重離子微孔防偽是近年新興起的高能粒子類防偽高新技術(shù)，也稱超能防偽技術(shù)。它是目前中國(guó)擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)高能粒子類防偽技術(shù)中的重要一種(另一種為雙卡核徑跡技術(shù))。此技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用，使其走出了具神秘色彩的原子能實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入大眾生活領(lǐng)域。它是和平利用原子能技術(shù)的一項(xiàng)重要成果。

　　1.重離子微孔防偽原理

　　重離子微孔防偽有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，它不僅防偽性能優(yōu)越，其材料和技術(shù)為國(guó)家專控，仿冒者無法得到(它需采用高能粒子專控設(shè)備制版)，且其識(shí)別方法簡(jiǎn)便，適用于一線、二線及三線防偽。

　　我們知道，物質(zhì)由原子組成，原子由原子核和繞核運(yùn)轉(zhuǎn)的電子組成，原子中的電子被剝離后變成離子，具有一定能量的重離子能穿透塑料膜，在塑料膜上造成損傷，留下痕跡，若將這些痕跡進(jìn)行化學(xué)腐蝕，則可擴(kuò)大形成直徑為微米量級(jí)、一致性很好的重離子微孔。這些重離子微孔的直徑和密度都可控制。將具有重離子微孔的薄膜用于過濾，就是很好的材料。若在薄膜上由大量重離子微孔組成一個(gè)圖案，則在可見光線下，由于重離子微孔的衍射和折射，人眼觀察時(shí)將會(huì)得到視覺效果為白色的圖案，非圖案區(qū)則保持透明狀態(tài)。重離子微孔可透氣透水，若用有顏色的液體(如水筆)涂抹，圖案區(qū)將被著色，留下彩色圖案。以達(dá)到防偽目的。

　　2.重離子微孔技術(shù)及其防偽特性

　　具備一定能量的重離子可穿透塑料薄膜，那么如何使重離子具備足夠功能呢?核物理學(xué)的研究告訴我們，重離子加速器可使原子核加速具備足夠能量;核反應(yīng)堆中裂變的碎片也具穿透薄膜的能量。這就是說要生產(chǎn)出帶有重離子微孔圖案的防偽薄膜，其前提是必須使用重離子加速器或核反應(yīng)堆。這些核設(shè)施都處于國(guó)家有關(guān)部門的嚴(yán)格監(jiān)管下，要建造擁有這些設(shè)備，僅僅具有資金，沒有國(guó)家主管核設(shè)施部門批準(zhǔn)是不行的。

　　離子擊穿薄膜留下的痕跡可與薄膜表面成某一固定角度。研究發(fā)現(xiàn)，用不同方法可使這些痕跡形成形狀不一的重離子微孔，如圖錐形、圓柱形、雙圓錐形的通孔或不通孔。也可把這些不同形狀的孔按照需要組合一起。不同的孔有不同的光學(xué)效果。研究者用各種特定工藝，研制出顯形和隱形的重離子微孔防偽標(biāo)識(shí)。

　　重離子微孔防偽技術(shù)是以透明薄膜為原料，用重離子發(fā)生器產(chǎn)生的重離子輻射能源，輻射到塑料薄膜上，將塑料薄膜擊穿，形成由微孔組成的透氣透水的防偽標(biāo)識(shí)圖案，分為上色透印型、滴水消失型、隱形微孔型及綜合型，通過顯微鏡觀察微孔的孔徑、孔密度和孔型，與特設(shè)參數(shù)對(duì)比而辨真?zhèn)巍?/P>

　　如果能讓普通消費(fèi)者用最簡(jiǎn)單的辦法識(shí)別，證明圖案是由重離子微孔組成的，就能使這種防偽標(biāo)識(shí)推廣應(yīng)用成為可能。用一種帶色的液體，例如用水彩筆涂抹圖案，從襯底上揭掉重離子微孔防偽膜，襯底上留下透印的彩色圖案，就證明圖案是由重離子微孔組成的。但防偽膜是用黏合劑黏在襯底上的，黏合劑很容易將重離子微孔堵死，使帶色液體無法通過。因此使用的黏合劑必須具備既不會(huì)堵塞重離子微孔，又要使著色黏度恰當(dāng)，揭開時(shí)不黏在防偽膜上。要達(dá)到這些要求，并非易事，必須用高科技才能解決。現(xiàn)在重離子微孔防偽標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)了這一要求，做到二者兼?zhèn)洹Ｍ瑫r(shí)它所具備的孔密度、孔形等參數(shù)為實(shí)現(xiàn)多重防偽和專家識(shí)別開辟了用武之地。重離子微孔防偽技術(shù)的最大特點(diǎn)是識(shí)別方法極其容易，只要把標(biāo)識(shí)上面一層保護(hù)膜揭下來，再涂上有色的涂料，使涂料滲漏到微孔圖案中，再把上面多余的涂料擦去，防偽圖案即顯現(xiàn)出來，真假一目了然。

　　重離子微孔防偽是種獨(dú)特的新興防偽技術(shù)，有極高的防偽性能。而其他的防偽技術(shù)，如精美的激光全息防偽，彩色溫變、光變油墨防偽，各種版紋防偽，水印紙防偽，彩虹印刷防偽等，也各具特色，如能將它們與重離子微孔防偽技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，必將是防偽領(lǐng)域的重大突破。

　　3.重離子微孔技術(shù)在防偽印刷領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　清華大學(xué)經(jīng)多年研究，應(yīng)用原子能科學(xué)與技術(shù)，結(jié)合其他學(xué)科應(yīng)用技術(shù)，研究開發(fā)出上述重離子微孔防偽技術(shù)產(chǎn)品──重離子微孔防偽標(biāo)識(shí)。這種產(chǎn)品的新穎之處在于：其防偽標(biāo)識(shí)的圖案由非常小的、孔徑均一的大量重離子微孔組成。這種重離子微孔采用機(jī)械和激光方法等均無法仿制。

　　重離子微孔防偽標(biāo)識(shí)是在兩種高新技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，一種是核重離子微孔膜技術(shù)，另一種是重離子平版印刷術(shù)。它的制造方法包括三個(gè)步驟：首先利用加速器重離子或反應(yīng)堆中子誘發(fā)的鈾裂變碎片作為「炮彈」，轟擊塑料薄膜，在塑料薄膜表面和內(nèi)部造成電離損傷，形成核徑跡基膜;然后把防偽標(biāo)識(shí)母版圖案復(fù)制成過渡膜版，印刷到基膜上形成平版掩模;最后通過化學(xué)蝕刻工藝，在基膜上生產(chǎn)出由重離子微孔組成的、與原始母版相同的圖案。重離子微孔標(biāo)識(shí)利用非直接輻照成像方法制造，它是重離子平版印刷術(shù)在防偽領(lǐng)域中的發(fā)展和應(yīng)用。重離子微孔標(biāo)識(shí)的孔密度可達(dá)每立方厘米幾百萬個(gè)重離子微孔。微孔直徑很小，在微米或亞微米范圍內(nèi)，僅為一根頭發(fā)直徑的百分之一左右，肉眼看不到。但由重離子微孔的光衍射和折射作用，由大量微孔群落組成的防偽圖案在視覺上呈現(xiàn)白色，很容易用肉眼識(shí)別，成為大眾宏觀鑒別商品真?zhèn)蔚囊罁?jù)，而重離子微孔的微觀結(jié)構(gòu)和特性則可用光學(xué)顯微鏡觀測(cè)。

　　重離子微孔防偽標(biāo)識(shí)具有「微觀設(shè)密宏觀顯示」的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了專家識(shí)別和大眾識(shí)別相結(jié)合的防偽目標(biāo)。一方面，重離子微孔具有非常嚴(yán)格的微觀科學(xué)參數(shù)，如孔密度、孔直徑、重孔機(jī)率等。這些參數(shù)通過輻照和蝕刻工藝控制，可形成嚴(yán)格的密碼信號(hào)，永久貯存在識(shí)內(nèi)部，成為專家鑒別和法律鑒定的科學(xué)依據(jù)。另一方面，在防偽標(biāo)識(shí)中，采用每一標(biāo)識(shí)圖案由幾百萬個(gè)重離子微孔組成的設(shè)計(jì)方案，使不可見的幾百萬個(gè)像素集合「放大」，成為可見的宏觀圖案，再利用重離子微孔的光學(xué)和滲透性能，使圖案消失或造印，不借助任何儀器設(shè)備，只憑眼睛就能判真?zhèn)?微觀設(shè)密宏觀顯示是重離子微孔防偽技術(shù)的真諦和生命力。