zur räumlich
codierten Information 210 verwendeten Pigmente die Tagganten.
Damit wird das Etikett sowohl im optischen Spektralbereich zur Ermittlung
räumlich
codierter Information, als auch im Raman-Spektralbereich zur Aufnahme von Raman-Spektren
ausgelesen. Eine weitere Modifizierung ist die räumliche Codierung der Taggants
durch das Anordnen verschiedener Taggants in unterschiedlichen Bereichen
des Etiketts 200. Beispielsweise weisen die unterschiedlichen
Linien des Barcodes verschiedene Taggants auf, wobei in einem Beispiel
die unterschiedlichen Taggants Bereiche weitere Information codieren.
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3 zeigt
einen Querschnitt zur Veranschaulichung einer Ausführungsform
des Etiketts 200. Insbesondere umfasst das Etikett 200 ein
Substrat 10, wie beispielsweise Papier, Papier mit selbstklebender
Rückseite
oder einen Kunststoff-Film. Auf diesem Substrat 10 sind
Bereiche des Pigments 210 mit räumlich codierter Information
wie einem aufgedruckten Barcode verbunden. In dem gezeigten Beispiel
werden die Taggants als Filmschicht auf dem Substrat 210 sowie
auf den zur räumlichen
Codierung verwendeten Pigmentbereichen angeordnet.
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In
einer Ausführungsform
sind die Taggants im Haftmittel, Klebemittel oder Binder-Material enhalten
und bilden so die Taggant-Material Schicht 110.
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In
einer Ausführungsform
ist eine Bedeckung 212 für die Taggants 110 vorgesehen.
Diese Bedeckung dient dem Schutz der Taggants 110 vor Wechselwirkung
mit oder Einwirkung durch die Atmosphäre.
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Entsprechend
einem Aspekt der Erfindung leitet das Entfernen der Bedeckung 212 eine
Modifizierung des Taggant-Materials 110 ein. In einem Beispiel
sind die Taggants chemisch reaktiv, so dass das Entfernen der Bedeckung 212 die
Taggants der Atmosphäre
aussetzt und diese reagieren, ihre spektrale Empfindlichkeit verändern und
damit die durch die Taggants dargestellte Information löschen. In
einem anderen Beispiel ist das Taggant-Trägermaterial oder Bindemittel
chemisch reaktiv gegenüber
der Atmosphäre,
so dass das Entfernen der Bedeckung zur Reaktion des Bindemittels
oder einer anderen Änderung
führt,
die das Bindemittel lichtundurchlässig für die zur Taggant-Untersuchung verwendeten
Wellenlängen
macht. In einem weiteren Beispiel führt die Entfernung einer lichtfilternden
Bedeckung 212 dazu, dass das Taggant-Material dem vollen
Lichtspektrum ausgesetzt ist und so Änderungen im Taggant-Spektrum
einleitet. Im Ergebnis wird die Bestimmung des Taggant Ramanspektrum
sowie der Information durch das Entfernen der Bedeckung 212 weniger durchführbar.
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4 veranschaulicht
das Beispiel eines Taggant Lesegerätes/Löscheinrichtung 400.
In diesem Beispiel enthält
sie eine Halbleiterlaser Strahlungsquelle 410 wie z.B.
einen ca. 980 nm Pumplaser. In der beschriebenen Ausführungsform
ist dieser entlang eines Lichtwellenleiters 412 mit einem
Messfühler 414 verbunden.
Dieser projeziert die durch die Laserquelle erzeugte Laserstrahlung
auf das Taggant-Material 110. Der Messfühler 414 nimmt auch die
vom Taggant-Material kommenden Ramanspektren auf und leitet diese
an ein optischen Spektrum-Analysator/Controller 416. In
einem Beispiel geschieht dies durch eine Glasfaserverbindung 418.
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Der
optische Spektrum-Analysator/Controller 416 bestimmt das
Ramanspektrum und gleicht entweder das Spektrum gegebenenfalls mit
einer Spektrenbibliothek ab, um die im Ramanspektrum dargestellte
Information zu ermitteln oder sendet über eine Radiofrequenz-Funkverbindung
die spektralen Rohdaten an das Bestandssystem 115 der Einheit.
Dort wird die Information zur Verifikation der Herkunft beispielsweise
der Artikel, mit denen das Taggant-Material 110 verbunden
ist, verwendet. Ein Richtig/Falsch Signal wird dann an den Controller 416 zurückgesendet.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
wird das Taggant-Material 110 durch Erhöhung der Leistung der Laserstrahlungsquelle 410 zur
Einleitung chemischer und/oder physikalischer Änderungen im Taggant-Material
gelöscht,
beispielsweise in den Tagganten, dem Bindemittel oder einem die
Tagganten bedeckendem Material. Diese Änderungen machen das Auslesen
des Taggant-Materials und die Bestimmung der Information zukünftig weniger durchführbar.
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Befindet
sich der Controller 416 im Analysemodus, analysiert er
die spektrale Empfindlichkeit des Taggant-Materials, während er
im Löschmodus das
Taggant-Material
modifizert.
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In
weiteren Ausführungsformen
bestrahlt die Strahlungsquelle im Löschmodus das Taggant-Material
mit einer anderen Wellenlänge
oder Spektralgehalt als im Analysemodus, so dass das Taggant-Material
als gelöscht
oder unlesbar wiedergegeben wird.
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Während diese
Erfindung insbesondere mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist für
einen Fachmann selbstverständlich,
dass Abwandlungen und Variationen durchgeführt werden können, ohne
dabei vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung betrifft eine sichere, flexible und kostengünstige Authentifizierungssystemlösung, beispielsweise
um Produktfälschung
zu identifizieren, die in ein konventionelles Distributionslogistiksystem
integriert werden kann. Die vorgeschlagene Lösung zur Produktauthentifizierung
und Distributionskanalvalidierung umfasst drei hauptsächliche Komponenten:
- 1) maschinenlesbare, Raman-aktive chemische Taggants;
- 2) ein Taggant-Lesegrät;
und
- 3) eine Taggant-Löscheinrichtung.
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Die
vorgeschlagene Lösung
besteht in der Kontrolle und Validierung des Distributionskanals durch
Athentifizierung der Herkunft der Produkte. Die Authentifizierung
wird durch die Verifizierung bestimmter, mit einem Artikel verbundener
Taggants, beispielsweise auf einem Etikett, erreicht, zusammen mit
weiterer Produktdistributionsinformation in optisch, räumlich codierten
Freimachungsvermerken wie beispielsweise einem Barcode. Die Taggant-Information
wird zur Identifizierung, Validierung und Unterscheidung der Herkunft
von Artikeln, wie beispielsweise Gütern oder Produkten, verwendet.
Das Taggant-Material wird daraufhin durch Modifizierung der Taggants
unlesbar und so die Bestimmung der Information weniger durchführbar gemacht
und damit die Lebensdauer der Taggants kontrolliert.