产生和可视化视觉不可见的标记的方法 【技术领域】
本发明涉及一种写入和读出视觉觉察不出地信息的方法并且主要可用于使隐藏图象(标记)标识物可视化，其防止未批准的再现(伪造)，并可用于科学研究目的，以便通过改变表面能量使物体表面层中的视觉不可见结构可视化。
背景技术
从现有技术已知一种建立和可视化视觉不可见的标记的方法，按照该方法在物体(尤其钻石珠宝)的近表面区上通过激光束产生肉眼不能觉察的图象(保护标记)，并且可以借助相应的光装置建立它的可视化(US 4,467,172号)。
现有技术中已知的这种使隐藏图象可视化的方法缺点是它的能力有限。例如，当标记珠宝尤其是钻石时，要借助光装置以便可视化的保护标记的微结构几何参数是珠宝品上的重要瑕疵，从而大大降低它的美学品质和价值。
和本公开发明最接近的方法是这样的建立和可视化视觉不可见的标记的方法，按照该方法在所关心的物体的表面区中通过至少修改所述表面的一部分形成视觉不可见的标记图象，然后通过蚀刻并且借助高效光学或电子显微镜建立该标记图象的微结构的可视化(RU No.2073270，C1)。
现有技术已知的建立和可视化视觉不可见标记的所述方法的缺点是它的应用范围有限，因为它排除对薄膜形式的专用聚合材料的可应用性并且它不能在没有高倍显微镜下提供标记图象的可视化。
除此之外，该已知方法不能在首次可视化(即通过利用蚀刻再现)后保持该标记的视觉不可见。
【发明内容】
本公开发明的目的是在所关心的物体的表面上建立持久的视觉不可见标记(即，使用任何光显微镜不可见)并允许暂时的以及反复的可视化，其包括不使用光装置的可视化。
该目标是这样达到的，在依据本发明的建立和可视化视觉不可见标记的方法中，通过改变至少一部分的表面在所关心的物体的表面上形成视觉不可见的标记图象，在此之后建立所述图象的可视化。依据本发明，预先使所涉及的物体的所述表面成为镜面，通过改变被改变部分的表面能量完成改变，并且通过在所涉及物体的表面区中建立亚稳定环境提供视觉不可见标记图象的可视化，通过该亚稳定环境在具有不同表面能量的部分上得到该视觉不可见标记以该亚稳定环境中的稳定相态颗粒形成的结构差异为形式的视觉觉察图象。
由于可以使用亚稳定环境过冷蒸气，可以获得结构图象，这些结构是通过亚稳定环境中的稳定相态颗粒以所涉及物体表面上的液滴形式形成的。
可以从环境空气中的水蒸气方便地得到亚稳定环境，例如通过冷却所涉及的物体。
由于可以使用亚稳定环境过热液体，可得到结构图象，这些结构是通过亚稳定环境中的稳定相态颗粒以所涉及物体表面上的气泡形式形成的。
通过抛光使所涉及物体的表面成镜面是有用的。
可以通过空间调制离子束形成视觉不可见标记图象。
【附图说明】
在各附图中进一步说明本发明。
图1示出可视化之前带有视觉不可见标记图象的所涉及物体。
图2示出实现视觉不可见标记图象的可视化之后的所述物体。
【具体实施方式】
从物理观点本公开的建立和可视化视觉不可见(隐藏图象的)标记的方法实质上基于通过威尔逊室或气泡室研究带电颗粒轨迹的可视化相类似的原理，即：
-在稳定相态(stable phase)的“核化中心”(离子)上凝结过饱和蒸气， (在威尔逊室中)这些核化中心是沿着带电颗粒的运动路径形成的离子；
-在(气泡室中的)沸腾“核化中心”附近沸腾过热液体，这些核化中心是由于吸收带电颗粒移动过程发出/释放的δ电子从而造成加热小面积的液体而形成的。
但是，本公开方法是通过下述实际上不同的方法实现的。
在所涉及的物体的表面(预先例如通过抛光成为镜面)上，通过至少改变所述表面的一部分形成视觉不可见(隐藏)的标记图象。通过改变要被改变部分的表面能量实现改变。例如可以通过使所涉及对象的相应表面遭受空间调制离子束(例如使离子束穿过一个模版掩模)或者通过激光烧蚀得到被改变的部分。通过在所涉及物体的所述表面区(带有视觉不可见标记图象)中建立亚稳定环境实现该视觉不可见(隐藏)图象的可视化，通过该亚稳定环境利用不同的表面能量在所涉及的对象的各个表面部分上(即，在所述亚稳定环境中各个功能上为稳定相态的“核化中心”部分上)得到视觉不可见标记以结构差异(由亚稳定环境中的稳定相态颗粒形成)为形式的可见观察图象。
应注意，表面能量决定新状态“核化中心”的形成并且决定状态转换激励进程的能量。表面能量和表面张力的存在是亚稳定相态(即过冷、过热状态)的基础。另外，和表面张力不一样，表面能量极小地取决于温度。
作为亚稳定环境，通常使用过冷蒸气(例如，通过与所涉及的冷却物体接触从周围空气中的水蒸气得到)或者过热液体。
在把过冷蒸气用作为亚稳定环境的情况下，获得以所涉及物体表面上的液滴为形式的结构图象，这些结构是通过亚稳定环境中的稳定相态颗粒形成的。
在把过热液体用作为亚稳定环境的情况下，获得以所涉及物体表面上的气泡为形式的结构图象，这些结构是通过亚稳定环境中的稳定相态颗粒形成的。
为了提高可视化后的标记图象反差把所涉及物体的表面做成是镜面。
还应注意，为了提高该视觉不可见标记的可见观察图象的反差，可以采用可视化模式，在该模式中只对所涉及的物体被改变的表面部分实现周围环境的“亚稳定”状态。从而，需要准备所涉及物体的要建立视觉不可见标记图象的表面(尤其是处理纯度等级)。但是，应注意，对于该最后一种讨论情况，视觉不可见标记图象的可视化模式从动态过程移动到更加静态的过程，为此需要为所述过程提供热和/或气压稳定。
在这种方式下，本公开方法实质上强烈取决于该物体的表面从自由表面能量值到亚稳定环境稳定相态的形成动力学。在具有不同表面能量的各表面部分上不相同地发生亚稳定环境下的稳定相态形成。在依据本发明的该方法中，在通过改变表面能量改变的各部分上不同的稳定相态形成动力学导致形成视觉不可见标记图象的各表面部分的结构可视化。该标记是永久的，因为通过改变表面能量改变表面物体的各部分(例如通过空间调制离子束达到)导致状态的以及具有改变后的表面能量的表面结构的稳定(包括在环境条件下)改变。
实施例
通过利用穿过模版掩模的离子束修改物体表面部分，在用K-8(欧洲等级BK-7)玻璃制成的基片(所涉及的物体)的抛光到13纯度等级的表面上形成直径为6mm雪片状的隐藏(视觉不可见)标记图象。为了使该视觉不可见标记图象可视化把该基片放到家用冰箱的冷却室中。接着，把该基片放在周围环境(和室温条件对应)下。结果是，如图2中所示，以在所涉及物体表面上按规定方式分布的凝结水滴的形式该视觉不可见(隐藏)标记图象(雪片)可视化，其中图2按7倍的放大示出该雪片标记的可见观察图象(由凝结的水滴形成)。
利用该初始标记(图2中示出)在一年中进行的实验未显示出该试验期间多次可视化后该标记的反差出现下降。从建立所述标记起利用亚稳定环境反复施加可视化过程未把该视觉不可见标记图象转换成永久可见图象，这和例如通过碱蚀刻在聚合薄膜上形成视觉不可见标记后进行可视化的原型情况不同。
工业应用性
从而，本公开发明可广泛应用于各种对可见觉察隐藏地写入和读出信息的科技领域。尤其可把它应用于对用来标识物体的隐藏图象(标记)的反复可视化，其中该图象防止未批准的再现(伪造)，它还可用于科学研究用途以提供对仅通过表面能量的大小而不同的视觉不可见结构的可视化。