DE2037755B2 - Vorrichtung zum Prüfen von Wertscheinen - Google Patents
Vorrichtung zum Prüfen von WertscheinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen von Wertscheinen, insbesondere Banknoten, mit
einer Transportvorrichtung für die Wertscheine, die den zu prüfenden Wertschein in eine Ebene transportiert,
mit beiderseits der Ebene angeordneten lichtelektrischen Empfängern, deren Gesichtsfelder schmal sind
im Verhälinis zur Länge des Westscheins und in der Ebene des Weitscheins deckend zusammenfallen und
deren elektrische Signale einer Koinzidenzschaltung zugeführt werden, die ein Gutgeldsignal abgibt, wenn
sie koinzidierende Ausgangssignale von den lichtelekirischen Empfängern erhält
Neben der aormalen, verhältnismäßig unzulänglichen Transmissionsprüfung von Banknoten ist auch bekanntgeworden,
eine Reihe von lichtelektrischen Empfängern nach einem vorgegebenen Muster anzuordnen,
so daß bestimmte Bilder oder andere flächige Merkmale einer Banknote »erkannt« werden können (US-PS
34 96 370). Bei einer derartigen Banknotenprüfung ist erforderlich, die Banknöte in exakt richtiger Lage zum
Feld der Fotoempfinger anzuordnen bzw. zu führen.
Nachteilig ist ferner der verhältnismäßig hohe Aufwand für eine derartige Banknotenprüfung.
Banknoten werden üblicherweise im Simultandruck hergestellt d.h, die Zeichnungen von Vorder- und
Rückseite sind entweder deckungsgleich oder haben zumindest eine unveränderliche Lage zueinander. Zur
Prüfung eines Simultandruckes ist bekanntgeworden. Vorder- und Rückseite der Note durch je ein. aus einer
Lichtquelle und einem lichtelektrischen Empfänger bestehendes optisches System an gegenüberliegenden
Notenstellen fortlaufend bezüglich der Druckeigenarten abzutasten, die Signale in den beiden optischen
Empfängern in elektrische Signale umzuwandeln und in einer Koinzidenzschaltung zu vergleichen. Gefälschte
Banknoten, die nicht im äußerst kostspieligen Simultandruck hergestellt sind, können die exakte Beziehung auf
zwischen dem auf die Vorderseite und dem auf die Rückseite der Banknote aufgebrachten Druckbild nicht
erreichen und werden somit an der fehlenden Koinzidenz der elektrischen Signale identifiziert (DT-OS
14 74 903).
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Banknoten bekanntgeworden, bei dem im ultravioletten
Licht fluoreszierende Fasern in die Banknote eingebettet werden oder die Banknote durch Druck mit zusätzlichen
Kennzeichen versehen wird, die im gewöhnlichen Licht eine andere Farbe haben, bei Bestrahlung
mit UV-Licht hingegen eine Fluoreszenzstrahlung aussenden (DT-PS 6 77 711). Es wird seit einiger Zeit auch
zur Herstellung deutscher Banknoten ein Papier verwendet in das fluoreszierende Fasern eingelagert sind,
wobei die Dicke der Fasern nur unwesentlich geringer ist als die Dicke des verwendeten Papiers. Durch einseitige
Prüfung der Banknote ist es aber auch bei Bestrahlung mit UV-Licht oder einer anderen Anregungsstrahlung nicht möglich, echte von unechten Banknoten
zu unterscheiden, wenn die gefälschte Banknote mit einer fluoreszierenden Substanz bedruckt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine wirksam und genau arbeitende Vorrichtung zur
Prüfung von Wertscheinen, wie Banknoten, zu schaffen, in denen Fluoreszenzpartikeln und/oder -fasern eingebettet
sind.
Bei einer Prüfvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das von
den lichtelektrischen Empfängern empfangene Licht von einem im Gesichtsfeld beider Empfänger liegenden
in das Banknotenpapier eingebetteten fluoreszierenden Stoff ausgeht, daß auf einer Seite des Wertscheins eine
Lichtquelle angeordnet ist, welche in Richtung auf das Gesichtsfeld eine Fluoreszenz-Anregungsstrahlung
aussendet und daß die Empfänger für Fluoreszenz
empfindlich and
Bei der Erfindung ist von der Erkenntnis ausgegangen
worden, daß, wenn ein Strahlungsanteil an Fluoreszenzstrahlung
auf die beiderseitig der Banknote angeordneten fichtelektrischen Empfänger einfällt, die Intensität
der Ruoraszenzstrahlung verschieden oder
gleich ist, je nachdem, ob eine fluoreszierende Oberflächenbedruckung
vorliegt oder die fluoreszierenden Partikel oder Fasern in das Banknotenpapier eingebettet
sind. Befindet sich z. B. die aufgedruckte Schicht auf der der Lichtquelle zugewandten Seite der Basknote, so kann die AnreguRgsstrahiung zwar eine Fluores-2snz5irahlung
auf dieser Seite bewirken und den auf dieser Seite befindlichen lichtelektrischen Empfänger
erreichen. Der auf der anderen Seite befindliche lichtelektrische
Empfänger wird jedoch kaum Fluoreszenzstrahlung empfangen, da diese vom Papier des Wertscheins
im wesentlichen absorbiert wird. Befindet sich andererseits die nachträglich aufgebrachte Fluoreszenzschicht
auf der von der Lichtquelle abgewandten Seite des Wertscheins, dann wird die Anregungsstrahlung
vom Papier absorbiert und die Fluoreszenzschicht nicht angeregt, so daß in diesem Fall beide lichtelektrischen
Empfänger keine Fluoreszenzstrahlung erreicht.
Bei fluoreszierenden Fasern, die in das Papier eingelagert sind und deren Dicke der Papierdicke vergleichbar
ist. wird zwar ebenfalls ein Teil der Anregungsstrahlung absorbiert Die auf die Faser einfallende
Strahlungsmenge reicht jedoch noch aus, für eine ausreichende Fluoreszenzstrahlung zu sorgen. Mit Hilfe
der beiden lichtelektrischen Empfänger und der Koinzidenzschaltung
ist es daher auf einfache Weise möglich, in eine echte Banknote eingebettete fluoreszierende
Partikeln oder Fasern von in anderer Weise auf die Oberfläche der Banknote aufgebrachten fluoreszierenden
Streifen ode' Schichten zu unterscheiden. Da die lichtelektrischen Empfänger nur auf das von den Fluoreszenzpartikeln
emittierte Emissionsspektrum ansprechen, wird die Registrierung der Fluoreszenzstrahlung
nicht von der Anregungsstrahlung gestört, deren WeI-lenlänge wesentlich kürzer als die der Fluoreszenzsti
hlung ist Zur besseren Identifizierung werden bei Banknoten normalerweise Fluoreszenzsubstanzen verwendet,
die ein verhältnismäßig schmalbar iiges Anregungs- und Emissionsspektrum aufweisen.
Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird vermieden,
daß die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung durch ein einzelnes, unter Umständen fehlerfrei in das
Banknotenpapier eingebrachtes Fluoreszenzpartikel »getäuscht« wird. Da bei der Papierherstellung das Papiervolumen
gleichmäßig mit Fluoreszenzfasern durchsetzt ist, kann in jedem Wertschein eine gleichmäßige
Flächenverteilung von Fluoreszenzpartikeln bzw. -fasern erwartet werden. Beim Vorbeiführen des zu prüfenden
Wertscheins werden mehrere Fasern nacheinander zur Emission von Fluoreszenzstrahlung angeregt
und die hierdurch erhaltenen koinzidierenden Ausgangssignale gezählt, so daß vor Beginn des Prüf Vorgangs
eine for jede Papiersorte charakteristische Signalzahl
festgesetzt werden kann. Die Annahme des Wertscheins kann somit in vorteilhafter Weise davon
abhängig gemacht Werden, ob die Anzahl der gezählten
koinzidierenden Ausgangssignale mit der zu erwartender) charakteristischen Signalzahl übereinstimmt.
Zu den charakteristischen Eigenschaften einer fluofeszierenden
Substanz gehört auch die Nachleuchtdauer. Mit der im Anspruch 4 angegebenen Ausgestaltung
der Erfindung ist es möglich. Banknoten mit eingebetteten fluoreszierenden Fasern zu erkennen, deren
Machleuchtdauer einen vorgegebenen Sollwert nicht erreicht
Durch nachträgliches Einbringen von Fluoreszenzfasern in das Banknotenpapier kann möglicherweise versucht
werden, dem echten Banknotenpapier sehr nahe Eigenschaften zu erhalten. Das Einbringen von fluoreszierenden
Fasern wird jedoch kaum möglich sein, ohne die Struktur des Papiers zu beschidiges, s?as sich auf
seine Transmissionseigenschaft entsprechend auswirkt
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird die Prüfung der Banknote auf das Vorhandensein von eingebetteten
Fhioreszenzfasern durch eine Transmissionsprüfung
ergänzt Selbst wenn es daher möglich
sein sollte, die Fluoreszenz-Prüfung durch nachträglich eingebrachte Fluoreszenzfasern zu »überlisten«, verhindert
die Transmissionsprüfung die Bildung eines Annahmesignals.
Ein Ausführungsbeispie! der Erfindung soll an Hand
von Figuren genauer beschrieben werden. Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Wertschein mit eingelagerten Fluoreszenzfasern,
F i g. 2 einen Querschnitt durch einen Wertschein, auf dessen einer Außenfläche fluoreszierende Partikeln
aufgebracht sind,
F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung
zuni Prüfen von Wertscheinen, welche die prinzipielle Anordnung des Wertscheins, der Lichtquelle
und der lichtelektrischen Empfänger zeigt,
F i g. 4 eine Seitenansicht der Darstellung gemäß F i g. 3 und
F i g. 5 ein Blockschaltbild der mit einer Steuereinheit verbundenen Fotoempfänger.
Gemäß F i g. 1 sind in die Banknote B mehrere Fluoreszenzfasern
F eingearbeitet deren Durchmesser der Dicke des Wertscheins B vergleichbar ist und die z. B. 3
bis 4 mm lang sind. Die Dicke der Fasern muß nicht unbedingt gleich sein. In der F i g. 1 möge von oben die
Anregungsstrahlung AS einfallen. Ein Teil dieser Strahlung wird in der Papierschicht zwischen Außenfläche
des Wertscheins und Oberfläche der Faser absorbiert Dieser Anteil ist aber so gering, daß die einfallende
Strahlung AS die Fluoreszenzfasern Fzur Emission der Fluoreszenzstrahlung FS anregt. Die Fluoreszenzstrahlung
FS ist langwelliger als die Anregungsstrahlung ASl Dies wurde durch die unterschiedliche Wellung der
Strahlungspfeile angedeutet. Die Unterschiede brauchen aber nicht so beträchtlich zu sein. Die ausgesandte
Fluoreszenzstrahlung FS muß eine Papierdicke durchlaufen, in der nur ein geringer Intenutätsanteil absorbiert
wird. Auf beiden Seiten des Wertscheins tritt also nach Anregung durch die Anregungsstrahlung AS
Fluoreszenzstrahlung FS auf.
Diese Strahlungsverteilung kann bei tier Banknote B nach F i g. 2 nicht festgestellt werden, die auf ihrer
Oberfläche mit Fluoreszen?partikeln P bedruckt ist. Möge zunächst bei der Banknote nach F i g. 2 die Anregungsstrahlung
AS von oben einfallen. Die Anregungsslrahlung
regt die Partikeln P zur Emission der FIuorcizenzstrahlung
FS an. Diese Fluoreszenzstrahlung ist aber nur im oberen Halbraum festzustellen, da die nach
unten emittierte Fluoreszenzstrahlung FS in der Banknote B im wesentlichen absorbiert wird. Der untere
Halbraum ist also im wesentlichen fluoreszenzstrahlungsfrei.
Fällt in der Fig. 2 die Anregungsstrahlung AS von
unten auf die Banknote B ein, so wird bereits die Anregungsstrahlung in der Banknote absorbiert, so daß die
auf der anderen Seite befindlichen Fluoreszenzpartikeln
P nicht zur Emission des Fluoreszenzspektrums angeregt werden.
: Auch durch Erhöhung der Schichtdicke der Fluoreszehzpartikeln
P in der F i g. 2 kann ein Auftreten von Fluoreszenzstrahlung im unteren Halbraum nicht erreicht;
werden,; da die Leuchtdichte der verwendeten Fluoreiizenzstoffe durch Volumenvergrößerung der
aufgebrachten Schicht nicht beliebig erhöht werden kann, sondern einem Sättigungswert zustrebt.
Bei der Vorrichtung nach Fig.3 wird die in eine
Ebene ausgebreitete Banknote B mittels einer geeigneten Einrichtung 1 im ausgebreiteten Zustand zwischen
einer Lichtquelle 2 und einem Fotoempfänger 3 hindurchgeführt Die Einrichtung 1 besteht aus zwei Paaren
von Gummibändern 4a, 46, 5a, 5b, die den Geldschein
längs seiner Längsseiten erfassen und im ausgebreiteten Zustand in Richtung des in den F i g. 3 und 4
gezeigten Pfeiles bewegen. Der Antrieb der Gummibänder 4a. 4b, Sa und 5b ist nicht näher dargestellt. Die
Bewegung des Geldscheins könnte auch z. B. mit aufeinanderliegenden
Glasplatten. Unterdruckgreifern und ähnlichen Transportmitteln erfolgen. Zwischen
dem Geldschein B und der Lichtquelle 2 ist ein Farbfilter 6 angeordnet, der entsprechend dem für die verwendeten
Fluoreszenzstoffe erforderlichen Anregungsspektrum sehr schmalbandig gewählt ist.
Der Fotoempfänger 3 besteht aus einem Filter 7 und einem fotoempfindlichen Bauelement 8. Der Filter 7 ist
entsprechend dem Emissionsspektrum der verwendeten Fluoreszenzstoffe sehr schmalbandig ausgewählt.
Der Filter 7 kann in Fortfall kommen falls das verwendete fotoempfindliche Bauelement selbst eine entsprechende
schmalbandige Charakteristik aufweist.
Auf der der Lichtquelle 2 zugewandten Seite des Geldscheins B ist ein weiterer Fotoempfänger 9 angeordnet,
der aus einem Filter 10 und einem fotoempfindlichen Bauelement 11 besteht Der Filter 10 ist wieder
so schmalbandig ausgewählt daß er nur die Fluoreszenzstrahlung FS durchläßt.
Unterhalb des Wertscheins B ist im Strahlengang der Anregungsstrahlung AS ein dritter Fotoempfänger 12
angeordnet der aus einem Filter 13 und einem fotoempfindlichen Bauelement 14 besteht. Der Filter 13 ist
so gewählt daß er nur die Fluoreszenz-Anregungsstrahlung MShindurchläßt
Durch geeignete optische Maßnahmen, wie das Anbringen von Blenden wird erreicht daß die Gesichtsfelder
der Lampe 2 und der Fotoempfänger 3, 9 und 12
den gleichen schmalen Streifen über die ganze Breite des Weitscheins B erfassen. Es ist natürlich denkbar,
daß bei einer anderen Ausführungsform die Anordnung so getroffen ist daß sich der Gesichtsfeldstreifen über
die ganze Länge des Wertscheins erstreckt
Der Fotoempfänger 3 ist gegenüber der Ebene des
Wertscheins B geneigt angeordnet am den Einbau des Fotoempfängers 12 zu ermöglichen, während der Fotoempfänger
9 auf der anderen Seite des Wertscheins in geneigter Lage angeordnet ist um nicht mit der Anordnung
der Lichtquelle 2 and des Filters 6 zu kollidieren. Der Filter 6 läßt vorzugsweise nor UV-Licht durch,
weil zum einem mit UV-Strahlung sehr viele Stoffe zur Fluoreszenz angeregt werden können und zum anderen
die Durchlässigkeit von Papier im UV-Spektralbereich sehr gering ist Die Ausgange der Fotoempfänger
3. 11.12 sind aber elektrische Leiter IS, 16 und 17 mit
einer Steuereinheit 19 verbunden.
Ausführungsform der Steuereinheit 19 in Verbindung mit den fotoempfindlichen Bauelementen 8, 11 und 14.
Den fotoempfindlichen Bauelementen ist jeweils ein Vorverstärker 20 nachgeschaltet Die den empfindlichen
Bauelementen 8 und U zugeordneten Vorverstärker 20 sind über Leitungen 21 und 22 mit einer Koinzidenzschaltung
23 verbunden, die über eine Leitung 24 mit einem Zählwerk 25 verbunden ist Der Ausgang des
Zählwerks 25 ist über eine Leitung 26 mit einem Auslösewerk 27 verbunden, an dessen Ausgängen das Annahmesignal
a oder das Zurückweisungssignal ζ erscheint die z. B. zum Betätigen von elektromagnetischen
Vorrichtungen dienen können, die die zurückgewiesene Banknote B aus der Förderkette abzweigen.
,5 Oder die Signale a und ζ können zur Betätigung optischer
oder akustischer Signaleinrichtungen herangezogen werden. Der dem fotoempfindlichen Bauelement
14 nachgeschalteten Vorverstärker ist über eine Leitung 28 mit einem Diskriminator 29 verbunden, dessen
obere Schwelle O durch geeignete Mittel (Drehknopf 30) und Jessen untere Schwelle Udurch geeignete Mittel
(Drehknopf 31) einstellbar sind Der Ausgang des Diskriminators 29 ist über eine Leitung 32 mit dem
Auslösewerk 27 verbunden.
ϊ5 Im folgenden soll die Prüfung eines Wertscheins beschrieben
werden.
Wird die Banknote B zwischen der Lichtquelle 2 und
dem Fotoempfänger 9 einerseits und den Fotoempfängern 3 und 12 andererseits hindurchbewegt, so treten
nacheinander die in die Banknote eingebrachten fluoreszierenden Fasern in die Gesichtsfelder der Lichtquelle
und der Fotoempfänger, die in der Ebene des Wertscheins deckend zusammenfallen. Bei dem in den
F i g. 3 und 4 dargestellten Moment befinden sich drei Fasern F in dem gemeinsamen Gesichtsfeld. An der
Ausgängen der Fotoempfänger 3 und 9 erscheiner koinzidente Signale, die in den Vorverstärkern 20 ver
stärkt und in der Koinzidenzschaltung 23 auf ihre Koinzidenz hin überprüft werden. Liegt ein koinzidentes Si
gnal vor. so schaltet das über die Leitung 24 an da:
Zählwerk 25 herangeführte Ausgangssignal der Koinzi denzschaltung das Zählwerk 25 um eine Einheit weiter
Derartige Koinzidente Signale treten mehrmals be Hindurchführung des in eine Ebene ausgebreiteter
Geldscheins auf. Bei Erreichung einer vorgegebener Mindestzahl erscheint am Ausgang des mit einer Vor
wähleinrichtung versehenen Zählwerks 25 ein Aus gangssignaL das dem Auslösewerk 27 Ober die Leitung
26 zugeführt wird.
Da die Anregungsstrahlung AS vom Papier ein« echten Banknote absorbiert wird, kann ein Papier voi
zu geringer Papierdichte oder ein fehlerhaftes Wasser zeichen leicht erkannt werden, wenn das am Ausgan]
des lichtelektrischen Empfängers 14 erscheinende Si
gnal nach Verstärkung durch den Vorverstärker 3 eine Mindesthöhe aufweist, die oberhalb der im Diskri
minator 29 eingestellten unteren Schwelle U liegt. An
dererseits tritt bei einem RiB oder bei einer ungenaue!
Nahtstelle die Anregungsstrahlung AS ohne wesentK
ehe Intensitatsverminderung durch die Banknote hai
durch.
Nach Verstärkung im Vorverstärker 20 liegt in die sem FaH das am Ausgang des Kchtetektrischen Empfin
gers 14 erscheinende Signal oberhalb der obere e$ SchweRc O des Diskriminators 29. Die Schwellen <
und Odes Diskriminator* 29 werden also so eingestelr
daß Risse, ungenaue Nahtstellen, fehlerhafte Wasser zeichen, fehlende Sicherheitsfaden, zu serinse Patriei
dichten oder Klebestellen im Papier elektrische Signale verursachen, die entweder die Schwelle U oder die
Schwelle O überschreiten und somit erkannt werden.
Liegt das über die Leitung 28 herangeführte Signal oberhalb der oberen Schwelle O oder oberhalb der unteren
Schwelle U, wird über die Leitung 32 ein Signal an das Auslösewerk 27 herangeführt, das unabhängig
von dem Ergebnis der Prüfung der Banknote auf das Vorhandensein von eingebetteten fluoreszierenden Fa
sern eine Zurückweisung des Wertscheins auslöst.
Mit der beschriebenen Vorrichtung kann auf einfa ehe Weise ohne das Erfordernis einer genauen Abbi!
dung von Details des Wertscheindruckbildes auf di< Fotoempfänger eine Überprüfung von-Wertscheinet
auf ihre Echtheit vorgenommen werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
S09 53
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Prüfen von Wertscheinen, insbesondere Banknoten, mit einer Transportvorrichtung
für die Wertscheine, die den zu prüfenden Wertschein η einer Ebene transportiert mit beider·
seits der Ebene angeordneten lichtelektrischen Empfängern, deren Gesichtsfelder schmal sind im
Verhältnis zur Länge des Wertschefais und in der id Ebene des Wertscheins deckend zusammenfallen
und deren elektrische Signale einer Koinzidenzschaltung zugeführt werden, die ein Gutgeldsignal
abgibt, wenn sie koinzidierende Ausgangssignale von den lichtelektrischen Empfängern erhält, dadurcft
gekennzeichnet, daß das von den lichtelektrischen Empfängern (8, 11) empfangene Licht von einem im Gesichtsfeld beider Empfänger
(8. 11) liegenden in das Banknotenpapier eingebetteten fluoreszierenden Stoff (F) ausgeht, daß auf
einer Seite des Wertscheins (D) eine Lichtquelle (2) angeordnet ist welche in Richtung auf das Gesichtsfeld
(GF) eine Fluoreszenz-Anregungsstrahlung (AS) aussendet und daß die Empfänger (8. 11) für
Fluoreszenzstrahlung (FS)empfindlich sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,
daß der Koinzidenzschaltung (23) ein Zählwerk (25) nachgeschaltet ist. das nur dann ein
Signal an die Auswerteschaltung (27) abgibt, wenn es eine vorgegebene Anzahl von Koinzidenzsignalen
erhält.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Gesichtsfelder
(GF) sich über die gesamte Breite oder Länge des Wertscheins (S1J erstrecken.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen
ist, welche den Empfang der Fluoreszenzstrahlung (FS) in bezug auf die Aussendung der
Fluoreszenz-Anregungsstrahlung (AS) verzögert.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Lichtquelle
(2) abgewandten Seite der Ebene, entlang der die Banknote (B) transportiert wird, ein weiterer für
Fluoreszenz-Anregungsstrahlung (AS) empfindlieher
lichtelektrischer Empfänger (14) angeordnet ist. an dessen Ausgang ein auf einen unteren
Schwellwert (U) und einen oberen Schwellwert (O) eingestellter Diskriminator (29) angeschlossen ist.
der ein Falsch-Signal an die Auswerteschaltung (27) so abgibt, wenn das Ausgangssignal des weiteren lichtelektrischen
Empfängers (14) einen der beiden Schwellwerte (U. O) überschreitet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5.
dadurch gekennzeichnet, daß den Empfingern (8. 11. 14) und der Lichtquelle (2) ein schmalbandiges
Filter (7,10,13,6) vorgeschaltet ist zwecks Eingrenzung
eines schmalbandigen Fluoreszenzstrahlungsbzw. -Anregungsstrahlungs-Spektrums.
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