使用发光标记物的痕量结合高分辨度地跟踪工业过程材料制造技术

一种标记工业过程材料（7）的方法，包括将痕量的发光标记物（1）有选择地结合到工业过程材料（7）之上和/或之中，该痕量在存在环境光时不足以光学可测、但是在原地就地的或者现场的工业过程材料之上和/或之中是足以无损地光学可测的，其中痕量的发光标记物（1）被用于为了材料控制、库存控制、存货控制、过程控制、物流控制、质量控制以及污染控制中的至少一个而跟踪、识别或者鉴定工业过程材料（7）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用发光标记物(luminescent marker)的痕量结合高分辨度地跟踪工业过程材料的方法，和检测这些发光标记物的便携式读出器。
技术介绍
对于综合材料控制、库存控制(或者存货控制)、过程控制、物流控制、质量控制以及污染控制而言，需要高分辨度地跟踪工业生产过程中所用的材料。这些控制确保工业生产过程中所用的材料以所需数量、所需质量在所需时间出现在所需地方，并确保材料从购 置和处理到使用和处置都被适当地解决。通过关注恐怖分子滥用爆炸物和农用化学品、食品/医药/燃料/饲料的数量和污染、材料的非法以次充好、有缺陷产品和建筑结构的责任、商品的价格和可用性、以及环境污染，公共部门和私营部门已经提高了对高分辨度地跟踪工业过程材料的要求。对材料和产品的生命周期的考虑也已驱使人们关注高分辨度跟踪。生命周期概念是一种“从摇篮到坟墓”的方法，它认为材料和产品，在它们经过原材料购置、处理、制造、配方(formulation)、运输、分配、使用、再利用、维护、回收、处置和废料管理的生命周期阶段时，具有经济和环境影响。综合的生命周期库存清单(comprehensivel if e-cycleinventory)需要增强的材料跟踪，即使是对于在一个或两个制造步骤中由单一原材料制成的简单产品也是如此。标准化的、无差别的、可替代的、可互换的、本质上同一形式的批处理的、以及可大宗获得的(available in bulk)或者有多种来源的工业过程材料是难以跟踪的。例如这样的材料的例子包括初级产品，诸如农产品和矿产；以及加工产品，诸如制造材料，建筑材料和工业化学品。实际上,这些材料的低固有视觉识别性(low inherent visible identity)使得无法高分辨度地跟踪。发光标记已被提出用于识别或鉴定高价值物品或材料，尤其是安全票据(security document)诸如护照、钞票、信用卡、支票，以及诸如珠宝、车辆、电子商品等物品。然而，现有发光标记系统要么需要较大量的发光材料以使得测试可以可靠地在环境光中进行，要么在使用发光材料的痕量(trace amount)时，需要复杂并且体积庞大的分光计来检测发光。对于跟踪通常为低价值商品材料、一般为大量生产并批量销售的工业过程材料，高浓度发光材料不实用或者不划算。此外，对实验室检测设备的使用经常需要由训练有素的分析化学家进行仔细的样品制备，并且也不利于对于非现场应用的样品的高吞吐量大量筛选(high-throughput mass screening)
技术实现思路
本专利技术提供一种标记工业过程材料的方法，包括将痕量的发光标记物有选择地结合到工业过程材料上和/或材料中，该痕量在存在环境光时不足以光学可测、但是在原地就地(in situ in the field)的或者现场的工业过程材料之上和/或之中是足以无损地光学可测的，其中痕量的发光标记物被用于为了材料控制、库存控制、存货控制、过程控制、物流控制、质量控制以及污染控制中的至少一个而跟踪、识别或者鉴定工业过程材料。本专利技术还提供一种用于经过工业过程材料的多个生命周期阶段跟踪工业过程材料的方法，该方法包括以下步骤通过有选择地将痕量的发光标记物结合于工业过程材料之中和/或之上，为工业过程材料赋予独特的发光响应；以及通过原地就地或者现场地从工业过程材料中检测出与独特的发光响应相符合的发光响应，在工业过程材料的多个生命周期阶段期间识别或者鉴定工业过程材料。本专利技术还提供一种系统，包括 便携式发光读出器，其被配置为原地就地或者现场地检测赋予工业过程材料和/或由其构成的产品、零件或结构的独特的发光响应；数据库，将关于工业过程材料、产品、零件和/或结构及其相应被赋予的独特的发光响应的信息关联地存储起来；处理器指令，用于使处理器对由便携式发光读出器检测的发光响应与数据库中存储的被赋予的独特发光响应进行比较，以识别或鉴定工业过程材料、产品、零件和/或结构。本专利技术还提供一种便携式发光读出器，包括分光计光源和分光计检测器，其光路通常被放置在具有限定样品区域的开口的不透明罩内，其中分光计光源和分光计检测器在样品区域上大致等焦面，且其中不透明罩在开口被样品基本上堵塞时将环境光基本上挡在分光计检测器外。附图说明利用仅结合附图的非限制实例对本专利技术进行说明，其中图I为显示了用于实地或现场跟踪、识别或鉴别工业过程材料的系统的实施方案的不意原理图；图2为表不13种发光材料的彼此不同的发射波长的表；图3为描述表示存在或不存在13种发光材料的彼此不同的发射波长的二进制代码的表格；图4为显示了使用包含发光标记物的示踪法跟踪商品化学物的示意图；以及图5A为根据本专利技术实施方案所述的一体化便携式发光读出器的透视分解视图，而图5B为图5A中读出器的组装形式的透视分解视图。具体实施例方式本文中所用的术语“发光标记物”是指这样的材料或者材料的混合物其由于先前的非热能传递(non-thermal energy transfer)而显示突光或者磷光(发光)。例如，当发光材料根据任一本专利技术的方法被结合到工业过程材料之上和/或之中时，工业过程材料被称作被发光材料“标记”。这样，发光材料就成为用于该特定工业过程材料的“发光标记物”。该发光标记物可以选自一种或多种发光材料，每一种都在被结合到工业过程材料之上和/或之中时提供独特的发光响应。这样，添加痕量的发光标记物就给该工业过程材料授予了独特的身份。该各自包含发光标记物的一种或多种发光材料可以通过利用其独特的发光特征曲线(prof ile)，例如，它们的激发和发射频率以及强度，被选择用以提供独特的身份。发光标记物因此可以包括一种或多种发光材料，其单独或共同地具有独特的发光发射和/或激发特征曲线图。可以被单独或组合地用作本专利技术的方法中的发光标记物的发光材料示例包括a)发光有机材料，包括芳香族和芳香杂环单体，诸如芘，蒽，萘，荧光素(fluorescein)，香豆素，联苯，突蒽，二萘嵌苯，吩嗪，菲，菲唳，B丫唳，喹啉，喃卩定，primulene, propidinium halide,四 唑，马来酰亚胺，咔唑，若丹明，苯，齒化溴乙非唳(ethidium halide),乙基紫精(ethyl viologen),突光胺,并五苯,苗,对三联苯(p-terphenyl),卩卜啉,苯并菲(triphenyIene),伞形酮，以及它们的衍生物，诸如，9-蒽基甲基丙烯酸酯(9-anthracenyImethyI acrylate ),2-萘基丙烯酸酯(2-naphthylacrylate),9-乙烯蒽(9-vinylanthracene), 7_丙烯酰亚胺(7-acrylimide),2-氨基联苯,2-氨基卩密唳，硝酸双-N-甲基Π丫卩定翁(bis-N-methylacridinium nitrate), 二乙酸苯(diacetyIbenzene), 二氨基苯(diaminobezene),溴化底米翁(dimidium bromide),甲基花，2-蔡酌·，3-十八烧酸伞形丽(3-octadecanoylumbelliferone)。已知商标名的突光染料有,诸如酸性黄14 (Acid Yellow 14), Π丫唳橙(AcridineOra本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种标记工业过程材料的方法，包括将痕量的发光标记物有选择地结合到工业过程材料之上和/或之中，该痕量在存在环境光时不足以光学可测、但是在原地就地的或者现场的工业过程材料之上和/或之中是足以无损地光学可测的，其中痕量的发光标记物被用于为了材料控制、库存控制、存货控制、过程控制、物流控制、质量控制以及污染控制中的至少一个而跟踪、识别或者鉴定工业过程材料，其中所述发光标记物是发射磷光的无机磷光体或发光金属络合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克·波恩，约翰·克拉福特，安通·劳尼柯尼斯，P·奥斯瓦斯，G·F·斯维格斯，
申请(专利权)人：数据跟踪DNA控股公司，
类型：发明
国别省市：