Способ обнаружения взрывчатых веществ

)5 6 01 М 24/00 ТЕН ПИСАНИ ТЕ ве сиверсиЙап 9 е истцге,ый меум ЯКР -во Вувторым - валы ме времен и ции,ао судят по ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Пермский государственный унитет им.А,М.Горького(73) Пермский государственный унитет им.А.М.Горького(56) йгзсЫеб ТКапег З,М, ЙодБетоне НОВ Ме 1 гцзеаап 1 з ), Мо Ятг1980, ч,58, р.63-77,Анферова С,В, и др. Двухчастотнтод повышения отношения сигнал/ш14 й низкочастотных переходов. Издзов, Физика, 1987, 30,ч. 11, с,61-64,Изобретение относится к способам обнаружения взрывчатых веществ и может быть использовано при дистанционном обнаружении взрывчатых веществ, содержащих ядра азота,Цель изобретения - повышенИе чувствительности,При обнаружении взрывчатых веществ, содержащих ядра азота, на обследуемый объект воздействуют двумя линейно-частотно-модулированными (ЛЧМ) импульсами средней частотой заполнения, равной разности двух соседних переходов, и одним радиочастотным импульсом с частотой заполнения, равной частоте одного из соседних переходов, на котором регистрируют сигнал отклика, причем первым и третьим подают ЛЧМ-импульсы с девиацией, обеспечивающей возбуждение всей линии, и(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ(57) Сущность изобретения: на обследуемый обьект воздействуют двумя линейно. частотно-модулированным (ЛЧМ) импульсами со средней частотой заполнения, равной разности двух соседних переходов, и одним РЧ-импульсом с частотой заполнения, равной частоте одного из соседних переходов, на котором наблюдают сигнал отклика, причем первым и третьим подают ЛЧМ-импульсы, с девиа ией, обеспечивающей возбуждение всей линии, вторым - РЧ-импульс, а временные интервалы между ними устанавливают меньше времен поперечной и продольной релаксации, 4 ил. РЧ-импульс, а временные интерду ними устанавливают меньше оперечной и продольной релаксарисутствии взрывчатого вещества игналу отклика,На фиг.1 приведена схема квадруполь-, ЦЧ ной спин-системы ядер й; на фиг.2 - им-, Осй14пульсные программы возбуждения сигналов эха на фиг.З - блок-схема устрой.ства, с помощью которого реализован предлагаемый способ обнаружения взрывчатых веществ; на фиг.4 - спектр исследуемого вещества.Рассмотрим возбуждение сигналов по импульсным программам нэ фиг.2,.Первое радиочастотное поле (фиг.2) воздействует со средней чаототой ом,-1, т.е. на разностной частоте во,+1- во,-1= оа 1,.1, Второе радиочастотное поле воздействует начастоте йЮ,+1Первое радиочастотное поле (фиг,2 б)воздействует с той же средней частотой оМ ., а второе радиочастотное поле - на частотеоЮ-. По сравнению с обычными сигналамиэха в случае ЯКР азота получается увеличение амплитуд сигналов эха (0,1-1,2) 10 .Способ реализован с помощью устройства, блок-схема которого приведена на 10 фиг.З, где: 1 - программатор, 2 - блок управления задающими генераторами, 3 - первый задающий генератор, управляемый напряжением, 4 - второй задающий генератор, управляемый напряжением,5 - первый стробируемый усилитель, 6 - второй стробируемый усилитель, 7 - первый широкополосный усилитель мощности, 8 - второй широкополосный усилитель мощности, 9 - двухчастотную резонансную систему, выполненную в виде антенны, 10 - предвари-тельный усилитель, 11 - приемник сигналов, 12 - индикатор.Устройство работает следующим образом.Программатор 1 обеспечивает необходимую импульсную последовательность, т;е, позволяет установить необходимые длительности импульсов, их .количество, временные интервалы между ними, частоту следования импульсной последовательности, различные импульсы для блока управления задающими генераторами, строб-импульсы для стробирования усилителей, а также синхроимпульс. С помощью блока управления задающими генераторами 2 устанавливают (за счет изменения уп 1 авляк)щего напряжения и длительности управляющих импульсов) необходимые час тоты во,+1 (или аЮ,-1) в зависимости от частоты возбуждения) и в+1,-1 второго 4 и первого 3 задающего генераторов, а также девиацию частоты первого 3 генератора.Первый стробируемый усилитель 5 и 45первый широкополосный усилитель мощности 7 формируют и обеспечивают ЛЧМ-им пульсы с необходимой амплитудой.Средняя частота заполнения ЛЧМ импульсов равна в+1,-1 (то есть равна разности час тотдвух соседних переходов: 0 -+1 и 0-" 1).Второй стробируемый усилитель 6 и второй широкоплосный усилитель мощности 8 формируют РЧ-импульс с необходимой амплитудой и в частотой заполнения, равной йЮ,+ (или во.-, в зависимости от того, на какой частоте будет наблюдаться сигнал отклика).Воздействие радиочастотными импульсами на объект осуществляется с помощью двухчастотой резонансной системы 9, выполненной в виде антенны (из двух витков связи; каждый виток связи для своей частоты), Сигнал отклика усиливается предусилителем 10, которыйодновременно является и селектором сигнала. В приемнике 11 сигнал отклика усиливается до необходимой амплитуды (если нужно и накапливается), затем подается на индикатор 12, который выполнен в виде. звукового сигнализатора (можно выполнить его также в виде светового индикатора).В качестве вещества, на котором будет продемонстрирован данный способ, используемый тринитротолуол - С 7 Рз(Й 02)з, Нэ фиг,4 приведен спектр исследуемого вещества,Три нитрогруппы (И 02) дают в этом веществе двенадцать линий (по шесть попарно связанных. Онинаблюдаются как одночастотным, так и обычно двухчастотным методом ЯКР, но амплитуды наблюдаемых сигналов малы, Верхние частоты этих линий (частоты во,+1) занимают диапазон примерно от 860 до 900 кГц, а нижние частоты (во,-1) от 730 до 810 кГц. Причем минимальная разностная частота между верхними и нижними соседними переходами составляет примерно 70 кГц. а максимальная 155 кГц, Поэтому в нашем случае средняя частота заполнения ЛЧМ импульсов должна изменяться для этого вещества от 60 до 170 кГц, чтобы можно было наблюдать нашим способом отклики сигналов от всех шести попарно связанных линийВ ЯКР ширины линий составляют максимум 10-15;4 от величины резонансной частоты (еще меньше для ядер азота). Если взять девиацию -20 осредней частоты заполнения ЛЧМ-импульсов, то будет выполнено необходимое условие возбуждение всей линии (для получения наибольшего отношения С/Ш). Частота заполнения второго. импульса(РЧ импульса) должна изменяться от 730 до 810 кГц (если на нижних переходах наблюдать сигналы отклика) или от 860 до 900 кГц(если сигналы отклика наблюдаются на верхних переходах).Временные интервалы т 1 и т 2 между первым ЛЧМ-импульсом и РЧ-импульсом и между РЧ-импульсом и вторым ЛЧМ-импульсом устанавливают меньше времен поперечной и продольной релаксации.В нашем случае наблюдаются сигналы отклика, амплитуда которых увеличена в (70 10 -155 105) раз ( в зависимости от величины разностной частоты) по сравнению с обычными сигналами, Для получения такого увеличения амплитуд сигналов необ1806356 800 7 КоРРектоР М,Керецман Реда Павловска иям при ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага аказ 974 ВНИИПИ Гос Составитель А,Ким ехред М.Моргента Тираж Подписрственного комитета по изобретениям и отк 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/