[发明专利]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

说明书

本申请是申请号为201210175657.2、申请日为2006年5月10日、发明名称为“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”的专利申请的分案申请。本申请的原始母案是申请号为200680022904.8、国际申请日为2006年5月10日、发明名称为“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”的专利申请。

技术领域

本发明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。

背景技术

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(comprehensive life-cycle inventory)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)。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明还提供一种系统，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。