RU2165104C2 - Система ядерного квадрупольного резонанса (якр) для обнаружения мин и контроля багажа - Google Patents
Система ядерного квадрупольного резонанса (якр) для обнаружения мин и контроля багажа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165104C2 RU2165104C2 RU98103672/09A RU98103672A RU2165104C2 RU 2165104 C2 RU2165104 C2 RU 2165104C2 RU 98103672/09 A RU98103672/09 A RU 98103672/09A RU 98103672 A RU98103672 A RU 98103672A RU 2165104 C2 RU2165104 C2 RU 2165104C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detection
- mines
- substance
- surface coil
- luggage
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000003876 NQR spectroscopy Methods 0.000 title claims 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title abstract 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003533 narcotic effect Effects 0.000 claims abstract 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004081 narcotic agent Substances 0.000 abstract 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003920 cocaine Drugs 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H11/00—Defence installations; Defence devices
- F41H11/12—Means for clearing land minefields; Systems specially adapted for detection of landmines
- F41H11/13—Systems specially adapted for detection of landmines
- F41H11/136—Magnetic, electromagnetic, acoustic or radiation systems, e.g. ground penetrating radars or metal-detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Новая система относится к области ядерно-магнитных измерений и обеспечивается импульсной аппаратурой ЯКР 14N, позволяющей детектировать малые количества взрывчатых веществ и наркотиков в грунте, стенах и багаже. Техническим результатом является создание действующей системы поиска мин и контроля багажа. Аппаратура содержит радиотехническую головку, представляющую собой систему облучения вещества импульсными сигналами с частотой заполнения, равной частоте резонанса 14N во взрывчатом веществе или наркотике. Эта система содержит последовательный резонансный контур с поверхностной катушкой, расположенной вблизи пластмассового дна цилиндрического экрана. Сигнал от вещества принимается ферритовыми антеннами, находящимися также внутри названного экрана. Аппаратура системы может размещаться на автомобиле. С помощью системы можно обнаружить 10 г взрывчатого или наркотического вещества на глубине 45 см. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области ядерно-магнитных измерений, касается импульсной аппаратуры ЯРК 14N и предназначено для дистанционного обнаружения мин и взрывчатых веществ и наркотиков в багаже.
Наиболее близкими по техническим решениям являются системы с большой катушкой, содержащие ферритовые антенны и программирующие устройства, синхронные детекторы и регистрирующие устройства [1-4].
Недостатком этих систем является невозможность дистанционного обнаружения взрывчатых веществ; малые расстояния обнаружения; невозможность обнаружения взрывчатых веществ при малой мощности облучения и влияние намагничивания предметов в багаже на цепи приемника.
Целью настоящего изобретения является создание реально действующей системы поиска мин и контроля багажа.
Цель достигается созданием ЯКР-системы для обнаружения мин и контроля багажа. Эта система содержит приемную ферритовую антенну, передающую антенну в виде поверхностной катушки и конденсаторы приемного параллельного контура и передающего последовательного контура. На передающую поверхность катушки сигнал поступает от генератора импульсов через усилитель мощности, а к приемнику от ферритовой антенны через каскодный усилитель. Такая методика позволяет снизить мощность облучения в 100 раз по сравнению с методом большой катушки. Вся система заключена в специальный экран.
На фиг. 1 представлена схема устройства для обнаружения мин, находящихся в грунте:
1 - цилиндрический медный экран;
2 - пластмассовое дно;
3 - поверхностная катушка;
4 - приемная ферритовая антенна;
5 - металлический экран;
6 - усилитель мощности;
7 - каскодный усилитель.
1 - цилиндрический медный экран;
2 - пластмассовое дно;
3 - поверхностная катушка;
4 - приемная ферритовая антенна;
5 - металлический экран;
6 - усилитель мощности;
7 - каскодный усилитель.
На фиг. 2 приведена схема контроля багажа, двигающегося по ленте транспортера со скоростью около 20 см/с, где:
1 - система (фиг. 1), настроенная на частоту одного из взрывчатых веществ (например, гексогена f = 5192 кГц);
2 - система (фиг. 1), настроенная на частоту другого взрывчатого вещества (например, октогена = 5300 кГц);
3 - система (фиг. 1), настроенная на частоту наркотина (например, кокаина f = 3820 кГц)
Рассмотрим работу устройства (фиг. 1) для обнаружения мин в грунте. Вблизи пластмассового дна (2) экрана (1) располагается передающая антенна в виде поверхностей катушки (3), которая служит для облучения мины в грунте импульсами от генератора, проходящими через усилитель мощности (6). Эта поверхностная катушка входит в состав последовательного контура с конденсатором С2, что при резонансе позволяет получить большой ток в катушке и большую амплитуду радиочастотного поля, обеспечивающего условие 90o - импульса на расстоянии в образце мины γH1τ = π/2, где γ - гиромагнитное отношение ядра, τ - длительность импульса). Интенсивность сигнала ядерного квадрупольного резонатора (ЯКР) прямо пропорциональна добротности контура Q.
1 - система (фиг. 1), настроенная на частоту одного из взрывчатых веществ (например, гексогена f = 5192 кГц);
2 - система (фиг. 1), настроенная на частоту другого взрывчатого вещества (например, октогена = 5300 кГц);
3 - система (фиг. 1), настроенная на частоту наркотина (например, кокаина f = 3820 кГц)
Рассмотрим работу устройства (фиг. 1) для обнаружения мин в грунте. Вблизи пластмассового дна (2) экрана (1) располагается передающая антенна в виде поверхностей катушки (3), которая служит для облучения мины в грунте импульсами от генератора, проходящими через усилитель мощности (6). Эта поверхностная катушка входит в состав последовательного контура с конденсатором С2, что при резонансе позволяет получить большой ток в катушке и большую амплитуду радиочастотного поля, обеспечивающего условие 90o - импульса на расстоянии в образце мины γH1τ = π/2, где γ - гиромагнитное отношение ядра, τ - длительность импульса). Интенсивность сигнала ядерного квадрупольного резонатора (ЯКР) прямо пропорциональна добротности контура Q.
Приемная ферритовая антенна содержит четыре ферритовых стержня с катушками, включенными в параллель (4), которые входят в состав параллельного контура с конденсатором С1. С параллельного контура через каскодный усилитель (7) сигнал поступает на вход приемника.
Для развязки приемной и передающей антенн применено дополнительное экранирование (5).
Разделение функций возбуждения и приема позволяет увеличить дальность обнаружения мины, если Q1 > Q.
Экран со всеми содержащимися в нем элементами располагается на специальном автомобиле. Масса устройства не превышает 20 кг.
Устройство позволит обнаруживать 10 г взрывчатого вещества на расстоянии 45 см в грунте.
Использование устройства для контроля багажа (фиг. 2) включает два устройства, включенных навстречу друг другу, что позволяет просматривать багаж толщиною 45 см (например, чемоданы или коробки).
Количество обнаруживаемых веществ может быть увеличено путем увеличения систем облучения и приема.
Использование предлагаемого устройства, по сравнению с прототипом, позволяет обнаружить мины, находящиеся в грунте на глубине до 45 см, сократить в сотни раз время обнаружения взрывчатых и наркотических веществ в багаже.
Источники информации
1. SU 748225, G 01 N 27/78, 15.07.1980.
1. SU 748225, G 01 N 27/78, 15.07.1980.
2. Гречишкин В.С. и др. Оптимальные условия наблюдения локального ЯКР, ВИНИТИ, N 4791-В 88, 1988.
3. Grechishkin V.S. NQR-Device for detecting plastic explosives, mines and drugs.-Appl.Phys. A 55, 1992, с.505-507.
4. Grechishkin V.S. Application of multupulse sequences in remote NQR. -Appl.Phys. A 58, 1994, с.63-65.
Claims (3)
1. Система ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) для обнаружения мин и контроля багажа, содержащая приемную ферритовую антенну и передающую антенну в виде поверхностной катушки, при этом приемная ферритовая антенна, входящая в состав параллельного контура с одним конденсатором для его настройки, поверхностная катушка, входящая в состав последовательного контура с другим конденсатором настройки, указанные конденсаторы и усилитель мощности расположены в цилиндрическом экране, а поверхностная катушка предназначена для облучения мины импульсным радиочастотным полем генератора через усилитель мощности.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она соединена с измерительной аппаратурой, расположенной на автомобиле.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что она предназначена для обнаружения взрывчатых и наркотических веществ при движении контролируемого багажа на ленте транспортера.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98103672/09A RU2165104C2 (ru) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Система ядерного квадрупольного резонанса (якр) для обнаружения мин и контроля багажа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98103672/09A RU2165104C2 (ru) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Система ядерного квадрупольного резонанса (якр) для обнаружения мин и контроля багажа |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98103672A RU98103672A (ru) | 2000-02-10 |
| RU2165104C2 true RU2165104C2 (ru) | 2001-04-10 |
Family
ID=20202816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98103672/09A RU2165104C2 (ru) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Система ядерного квадрупольного резонанса (якр) для обнаружения мин и контроля багажа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165104C2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2247361C1 (ru) * | 2003-05-28 | 2005-02-27 | Семейкин Николай Павлович | Якр-обнаружитель взрывчатых и наркотических веществ и металлов, скрытых под одеждой людей |
| RU2249202C1 (ru) * | 2004-02-03 | 2005-03-27 | Калининградский Пограничный Институт Фсб Рф | Способ обнаружения взврывчатых и наркотических веществ на основе ядерного квадрупольного резонанса |
| RU2568284C1 (ru) * | 2014-06-09 | 2015-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Устройство исследования электромагнитного поля вторичных излучателей |
| RU2572057C2 (ru) * | 2014-03-05 | 2015-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Устройство исследования электромагнитного поля вторичных излучателей |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3508238A (en) * | 1966-07-18 | 1970-04-21 | Texas Instruments Inc | Intrusion detection system |
| GB1435370A (en) * | 1972-10-10 | 1976-05-12 | Westinghouse Electric Corp | Perimeter intrusion detection system |
| DE2630683A1 (de) * | 1976-07-08 | 1978-01-12 | Rode Ing Johannes | Alarmeinrichtung zur ueberwachung und sicherung von objekten |
| US4481383A (en) * | 1983-04-20 | 1984-11-06 | At&T Bell Laboratories | Communication system recording arrangement |
| US5337039A (en) * | 1992-07-16 | 1994-08-09 | Sdr Metro Inc. | Proximity detection system with digital frequency variation detection means |
| RU2020591C1 (ru) * | 1992-06-18 | 1994-09-30 | Государственное предприятие - Специальное научно-производственное объединение "Элерон" | Устройство для обнаружения металлических предметов |
| RU2100752C1 (ru) * | 1996-11-22 | 1997-12-27 | Акционерное общество "АРЛИ спецтехника" | Устройство для блокирования радиовзрывателей |
-
1998
- 1998-03-02 RU RU98103672/09A patent/RU2165104C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3508238A (en) * | 1966-07-18 | 1970-04-21 | Texas Instruments Inc | Intrusion detection system |
| GB1435370A (en) * | 1972-10-10 | 1976-05-12 | Westinghouse Electric Corp | Perimeter intrusion detection system |
| DE2630683A1 (de) * | 1976-07-08 | 1978-01-12 | Rode Ing Johannes | Alarmeinrichtung zur ueberwachung und sicherung von objekten |
| US4481383A (en) * | 1983-04-20 | 1984-11-06 | At&T Bell Laboratories | Communication system recording arrangement |
| RU2020591C1 (ru) * | 1992-06-18 | 1994-09-30 | Государственное предприятие - Специальное научно-производственное объединение "Элерон" | Устройство для обнаружения металлических предметов |
| US5337039A (en) * | 1992-07-16 | 1994-08-09 | Sdr Metro Inc. | Proximity detection system with digital frequency variation detection means |
| RU2100752C1 (ru) * | 1996-11-22 | 1997-12-27 | Акционерное общество "АРЛИ спецтехника" | Устройство для блокирования радиовзрывателей |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2247361C1 (ru) * | 2003-05-28 | 2005-02-27 | Семейкин Николай Павлович | Якр-обнаружитель взрывчатых и наркотических веществ и металлов, скрытых под одеждой людей |
| RU2249202C1 (ru) * | 2004-02-03 | 2005-03-27 | Калининградский Пограничный Институт Фсб Рф | Способ обнаружения взврывчатых и наркотических веществ на основе ядерного квадрупольного резонанса |
| RU2572057C2 (ru) * | 2014-03-05 | 2015-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Устройство исследования электромагнитного поля вторичных излучателей |
| RU2568284C1 (ru) * | 2014-06-09 | 2015-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Устройство исследования электромагнитного поля вторичных излучателей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0426851B1 (en) | Apparatus for detecting particular substance | |
| US5206592A (en) | Detection of explosives by nuclear quadrupole resonance | |
| EP1060403B1 (en) | Apparatus for and method of nuclear quadrupole resonance testing a sample in the presence of interference | |
| EP0140955B1 (en) | Baggage inspection apparatus and method for determining the presence of explosives | |
| US5376884A (en) | Nuclear magnetic resonance measuring apparatus | |
| EP0813685B1 (en) | System and method for contraband detection using nuclear quadrupole resonance | |
| Hirschfeld et al. | Short range remote NQR measurements | |
| US6522135B2 (en) | Nuclear quadrupole resonance (NQR) method and probe for generating RF magnetic fields in different directions to distinguish NQR from acoustic ringing induced in a sample | |
| US20020153891A1 (en) | Methods of and apparatus for analysing a signal | |
| US20030001570A1 (en) | Method and apparatus for detecting a target material in a sample by pre-screening the sample for piezoelectric resonance | |
| US7049814B2 (en) | Nuclear quadrupole resonance based inspection system using a highly resonant and compact magnetic structure | |
| MXPA04005567A (es) | Metodo, elementos sensores y disposicion para la deteccion y/o analisis de compuestos que presenten, simultaneamente, resonancia cuadrupolar nuclear y resonancia magnetica nuclear o doble resonancia cuadrupolar nuclear. | |
| US6847208B1 (en) | Tube array coil for quadrupole resonance (QR) scanning | |
| RU2165104C2 (ru) | Система ядерного квадрупольного резонанса (якр) для обнаружения мин и контроля багажа | |
| US20050116716A1 (en) | Sensor assembly and method for the detection of substances by nuclear quadrupolar resonance (NQR) and in presence of environmental interference | |
| EP3719522B1 (en) | Nuclear quadrupole resonance detection system and antenna thereof | |
| Itozaki | Nuclear quadrupole resonance for explosive detection | |
| JP2004177131A (ja) | 非接触型荷物検知装置 | |
| RU2157002C2 (ru) | Квадрупольные детекторы мин | |
| US4920313A (en) | Gravitational mass detector | |
| RU2161300C2 (ru) | Способ идентификации и устройство для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ | |
| JP2006527362A (ja) | 核四重極共振検査システム | |
| Rao | Application of an explosive detection device based on quadrupole resonance (QR) technology in aviation security | |
| Grechishkin et al. | A unilateral NQR explosives detector | |
| JPH0438495A (ja) | 物質の遠隔検知装置およびその方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040303 |