[实用新型]一种用于激光安全的微电子密码锁

说明书

技术领域

本实用新型属于安全领域，具体涉及一种用于激光安全的微电子密码锁。

背景技术

异常高温、振动/冲击/碾压环境是一种典型异常环境，可以由多种异常事故引发。2016年07月27日公开的发明专利申请，公开号为 CN105804519A，发明名称为：原位焊接型单次试开固态密码锁，该申请公开了一种原位焊接型单次试开固态密码锁，该密码锁的鉴别电路由TMS（Thermo-Mechanical Switch，热机械开关）实现，通过鉴别电路装定密码、利用TMS，控制电压、电流、频率、脉冲幅值，使起爆器工作，综合利用TMS中OFF态到ON态单向切换的不可逆特性、保险丝的熔断特性、与装定密码对应的电路连接关系，以实现单次试开的功能，只有输入的密码和设置的密码相同，密码锁才打开，否则将电路短路、保险丝熔断，使密码锁锁定。该密码锁的结构简单、易于制作，但是未考虑在异常（高温/振动/冲击/碾压）环境下密码锁的安全性，同时并未引入热失效保险与力失效保险而对系统安全性进行设计。

高输出功率的激光设备具有强烈的激光辐射，能够伤害眼睛、皮肤、呼吸道、中枢神经以及整个机体。除此之外，使用激光产品还会带来大气污染等其他危害。故可以将密码锁应用于激光设备启动和设备外壳等激光安全方面的应用中，以防止非专业人员误启动激光设备而造成意外事故。为了确保激光系统在异常环境下的安全性，从而保证其在贮存、运输、操作和调度过程中不发生误启动等意外事件，必须对系统进行安全设计。用于激光安全的微电子密码锁集成了热、力保险失效，大大加强了激光设备在异常环境下的安全性。

此外，大多数的激光设备的触发系统上装设的是联锁钥匙开关，只有用钥匙打开联锁开关以后才能触发启动，拔出钥匙就不能启动。通过钥匙操作电源开关有明显的劣势：一、钥匙容易丢失而无法启动；二、若钥匙落入不法分子中，会发生误解锁情况而导致严重后果等。此外，装设的联锁在异常环境下，其系统的安全性无法得到保障。一种用于激光安全的微电子密码锁保留了原位焊接型单次试开固态密码锁利用电子密码来实现设备启动的特点和单次试开可靠性高的优点，同时集成了热、力保险失效的功能，故可以代替联锁钥匙开关，加强和保证激光设备在异常环境下的安全性。

实用新型内容

为了解决上述技术缺陷，本实用新型提供一种结构简单、易于制作、安全性高的一种用于激光安全的微电子密码锁，该结构的密码锁利用TMS集成了热失效保险与力失效保险的功能。综合利用TMS中OFF态到ON态单向切换的不可逆特性、保险丝的熔断特性、与装定密码对应的电路连接关系，以实现单次试开的功能，只有输入的密码和设置的密码相同，密码锁才打开，否则将电路短路、保险丝熔断，使密码锁锁定。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种用于激光安全的微电子密码锁，是N bit的密码锁，利用了TMS集成热失效保险与力失效保险的功能。所述密码锁中N bit的鉴别电路，由2N（N级、每级2个）个TMS，按照每级二进制的逻辑形成N级级联结构，用于装定密码，其中，N≥1。

因为TMS可分为路径TMS和陷阱TMS。在异常高温环境下，陷阱TMS可以实现热失效保险功能。路径TMS在异常振动/冲击/碾压环境下，可以实现力失效保险功能。所述的微电子密码锁，则集成了热失效保险与力失效保险功能。

所述2N个TMS分为N个路径TMS和N个陷阱TMS，位于鉴别电路的解锁路径上的开关均为路径TMS，其他开关均为陷阱TMS。

一种用于激光安全的微电子密码锁中：

所述的“热失效保险”是指：在异常高温环境下，陷阱TMS中的任意一个开关切换为ON态时，电路将处于短路状态，密码锁锁定而失效，以实现热失效保险功能。热失效保险功能的实现，增强了密码锁在使用和贮存时的安全性，降低密码锁由异常高温环境而引起的误解锁概率。

所述作为热失效保险的陷阱TMS，可选用熔点比路径TMS低的钎剂与钎料，在异常高温环境下，陷阱TMS先于路径TMS处于ON态，使得密码锁锁定而失效，以增强热失效保险效应。

所述的“力失效保险”是指：在路径TMS的硅基底上的绝热膜片背面的根部，使用MEMS制作工艺刻蚀一个凹槽，构成力失效保险结构。在异常振动/冲击/碾压下，路径TMS的凹槽因应力集中而先断裂，继而使得金属导线折断，路径TMS因此失效而不能从OFF态切换到ON态。激光驱动电源控制器不能获得来自直流电源的电激励信号而无法作动，这样就不会连接激光驱动电源，而启动激光引发后续危害，以实现力失效保险的功能。