Ультрафиолетовые осветители и меточные средства

       Исследование документов при их облучении в оптическом диапазоне электромагнитных волн – один из наиболее эффективных способов определения подделок документов в оперативных условиях.

Волны оптического спектра имеют длину от 10 до 10⁶ нм и делятся на три основные области – ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную (рис. 17). Ультрафиолетовая область спектра лежит между видимой областью и гамма- излучением. Она подразделяется на крайний ультрафиолет (10 – 200 нм), далекий ультрафиолет (200 – 300 нм), и ближний ультрафиолет (300 – 370 нм).

Видимая область спектра, в котором видит человек, занимает диапазон от 370 до 770 нм. В ней можно выделить поддиапазоны излучений разного цвета – фиолетовый (370 –455 нм), голубой (4555 – 492 нм), зеленый (492 – 577 нм), желтый (577 – 597 нм), оранжевый (597 – 622 нм), красный (622 – 770 нм).

Инфракрасная область делится на четыре основные области: ближнее инфракрасное (770 – 1500 нм), среднее инфракрасное (1500 – 6000 нм), дальнее инфракрасное (6000 – 40000 нм) и крайнее инфракрасное (40000 – 10⁶ нм) излучение.

Рис. 17. Спектр волн в диапазоне 10 – 10⁶ нм

Исследование документов и атрибутов таможенного обеспечения в невидимых, не воспринимаемых человеческим глазом лучах, к которым относятся ультрафиолетовые лучи (УФ- лучи) и инфракрасные лучи (ИК- лучи), является достаточно эффективным средством проверки их подлинности и целостности, так как оптические свойства веществ в этих лучах отличаются от их свойств в видимом свете.

Применение приборов на основе УФ- и ИК–излучений основано на физическом явлении, которое называют люминесценцией. Многие вещества обладают свойством люминесценции, т.е. способны светиться в видимом для человеческого глаза диапазоне оптического излучения при воздействии внешнего источника энергии, причем излучение самого источника может находиться в невидимом для человека диапазоне волн. Под влиянием воздействия внешнего источника электроны вещества, получив дополнительную энергию, начинают перемещаться с одной электронной орбиты на другую. При этом они испускают кванты «лишней» энергии в видимом диапазоне частот. Частота излучения зависит от состава вещества. В свою очередь цветовые ощущения глаз зависят от частоты излучения (рис. 17). Если излучение прекращается сразу же после прекращения внешнего воздействия, то такая люминесценция называется флуоресценцией.

       УФ- лучи в спектре электромагнитных волн занимают интервал длин волн от 10 миллимикрон (нанометров, нм) до 400 нм, и для человека они невидимы. Однако, воздействуя на вещество, они могут вызывать люминесценцию в видимом для человеческого глаза диапазоне оптического излучения. Использование УФ- лучей в ряде случаев позволяет различать материалы, имеющие одинаковый внешний вид при наблюдении в видимом свете, но разный химический состав. Из-за различного химического состава по-разному люминесцируют некоторые сходные, близкие по цвету красители, а также места вытравливания записей. Это свойство, в частности, используется для защиты банкнот (например, в долларовых банкнотах $100 и $50 защитная полоса в УФ- лучах светится разным цветом).

       Ультрафиолетовый осветитель представляет собой наполненную инертным газом (например, аргоном) кварцевую колбу, на внутреннюю поверхность которой нанесено небольшое количество распыленной ртути. В колбу вмонтированы электроды. При подаче на электроды напряжения между ними возникает ток, который представляет собой поток электронов. Они взаимодействуют с атомами ртути, в результате чего образуется поток квантов, имеющий наибольшую интенсивность в области УФ- лучей. Поскольку обычное стекло в значительной степени поглощает УФ- лучи, то колбу делают, как правило, из кварца или специального вида стекол, хорошо поглощающих излучение в видимом диапазоне волн и плохо – в диапазоне УФ- лучей.

       Для контроля ультрафиолетовых меток в таможнях широко применяют различные фонари. Имеются комбинированные фонари, в которых, переключая лампы, можно создавать обычное и ультрафиолетовое освещение. Фонари могут иметь резиновые уплотнения для использования во влажной и взрывоопасной среде, встроенный в корпус магнит – для крепления к металлическим конструкциям.

       Заметим, что, используя фильтры из цветного стекла, можно получать световой поток с повышенным УФ – излучением и от обычной лампы. Так, для медицинских целей используют обычные лампы с колбой из синего стекла, что позволяет получать световой поток с повышенным УФ – излучением (частота излучения синего «цвета» находится на границе частот УФ- лучей и видимого света).

       Для простановки меток, которые не видно в обычном свете, но можно увидеть при воздействии УФ- лучей, промышленность выпускает специальные наборы средств: «Марка-М», «Люминограф»(рис. 18) и др.

Они включают специальные вещества и средства нанесения меток. Для нанесения меток могут применяться фломастеры, штампы, кисточки. Некоторые наборы имеют баллончики для аэрозольного нанесения вещества на защищаемые элементы, средства для смывания меток. Маркировка выявляется по люминесценции идентификационного вещества, возбуждаемой ультрафиолетовым излучением. Чаще всего применяются вещества, которые под воздействием УФ- лучей светятся красным, зеленым или синим цветом. Так, набор «Люмограф» позволяет наносить специальный идентификационный порошок, обеспечивающий возможность установления факта контакта рук или предметов с обработанной порошком поверхностью.

Рис. 18. Комплект "ЛЮМОГРАФ-1"