Устройство для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ. Устройство содержит синтезатор, выход которого соединен с первым входом модулятора, выход которого соединен с входом усилителя мощности, нагруженного на две передающие антенны, а второй вход модулятора соединен с выходом генератора импульсов, вход которого соединен с первым выходом микропроцессорного контроллера, второй и третий выходы которого соединены с входом синтезатора и индикатора соответственно, а четвертый выход соединен с первым входом электронного коммутатора, второй и третий входы которого соединены с двумя приемными антеннами, а выход соединен с входом приемника, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом микропроцессорного контроллера. Техническим результатом изобретения является независимость измерений от температуры и одновременное получение спектров исследуемого и эталонного образцов. 1 ил.

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к области применения импульсных методов ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) для обнаружения веществ, содержащих атомы, ядра которых обладают квадрупольным моментом. Изобретение может быть использовано, например, для обнаружения наркотиков и взрывчатых веществ в багаже при транспортировке или при проведении досмотра пассажиров в аэропорту.

Уровень техники.

Близким по техническому решению является устройство [1] , взятое в качестве прототипа. Данное устройство работает в импульсном режиме и содержит управляемый персональным компьютером генератор импульсов, генератор радиочастоты, электронный ключ, усилитель мощности, нагруженный на передающую антенну, приемную антенну, подключенную ко входу приемника, цифровой выход которого соединен со входом компьютера. В данном устройстве исследуемый объект облучают радиочастотными импульсами, а идентификацию искомого вещества осуществляют путем сравнении ЯКР спектра, полученного в результате измерения, с спектрами, полученными при предварительных исследованиях на эталонных образцах.

Недостатком данного устройства является зависимость частоты ЯКР от температуры образца. Изменение температуры окружающей среды приводит к тому, что частота ЯКР изменяется, делая измерение невозможным. Кроме этого при использования данного устройства необходимо проведение предварительной исследовательской работы для нахождения ЯКР спектров идентифицируемых веществ.

Сущность изобретения.

Предлагаемое устройство идентификации наркотических и взрывчатых веществ свободно от перечисленных недостатков и отличается тем, что в нем использованы две измерительные камеры, в одну из которых помещен анализируемый объект, а в другую - эталонный образец, совпадающий по своему химическому составу с веществом, которое необходимо идентифицировать. Расположение эталонного образца в условиях, одинаковых с анализируемым объектом, позволяет исключить влияние температуры на результаты измерений. Кроме этого отпадает необходимость предварительного нахождения спектра ЯКР анализируемого вещества, а процесс идентификации сводится к сравнению спектров анализируемого и эталонного веществ, полученных в процессе измерения.

Предлагаемое устройство для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ (фиг. 1) содержит синтезатор 1, модулятор 2, генератор импульсов 3, микропроцессорный контроллер 4, усилитель мощности 5, приемник 6, аналого-цифровой преобразователь 7, измерительную камеру К1, включающую анализируемый образец X, передающую и приемную антенны 8, 10 соответственно, измерительную камеру К2, включающую эталонный образец S, передающую и приемную антенны 9, 11 соответственно, электронный коммутатор 12, индикатор 13.

Перечень фигур.

На чертеже изображена схема устройства для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ, в котором реализован импульсный метод ЯКР.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Устройство для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ, структурная схема которого представлена на чертеже, работает следующим образом. Радиочастотный сигнал с выхода синтезатора 1 поступает в модулятор 2, где модулируется импульсной последовательностью, вырабатываемой генератором импульсов 3. С выхода модулятора 3 сигнал, усиленный усилителем 5, подается в измерительные камеры К1, К2 и излучается антеннами 8, 9 на анализируемый объект Х и эталонный образец S соответственно.

Значение выходной частоты синтезатора 1 и вид импульсной последовательности генератора импульсов устанавливаются микропроцессорным контроллером 4.

После каждой импульсной последовательности микропроцессорный контроллер 4 поочередно подключает через коммутатор 12 приемную антенну 10 или 11 измерительных камер К1 и К2 соответственно к входу приемника 6, где сигналы индукции усиливаются, далее преобразуются аналого-цифровым преобразователем 7 и поступают на вход микропроцессорного контроллера 4. После накопления и обработки сигналов микропроцессорный контроллер осуществляет Фурье-преобразование и сравнивает полученные спектры ЯКР анализируемого объекта и эталонного образца. Результат выводится на индикатор 13.

Источник информации: 1. V. S. Grechishkin. NQR Device for Detecting Plastic Explosives, Mines, and Drugs /Applied Physics A 55, 505-507 (1992).

Формула изобретения

Устройство для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ, содержащее синтезатор, выход которого соединен с первым входом модулятора, выход которого соединен с входом усилителя мощности, нагруженного на две передающие антенны, а второй вход модулятора соединен с выходом генератора импульсов, вход которого соединен с первым выходом микропроцессорного контроллера, второй и третий выходы которого соединены с входом синтезатора и индикатора соответственно, а четвертый выход соединен с первым входом электронного коммутатора, второй и третий входы которого соединены с двумя приемными антеннами, а выход соединен с входом приемника, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом микропроцессорного контроллера.

РИСУНКИ

Рисунок 1