ЯКР-ОБНАРУЖИТЕЛЬ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

Полезная модель относится к области применения ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР), в частности для обнаружения взрывчатых веществ для контроля багажа на транспорте.
Известно «Устройство и способ для обнаружения неразрешенных предметов» [2253861 С2 опубл. 10.06.2005]. Сущность изобретения заключается в том, что предлагается целенаправленно контролировать предмет лишь в одной локальной зоне. С этой целью детекторное устройство подразделяют на более низкую и более высокую ступени контроля. На более низкой ступени контроля определяют координаты локальной зоны, на которую затем на более высокой ступени контроля наводят электронограф.
Электронограф состоит из коллимационно-детекторной системы, которая выполнена регулируемой по высоте и в боковом направлении на более высокой ступени контроля, и согласованного с ней, регулируемого по положению в боковом направлении источника рентгеновского излучения. Коллимационно-детекторная система имеет предпочтительно лишь один коллиматор и один детектор. Коллиматор имеет конически расширяющуюся круговую щель, воспроизводящий заданный угол рассеянного излучения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является «Устройство для одновременного обнаружения нескольких взрывчатых веществ и наркотиков в багаже» [2128832 С1 опубл. 10.04.1999] содержащее приемник, связанный с накопителем, блок опорной частоты, несколько синтезаторов частот ЯКР, причем число этих синтезаторов равно числу обнаруживаемых веществ. Эти синтезаторы связаны через усилитель с первым входом ключа и приемником. Устройство также содержит генератор серии импульсов, выход которого соединен с вторым входом ключа, причем ключ преобразует поступающие с усилителя сигналы в серии импульсов, каждый из которых содержит радиочастотное заполнение из всех частот, вырабатываемых синтезаторами частот ЯКР.
Недостатками известных устройств являются низкая помехоустойчивость устройства для одновременного обнаружения нескольких взрывчатых веществ и наркотиков в багаже за счет взаимного влияния каналов друг на друга и повышение уровня ложных тревог.
Техническим результатом ЯКР-обнаружителя взрывчатых веществ повышение помехозащищенности, снижение уровня ложных тревог.
Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что ЯКР-обнаружитель взрывчатых веществ содержит приемник. Новым является введение в предлагаемое устройство блока управления, антенны, фазового детектора, усилителя мощности, рабочей камеры и устройства перемещения багажа. Первый выход блока управления, первый вход-выход которого является входом-выходом ЯКР-обнаружителя взрывчатых веществ
соединен с первым входом усилителя мощности, второй выход блока управления соединен с первым входом демпфера, третий выход блока управления подключен к антенне и первому входу фазового детектора. Четвертый выход блока управления соединен с первым входом приемника, первый выход приемника подключен к первому входу блока управления. Выход фазового детектора соединен с входом рабочей камеры, выход которой соответственно соединен со вторым входом приемника, вторым входом демпфера и вторым входом усилителя мощности. Вход-выход рабочей камеры подключен ко второму входу-выходу блока управления, вход-выход устройства перемещения багажа подключен к третьему входу-выходу блока управления, кроме того, осуществляется электромагнитная связь рабочей камеры с приемником, демпфером и усилителем мощности.
На фиг.1 представлена функциональная схема ЯКР-обнаружителя взрывчатых веществ.
На фиг.2 пример выполнения блока управления.
На фиг.3 пример выполнения рабочей камеры.
На фиг.4 пример выполнения устройства перемещения багажа.
ЯКР-обнаружитель взрывчатых веществ состоит из блока управления 1, антенны 2, фазового детектора 3, приемника 4, демпфера 5, усилителя мощности 6, рабочей камеры 7, устройства перемещения багажа 8.
Первый выход блока управления 1 первый вход-выход которого является входом-выходом ЯКР-обнаружителя взрывчатых веществ соединен с первым входом усилителя мощности 6, второй выход блока управления 1 соединен с первым входом демпфера 5. Третий выход блока управления 1 подключен к входу антенны 2 и первому входу фазового детектора 3. Четвертый выход блока управления 1 подключен к первому входу приемника 4, первый выход приемника 4 соединен со вторым входом фазового детектора 3. Второй выход приемника 4 подключен к первому входу блока управления 1. Выход фазового детектора 3 соединен с входом рабочей камеры 7, выход которой соединен соответственно со вторым входом
приемника 4 вторым входом демпфера 5 и вторым входом усилителя мощности 6. Вход-выход рабочей камеры 7 подключен ко второму входу-выходу блока управления 1. Вход-выход устройства перемещения багажа 8 подключен к третьему входу-выходу блока управления 1.
Блок управления 1 состоит из устройства синхронизации 9, дешифратора 10, порогового устройства 11, накопителя 12, оптимального фильтра 13.
Вход-выход устройства синхронизации 9 соединен со вторым входом-выходом дешифратора 10. Первый вход-выход дешифратора 10 является первым входом-выходом блока управления 1. Выход оптимального фильтра 13 соединен с первым входом накопителя 12, выход накопителя 12 подключен к первому входу порогового устройства 11. Вход-выход порогового устройства 11 подключен к третьему входу-выходу дешифратора 10. Четвертый вход-выход дешифратора 10 является вторым входом-выходом блока управления 1. Пятый выход дешифратора 10 является третьим входом-выходом блока управления 1.
Первый выход устройства синхронизации 9 является первым выходом блока управления 1. Второй выход устройства синхронизации 9 является вторым выходом блока управления 1. Третий выход устройства синхронизации 9 является третьим выходом блока управления 1. Четвертый выход устройства синхронизации 9 является четвертым выходом блока управления 1. Пятый выход устройства синхронизации 9 соединен со вторым входом порогового устройства 11. Шестой выход устройства синхронизации 9 соединен со вторым входом накопителя 12. Седьмой выход устройства синхронизации 9 подключен ко второму входу оптимального фильтра.
Рабочая камера 7 состоит из устройства управления датчиком ЯКР 14 и датчиком ЯКР 15.
Устройство перемещения багажа 8 содержит устройство управления транспортером 16 и транспортер 17.
ЯКР-обнаружитель взрывчатых веществ работает следующим образом:
Перед началом работы по обнаружению ВВ проводится операция подготовки. В ходе этой операции при отсутствии каких-либо объектов в датчике ЯКР (15) проводится настройка датчика на частоту ЯКР первого ВВ, с устройства синхронизации 9 блока управления 1 пуск последовательности зондирующих импульсов, накопление сигнала и оптимальная обработка, в результате которой производится оценка уровня шума и устанавливается порог обнаружения, обеспечивающий требуемую вероятность ложного срабатывания. Перечисленные операции повторяются на частотах ЯКР других ВВ.
ЯКР обнаружитель взрывчатых веществ работает следующим образом: на вход блока управления от оператора поступает команда на дешифратор 10 блока управления 1 на начало работы устройства обнаружения взрывчатых веществ. По командам устройства управления 1 исследуемый объект перемещается с помощью транспортера 17 устройства перемещения багажа 8 внутрь рабочей камеры 7 датчика ЯКР 15.
Устройство синхронизации 9 блока управления 1 выдает в датчик ЯКР 15 через антенну 2, а также в фазовый детектор 3 опорный сигнал на частоте ЯКР первого ВВ.
Принятый датчиком ЯКР сигнал 15 поступает в фазовый детектор 3, который сравнивает его с опорным сигналом, поступающим из устройства синхронизации 9, и формирует сигнал ошибки. Устройство управления датчиком ЯКР производит настройку колебательного контура датчика ЯКР до тех пор, пока сигнал ошибки не станет ниже установленного порогового уровня, и выдает сигнал готовности в устройство синхронизации 9, которое начинает формирование и выдачу в усилитель мощности 6 последовательности радиоимпульсов с несущей частотой, близкой или равной частоте ЯКР первого ВВ, а также стробов и сигналов управления демпфером 5, приемником 4 с которого
сигнал поступает на оптимальный фильтр 13 блока управления 1. Усилитель мощности 6 осуществляет усиление зондирующих импульсов и выдачу их в датчик ЯКР 15. В контуре датчика ЯКР 15 в течение каждого зондирующего импульса происходит формирование переменного магнитного поля требуемой напряженности на частоте ЯКР первого ВВ.
По окончании каждого импульса излучения демпфер 5 в течение строба, получаемого из устройства синхронизации 9, осуществляет подавление собственных колебаний контура датчика ЯКР, а приемник 4 в течение строба, также получаемого из устройства синхронизации 9, осуществляет прием сигнала из датчика ЯКР 15 и его когерентное накопление. По окончании всей последовательности зондирующих импульсов в оптимальном фильтре (13) блока управления (1) производится оптимальная обработка накопленного сигнала и в пороговом устройстве (11) сравнение его с порогом. В случае превышения порога принимается решение о наличии в проверяемом объекте ВВ, по которому проводилась процедура обнаружения. Если превышение порога отсутствует, производится настройка контура датчика ЯКР (15) на частоту ЯКР следующего ВВ и процедура обнаружения (пуск последовательности зондирующих импульсов, накопление и обработка сигнала и сравнение с порогом) повторяется. По окончании проверки по всем ВВ объект считается прошедшим контроль.
Таким образом, в ЯКР-обнаружителе взрывчатых веществ повышается помехозащищенность и снижается уровень ложных тревог.