Способ обнаружения взрывчатых веществ с использованием ядерного квадрупольного резонанса

Способ обнаружения взрывчатых веществ с использованием ядерного квадрупольного резонанса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: обследуемый предмет облучают двумя многоимпульсными последовательностями, которые отличаются частотой заполнения радиоимпульсов, осуществляют последующее накопление и обработку сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 N 24/00

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l (21) 4936164/25 (22) 14.05.91 (46) 30.06.93. Бюл. N 24 (71) Институт прикладной физики (72) В.Г. Кузнецов и С.Д.Коблев (56) GB заявка N- 2057135, G 01 N24/08,,публ,,25,03,81.

Hlrschfeld Т.. К!а!пег Т.М, Short range

N0R measurements. J,of. Molec Struct 58, 1980, р.63-77.

Способ предназначен для обнаружения скрытых закладок взрывчатых веществ (BB) и может быть использован при таможенном досмотре, в криминалистике и в других случаях, когда требуется определить наличие

ВВ внутри предметов без нарушения целостности оболочки.

Цель изобретения — сокращение времени обследования при сохранении высокой достоверности результатов.

Способ обнаружения ВВ включает в себя облучение обследуемого предмета на частоте ЯКР многоимпульсной последовательностью, когерентное накопление ЯКРсигнала, обработку накопленного сигнала и сравнение полученного результата обработки с пороговым значением, дополнительное облучение предмета многоимпульсной последовательностью, частота заполнения радиоимпульсов в которой отличается от частоты заполнения рвдиоимпульсов при первом облучении на величину 1/(2 т), (где t— период следования радиоимпульсов в последовательностях). обработку накопленного сигнала и дополнительное сравнение., БЫ„, 1824559 А1 (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСА (57) Сущность изобретения: обследуемый предмет облучают двумя многоимпульсными последовательностями, которые отличаются частотой заполнения радиоимпульсов, осуществляют последующее накопление и обработку сигнала. результата второго накопления с первоначально выбранным порогом.

Вывод о присутствии ВВ делают при превышении полученного результата величины порогового значения в одном иэ облучений, На фиг.1 приведена структурная схема макета устройства. реализующего предлагаемый способ.

Макет устройства на фиг.1 работает следующим образом. Синтезатор частоты (СЧ)

1 (например, типа Чб — 31) вырабатывает колебания с частотой fi, близкой к частоте ЯКР

ВВ, поступающие на вход формирователя радоимпульсов 2, который по сигналам от устройства управления и обработки сигнала (УУОС), в качестве которого использовалась

ЭВМ типа 1N — 1200 (Франция), формирует серию когерентных радиоимпульсов с длительностью t и периодом следования t.

Усилитель мощности 3 усиливает радиоимпульсы до уровня, необходимого для создания напряженности магнитного поля около

10 — 20 Гс в обследуемом обьеме. Усиленные импульсы поступают на датчик 4. Обычно

1824559 для создания магнитного пОля используют катушку индуктивности, входящую в резонансный контур, С контура датчика 4 принятый сигнал ЯКР поступает на приемное устройство (ПУ) 5, осуществляющее его усиление и квадратурное детектирование, для чего на ПУ 5 от СЧ 1 подаются опорные напряжения, фаза одного из которых сдвинута на m/2 относительно фазы другого с помощью фазовращателя 6, После фильтрации низкочастотные сигналы квадратурных каналов поступают на УУОС 7, которое осуществляет аналого-цифровое преобразование и когерентное суммирование сигналов.

По окоичании последовательности импульсов УУОС 7 производит обработку накопленного сигнала и сравнение результата обрйботки с порогом, величина которого устанавливается исходя из требуемых вероятнОСтей пропуска /3и ложного срабатывания

И, При превышении порогового значения

УУОС 7 вырабатывает сигнал индикации наличия ВВ в обследуемом предмете для блока сигнализации 8. Если же порог не

Превышен, то УУОС 7 выдает на СЧ 1 команду установки частоты, равной f2 = f 1/(2 T) и производится повторное облучение предмета многоимпульсной последовательностью, накопление и повторное сравнение результата обработки накопленного сигналв ЯКР, полученного при втором облучении.

В случае превышения результата второго

Облучения над порогом принимается решение о наличии ВВ в обследуемом предмете.

В противном случае YYOC 7 вырабатывает сигнал для БС 8, указывающий на отсутствие конкретного типа ВВ.

При проверке на наличие нескольких типов 98 указанная последовательность операций повторяется для каждого ВВ, при этом СЧ1 и контур датчика 4 перестраиваются на частоту, соответствующую резонансной частоте ВВ, подлежэщег0 обнаружению, Сравнительные испытания по данному способу и по способу-прототипу заключались в проведении двух серий по 100 обследований каждым способом, при этом в одной иэ серий обследования упаковка размером 350х350х50 мм содержала закладку гексогена массой 10 г. э во второй серии закладка отсутствовэлэ. Для идентификации гексогена использовалась линия 1р =

=3410 кГц. При обследовании по данному способу цикл обследования содержал следующие этапы: размещение упаковки в датчике, облучение ее последовательностью иэ 9000 импульсов с периодом следовэния г -- 630 мкс и часто ой заполнения f1 =5

=-3410 кГц, когерентное накопление ЯКР-откликов. Фурье-преобразование (ФП) накопленного сигнала, вычисление интеграла модуля ФП и сравнение полученного значения с пороговым значением. Величина поporp была выбрана исходя иэ обеспечения вероятностей а = = 0,05. Если при первом облучении величина порога не превышена, то через 1 сек проводилось облучение второй последовательностью с таким же количеством импульсов и периодом следования, но с частотой заполнения радиоимпульсов t2 = 3410,8 кГц. Если М после второго облучения порог не был превышен, принималось решение об отсутствии закладки. Решение о наличии закладки принималось в случае превышения порога хотя бы в одном из двух измерений. При проведении серии иэ 100 обследований с упаковкой, содержащей закладку гексогена, в 43 случаях закладка ВВ была обнаружена при первом измерении, в остальных 57 случаях потребовалось двэ измерения, и среднее время на обследование одной упаковки составило:

1обсл.ср = (43 х 5,67 с + 57 х (11,34 c +

+ 1 с)/100 — — 9,47 с

При проведении обследований по известному способу (прототипу) для обеспечения тех же вероятностей ложного обнаружения и = 0,05 и пропуска закладки P =- 0,05 потребовалось увеличить количество импульсов в последовательности до 170000 при том же периоде следования т = 630 мкс, и время обследования на одну упаковку составило; тобсл, = 107,1 C т,е. данный способ позволяет сократить время обследования для гексогена более чем в 10 раз.

Аналогичные испытания, проведенные на октогене и тетриле показали, что способ позволяет сократить время обследования в

3,6 раза для октогена и в 4,5 раза для тетрила.

Формула изобретения

Способ обнаружения взрывчатых веществ с использованием ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР), включающий облучение обследуемого объекта на частоте ЯКР многоимпульсной последовательностью, когерентное накопление ЯКР-сигнала, обрабо-ку накопленного сигнала и сравнение полученного результата обработки с пороговым значением, о т л и ч а юшийся тем, что. целью повышения экспрессности при одновременном сохранении

1824559

Составитель С. Коблев

Техред М. Моргентал Корректор Н. Гунько

Редактор

Заказ 2222 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 достоверности обнаружения, производят дополнительное облучение обьекта многоимпульсной последовательностью, частота заполнения радиоимпульсов в которой отличается от частоты заполнения радиоим- 5 . пульсов при первом облучении на величину

1/2 r. где т — период следования радиоимпульсов в последовательностях, а вывод о присутствии взрывчатых веществ делают при превышении полученного результата величины порогового значения в одном иэ облучений.