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Magnetisches Nachweisverfahren und Vorrichtung
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Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum
Nachweisen unbekannter Stoffe auf magnetischem Wege. Insbesondere betrifft die Erfindung
das Aufspüren von Sprengstoffen, die Vorrichtung und Verfahren sind jedoch auch
zum Nachweisen einiger anderer Stoffe geeignet.
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Seit kurzem ist das Aufspulen von Sprengstoffen in Briefen und Paketen
zu einem beträchtlichen Problem für die Luftlinien, die Postbehörden, im Versand
beschäftigtes Personal und viele andere Personen geworden.
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Metallhaltige Sprengvorrichtungen lassen sich relativ leicht bei Einsatz
von Metallsuchern nachweisen, die beispielsweise Schwebungsoszlllatoren enthalten.
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Neuerdings ist es jedoch möglich geworden, nicht-metallische Sprengvorrichtungen
herzustellen, die relativ leicht sind und sich nicht durch die herkömmliche Nachweistechnik
für metallhaltige Bomben erfassen lassen.
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Bei der Entdeckung nicht-metallischer Sprengvorrichtungen ist es
erforderlich, den explosiven Bestandteil eindeutig zu identifizieren, da dasselbe
Element oft in einer leicht unterschiedlichen Zusammensetzung in dem den Sprengstoff
umgebenden bzw. in seiner unmittelbaren Nähe befindlichen Material vorhanden ist.
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Typische Sprengstoffe enthalten zum Beispiel Wasserstoff, Stickstoff,
Kohlenstoff und Sauerstoff, und diese Elemente findet man ebenso in dem normalerweise
zum Verpacken des Sprengstoffes benutzten Kunststoff.
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Zum Erfassen der nicht-metallischen Sprengvorrichtungen werden nunmehr
magnetische Nachweistechniken angewandt. Im Prinzip setzen diese Techniken das verdächtigte
Paket einem konstanten Magnetfeld und einem Impuls einer magnetischen Hochwicklungsstrahlung
aus und erkennen die magnetische Kernresonanzreaktion des zu erfassenden Elements.
Magnetische Kernresonanz whdaB iS Resonanz definiert, die sich aus der Energieübertragung
zwischen einem magnetischen Hochwicklungsfeld und einem Kern ergibt, der sich in
einem konstanten Magnetfeld befindet, das stark genu ist, den Kern
mindestens
teilweise von seilen Bahnelektronen zu entkuppeln. Das Verhältnis zwischen der Frequenz,
bei der von den Atomkernen des Elements die maximale Energie absorbiert wird, der
Resonanzfrequenz und der magnetischen Feldstärke gibt einen Anhaltspunkt zur Identifizierung
des einzelnen betroffenen Elements.
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Bei den bekannten Nachweisverfahren auf der Grundlage der magnetischen
Kernresonanz liegt die Schwierigkeit zum Teil bei den Grössenordnungsfaktoren.
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Es müssen zum Beispiel bedeutsame Mengen Material vorhanden sein,
damit das Element von Bedeutung in einer für eine quantitativ angemessene Reaktion
ausreichenden Konzentration vorhanden ist. Normalerweise sind die mittels magnetischer
Kernresonanz erhaltenen Signale sehr klein und erfordern daher hochgradige Erfassungsgerate.
Die magnetischen Kernresonanzsignale sind für manche Elemente bedeutend grösser
als für andere Elemente, was besonders für einige Elemente zutrifft, bei denen das
Isotop des Elements von Bedeutung nur in minutiösen Mengen vorhanden ist. ' Ebenso
ist zur Verbesserung des magnetischen Kernresonanzsignals eine enge Verkupplung
der Elemente von Bedeutung erforderlich.
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Die vorliegende Erfindung bedient sich eines verbesserten Verfahrens
und Gerätes zur Verbesserung der Amplitude in der magnetischen Kernresonanzreaktion
und zur Verringerung der zum Erzielen einer erfassbaren Reaktion bendtigten Zeitdauer.
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Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere das Erfassen eines
ersten Elements in der Gegenwart eines zweiten Elements. Die Kombination von erstem
und zweiten Element ist vorher als solche bekannt, die in einem bekannten Sprengstoff,
wie beispielsweise T.N.T., vorhanden sein würde.
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In einer bevorzugten Ausführung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung
für gesteigerte Diskriminierung einer magnetischen Kernresonanz offenbart.
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Eine Probe mit einem ersten Element wird in ein Magnetfeld einer ersten
Intensität eingeführt. Eine Reaktion zwischen den Kernen des ersten Atomelements
und dem
elektromagnetischen Feld der Vorrichtung ruft eine magnetische
Kernresonanzreaktion hervor, die mit der Feldstärke abstimmbar ist. Wenn das erste
Atomelement von Bedeutung innig mit einem zweiten Atomelement von Bedeutung zusammengemischt
ist, wie es bei Verbindungen vorkommen kann, und wenn das zweite Elementeinnukleares
Quadrupolmoment besitzt und es den für eine nukleare Quadrupolresonanz geeigneten
Molektlbau aufweist, dann wird durch Einstellung der magnetischen Feldstärke die
magnetische Kernresonanzfrequenz des ersten Elements dahingehend verändert, dass
sie im wesentlichen mit der nuklearen Quadrupolresonanzfrequenz des zweiten Elements
von Bedeutung zusammenfällt. Dabei findet eine gesteigerte Energieübertragung zwischen
den Kernen des ersten Elements und den Kernen des zweiten Elements statt.
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Diese gesteigerte Energieübertragung zwischen den beiden Kernen verringert
die Reaktionszeit der magnetischen Kernresonanz des ersten Elements, wodurch die
Erfassbarkeit dieses Elements bedeutend verbessert wird. Es ist die Realisation
dieses Effekts, die die Grundlage für die in der Vorrichtung dieser Erfindung erzielte
verringerte Nachweiszeit und verbesserte Diskriminierung bildet.
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Mit der vorliegenden Vorrichtung kann eine verbesserte Diskriminierung
zusätzlich durch Variieren der Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden Messungen
der magnetischen Kernresonanzreaktion des ersten Elements erfüllt werden. Dadurch
wird Diskriminierung zwischen dem in einer bestimmten Verbindung vorhandenen ersten
Element bei Zurückweisung der magnetischen Kernresonanzreaktion desselben, in andersartigen
Verbindungen befindlichen Elements gestattet.
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uf nd der vertesseften Rectionen kann dieVorrichtng nach dervorliegendEnErfindung
in kor?akter Form aufgebaut werden und kann zum Aufsptren von nicht-metallischen
Landminen, Briefbomben rnd so weiter eingesetzt werden.
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Genauer gesagt bedient sich die vorliegende Erfindung in einer bevorzugten
Ausfthrlng lum Erzielen einer verbesserten Erfassung, und um die Probleme einer
statischen
Nachweisvorrichtung zu bewältigen, der Kurzzeitreaktion. Diese Probleme umfassen
unter anderem einen Mangel an Empfindlichkeit im Suchgerät, die Schwierigkeiten,
ein ausreichend starkes und homogenes Magnetfeld am Probestück zu erhalten, und
die Schwierigkeit, Signale von in Stützmaterialien wie Holz, Kunststoff, Erde und
so weiter vorkommenden Wasserstoffkernen abzutrennen. Durch die Anwendung einer
Kurzzeitvorrichtungwird das Erfordernis für hochgradige homogene Magnetfelder, und
damit die Grösse, Kosten und Kompliziertheit der Vorrichtung herabgesetzt.
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Darüberhinaus lässt sich auf Grund der Beziehung zwischen der Verkupplung
zwischen Kernen beziehungsweise Kernen und Gitternzur Relaxationszeit das kurzzeitige
Signal der magnetischen Kernresonanz leichter zum Hervorheben von Wasserstoffkernen
in einem Feststoff (möglicherweise dem Sprengstoff) von Wasserstoffkernen in plastischen
oder flüssigen Materialien, typischerweise Wasser oder papierigen Materialien wie
Holz, Papier oder Stoff, analysieren.
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Ein Grössenordnungsfaktor, der bei magnetischen Kernresonanztechniken,
die sich der Kurzzeit- beziehungsweise angeschwungenen Reaktion bedienen, grosse
Schwierigkeiten bereitet, besteht in den äusserst hohen Werten der oft in vielen
Verbindungen beobachteten, sogenannten Longitudinal- beziehungsweise Spingitterrelaxationszeit.
Bei Feststoffen können sich diese Zeiten auf das Mehrfache von zehn Minuten iand
manchmal Stunden belaufen. Zur Erfassung der magnetischen Kernresonanzreaktion von
derartigen Stoffen ist erforderlich, dass sie vor dem Prüfen und Messen für eine
Zeit, die mit der Spingitterrelaxationszeit vergleichbar ist, ungestbrt in einem
polarisierenden Magnetfeld verweilen. Die Relaxationszeit ist in diesen Materialien
so unangemessen lang, dass Erfassun P und Messverfahren auf der Grundlage der magnetischen
Kernresonanz einzig bei Laboruntersuchungen zur Anwendung kommen können. Dieser
Grdssenordnungsfaktor macht eine praktische Anwendung unmöglich.
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Die Longitudinalrelaxationszeit (hiernach mit T1 bezeichmet) für
ausgewählte Verbindungen kann durch die vorliegende Erfindung reduziert werden.
Man hat entdeckt, dass man das an das Probestück von Bedeutung angeletepolarisierende
Magnetfeld so einstellen kann, dass zwei Atomelemente im Probestück zur gegenseitigen
Reaktion gebracht werden können. Man betrachte beispielsweise einen Sprengstoff
mit Stickstoff und Wasserstoff. Das polarisierende Magnetfeld kann so eingestellt
werden, dass der Abstand zwischen den Zeeman-Energieniveaus für das Proton (Wasserstoffkern)
mit dem zwischen den Quadrupolenergieniveaus für das Stickstoffspinsystem übereinstimmt.
In gewissen Verbindungen sind der Wasserstoff und Stickstoff bezüglich des Gitters
so gelagert, dass die Wasserstoff-T1 als Resultat der Energieübertragung zwischen
den Stickstoffkernen und den Wasserstoffkernen reduziert wird.
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Diese Uebertragung wird dadurch verbessert, dass die magnetische Kernresonanzfrequenz
des Wasserstoffs so eingestellt wird, dass sie im wesentlichen mit der nuklearen
Quadrupolresonanzfrequenz des Stickstoffs zusammenfällt.
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Die vorliegende Erfindung ist darüberhinaus in der Lage, die magnetische
Kernresonanzreaktion derselben Kernart in einem anderen Material zu diskriminieren.
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Als einfaches Beispiel ist die magnetische Kernresonanzreaktion von
Wasserstoffkernen in einem Feststoff typischerweise anders als die von tasserstoffkernen
in einer Flüssigkeit. Als weiteres Beispiel kann die magnetische Kernresonanzreaktion
von Wasserstoff in einigen Sprengstoffen von der vieler nicht-explosiver Stoffe
diskriminiert werden. Das ist bei der Diskriminierung zwischen verschiedenen Materialarten,
wie bei dem Aufspüren von verorrnenen Sprengstoffen, von Nutzen.
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Die magnetische Kernresonanzreaktion wird durch eine zweite Zeitkonstante
besvrleben, nämlich den transversalen Zeitverlauf bzw. die Spin- 3in- Relaxationszeitkonstante,
hiernach
mit T2 bezeichnet. Es hat sich als höchst wünschenswert herausgestellt, im Gegensatz
zur Erfassung von T2 den Longitudinalzeitverlauf T1 der meisten Elemente zu erfassen.
Die vorliegende Erfindung ist durch ihre Fähigkeit, T1 in ausgewählten Stoffen zu
modifizieren und auf einen kleineren Wert zu reduzieren und dadurch eine schnellere
Reaktionszeit zu erhalten, einmalig erfolgreich. Dies dient zur Unterscheidung der
magnetischen Kernresonanzreaktion verschiedener Stoffe von anderen Stoffen. Dadurch
wird eine prompte und schnelle Erkennung der eindeutigen Signatur verschiedener
Sprengstoffe ermöglicht.
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In einer Alternativform wird das Magnetfeld konstant gehalten, und
die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden, bei der Probe ausgeldsten magnetischen Kernresonanzreaktionen
wird variiert. Durch diese Form der Erfindung lassen sich Verbindungen mit unterschiedlichen
Relaxationszeiten T1 diskriminieren. Für ein gegebenes Element in einer bestimmten
Verbindung wird sich die Reaktion in Abhangigkeit von der Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden
Messungen der Reaktionszeit ändern.
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Nachfolgend werden als Beispiel Ausfthrungsformen der vorliegenden
Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 eine Probestück-Prüfvorrichtung nach der Lehre
der vorliegenden Erfindung; Figur 2 einen Zeitplan, aus dem ersichtlich ist, wie
man ein verbessertes Signal erhalten kann; Figur 3 die Einzeldarstellung eines Blockschaltschemas
als Beispiel eines Mittels zur Datenanalyse; Figur 4 eine graphische Darstellung
der Signalausgabe bezogen auf Zeit für verschiedene Chemikalien mrDarstellung verschiedener
Relaxationszeiten; Figur 5 eine graphische Darstellung der magnetischen Feldstärke
bezogen auf Zeit als Darstellung, wie sich ein zeitveränderliches Magnetfeld in
Bezug auf verschiedene Sprengstoffe verhält; und
Figur 6 eine graphische
Darstellung von Frequenz bezogen auf Feldstärke, die verschiedene Frequenzen darstellt,
bei denen Koinzidenz auftritt.
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Die Zielsetzung der Vorrichtung und des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung richtet sich auf eine verbesserte, auf magnetischer Kernresonanz beruhende
Nachweistechnik. In einer Ausfthrungsform werden erste und zweite Elemente in gegenseitiger
Gegenwart in einem Probestück geprüft, das möglicherweise ein Sprengstoff ist. Durch
das Prüfen des Probestücks, das zwei Elemente enthält, wird das Probestück einem
Magnetfeld ausgesetzt. Wenn das erste Element ein magnetisches Kerndipolmoment besitzt,
wird es bei einer einem extern angelegten Magnetfeld proportionalen Frequenz eine
magnetische Kernresonanz aufweisen. In der Vorrichtung der Figur 1 wird das Magnetfeld
so stark gemacht, dass die magnetische Kernresonanzfrequenz des ersten Elements
mit der nuklearen Ouadrupolresonanzfrequenz des zweiten Elements zusammenfällt,
wodurch die Verkupplung zwischen den Kernen von Bedeutung gesteigert und T1 messbar
reduziert wird. Unter diesen Bedingungen findet eine freiere und schnellere Energietbertragung
zwischen den beiden Elementen statt. Typischerweise wird dadurch die T1 des einen
Elements und manchmal beider reduziert.
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Die vorliegende Erfindung bedient sich dieser charakteristischen
Eigenschaft zur Verringerung der für das Erfassen einer magnetiZchen Kernresonanzreaktion
benötigten Zeit und um ein Mittel zur Absonderung der durch die Kerne gewisser ausgewählter
Materialien hervorgerufenen magnetischen Kernresonanzreaktion von der durch gleichartige
Kerne in anderen und gewöhnlicherweise häufiger vorkommenden Stoffen hervorgerufenen
magnetischen Kernresonanzreaktion zu erhalten. Man errinnere sich daran, dass die
Amplitude der magnetischen Kernresonanzreat.twon von der Menge bzw. Konzentration
der Kerne, der Kernart und anderen Grössenordnungsfaktoren abhängig ist. Auch ist
die Reaktion eine Funktion der Zeitdauer (bezogen auf T1). für die die Probe
vor
der Prüfung in einem geeigneten Magnetfeld verweilen konnte. Es wird einige Zeit
benötigt, um den Kernen eine Ausrichtung mit dem Magnetfeld zu gestatten, die zur
Erzeugung maximaler magnetischer Kernresonanzeffekte erforderlich ist. Je länger
die Zeit, desto mehr Kerne richten sich normalerweise mit dem Polarisierungsfeld
aus. Das vom Sender während des Hervorrufens der magnetischen Kernresonanzreaktion
bei der Probe erzeugte elektromagnetische Wechselfeld verursacht Stdrungen in der
Kernausrichtung. Diese Störung kann wesentliche Ausmasse annehmen. Eine zum Hervorrufen
einer nennenswerten magnetischen Kernresonanzreaktion in nachfolgenden Prüfungen
benötigte erneute Ausrichtung ist durch die Zeitkonstante der Kerne eingeschränkt.
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Wenn versucht wird, die magnetische Kernresonanzreaktion der Probe
wiederholt in im Verhältnis zu T1 kurzen Zeitabständen zwischen Prüfungen zu prüfen,
wird das Ausgangssignal der magnetischen Kernresonanz sehr reduziert. Die Vorrichtung
der Figur 1 variiert die Zeitkonstante der Kerne auf geregelte Weise, um die zum
Hervorrufen einer magnetischen Kernresonanzreaktion mit brauchbarer Amplitude benötigte
Zeit zu verringern, und erzielt ein gesteigertes Ansprechen der Kerne in einem ausgewählten
Stoff. Wenn die Probe in einem Magnetfeld mit solcher Stärke angeordnet wird, dass
die magnetische Kernresonanzfrequenz der zu erfassenden Kernart mit der nuklearen
Quadrupolresonanzfrequenz einer zweiten Kernart in derselben Verbindung zusammenfällt,
kann die T1 der ersten Kerne um einen wesentlichen Faktor verringert werden. In
der Vorrichtung der Figur 1 wird das an die zu prüfende Verbindung angelegte Magnetfeld
auf solche Weise variiert, dass der Stoff einer derartigen Feldstärke ausgesetzt
wird, dassinderrhllrhnmg Koinzidenz der magnetischen Kernresonanz- und nuklearen
Quadrupolresonanzfrequenzen auftritt. Für maximale Wirkung wird diese Feldstärke
für eine Zeitdauer aufrechterhalten, die im Vergleich zu der verkürzten T1 der Verbindung
lang ist. Daraufhin wird die magnetische Kernresonanzreaktion in den ausgewählten
Kernen
der Verbindung gep7-dft. Nachdem die Verbindung einer anderen,
zweiten, magnetischen Feldstärke für eine Zeitdauer, die im Vergleich zu T1 der
Kerne in dieser Feldstärke kurz ist, ausgesetzt worden ist, wird die magnetische
Kernresonanzreaktion in den ausgewählten Kernen erneut geprüft. Die nach Anlegen
der ersten Feldstärke erzielte magnetische Kernre s onanzreakti on wird mit der
nach Anlegen der besagten zweiten Feldstärke erzielten magnetischen Kernresonanzreaktion
verglichen.
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Wenn bei der Verbindung eine Koinzidenz der magnetischen Kernresonanz-
und nuklearen Quadrupolresonanzfrequenzen bei einer der beiden Feldstärken aufgetreten
ist, wird dies durch einen durch Vergleich ersichtlichen Unterschied zwischen den
ersten und zweiten magnetischen Kernresonanzreaktionen offenbart.
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Die Vorrichtung der Figur 1 lässt sich auch dazu benutzen, das Magnetfeld
konstant zu halten und die Probe mit Hochfrequenzimpulsen unterschiedlicher Frequenz
abzufragen. Die Relaxationszeit T1 ist unterschiedlich für einige terbindungen,und
die zeitliche Aenderung zwischen Prüfungen zeigt die Gegenwart einer bestimmten
Verbindung an.
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In der Figur 1 der Zeichnungen wird mit Ziffer 10 eine magnetische
Kernresonanz-Nachweisvorrichtung nach der Lehre der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet.
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Die Prüfvorrichtung enthält einen von einer Spule 14 umgebenen Probenhalter
12. Die Spule 14 ist in einer mit einem Kupplungsnetz 16 verbundenen Schaltung angeschlossen.
Die Spule und das Kupplungsnetz sind typischerweise für Hochfrequenzsignale ausgelegt.
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Ein Sender 18 ist mit dem Kupplungsnetz 16 verbunden. Das Kupplungsnetz
ist ebenfalls mit einem Empfänger 20 für die Frequenzen von Bedeutung verbunden.
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Der Empfänger 20 bildet ein Ausgangssignal, das einem Diskriminator
22 zugeführt wird, der wiederum mit einer Anzeigevorrichtung 24 verbunden ist. Die
zeitliche Arbeitsweise der gesamten Ausrüstung wird durch eine Folgesteuerung 26
bestimmt. Sie bildet ein Signal, das auf einem Leiter dem Sender 18 zugeführt wird,
wodurch
er zum Zünden gebracht wird und einen Ausgangsimpuls bildet.
Dieser zeitmässige Vorgang wird gleichzeitig dem Diskriminator 22 und der Anzeigevorrich
tung 24 übermittelt. Die Folgesteuerung 26 ist gleichzeitig mit einer Magnetsteuerung
30 verbunden. Sie bildet einen geeigneten Gleichstrompegel, der zwischen den Polen
eines grossen Magneten 32 ein Magnetfeld bildet. Der Magnet 32 ist mit einer, mit
der Steuerung 30 verbundenen Spule 34 ausgerüstet. Ein durch die Spule fliessender
Strom stellt ein spezifiziertes Magnetfeld zwischen den einander gegenüberliegenden
bzw.
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entgegengesetzten Polen des Magneten her.
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Die Funktion der Vorrichtung wird am besten unter Bezugnahme auf
gewisse Zeitpläne und die auf diesen dargestellten Signale beschrieben. Der Magnet
32 stellt anfänglich ein festes Magnetfeld her. Es lässt sich auf verschiedene Pegel
einstellen, ist aber ein Gleichstromfeld. Es ist ein Magnetfeld geringer Grössenordnung,.typischerweise
im Bereich von bis zu einigen wenigen tausend Gauß. Es wurde beobachtet, dass die
Signalamplitude der magnetischen Kernresonanzreaktion von der Dauer der Magnetisierung
abhängig ist, der das Probestück ausgesetzt ist. Entsprechend der vorangegangenen
Definition tritt das Phänomen der magnetischen Kernresonanz in einem festen Magnetfeld
ein, und das vom Magneten 32 gelieferte Feld ist ein solches.
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Darüberhinaus wird zur magnetischen Kernresonanzausgabe ein magnetischesHochfrequenzfeld
benötigt, das im rechten Winkel zum festen bzw. konstanten Magnetfeld liegt. Die
Spule 14 besitzt dahingehend eine Achse, die annähernd senkrecht zu den magnetischen
Feldlinien zwischen den beiden Polen des Magneten 32 liegt.
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Die Geschwindigkeit, mit der in der Probe eine Ausrichtung der Kerne
erreicht wird, wird durch die Zeitkonstante T1 angedeutet. Daher steigt nach Anbringen
der Probe im Magnetfeld und Anschalten des Magnetfelds die Amplitude der voraussichtlichen
magnetischen Kernresonanzreaktion als Funktion der Zeitdauer. Eine Ausgabe mit voller
Amplitude wird nur erreicht, nachdem
die Probe dem Magnetfeld für
eine Zeit, die T1 mehrere Male überschreitet, kontinuierlich ausgesetzt worden ist.
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In Abhängigkeit von der Festigkeit in der Verkupplung des Elements
mit dem Gitter, in dem es sich bebefindet, besteht eine zeitlich veränderliche Ausrichtung
mit dem Feld. Festverbundene Elemente richten sich langsam aus und benötigen Hunderte
von Sekanden, um eine einer Zeitkonstant=(63%) entsprechende Ausrichtung zu erreichen.
Darüberhinaus hat jede Abfrage eine Störwirkung. Durch das Hochwicklungsfeld wird
aus zufällig erreichten Azimutlagen der vorher magnetisch ausgerichteten Elementenkerne
eine Präzession auf die Hochfrequenzkraftlinien eingeleitet. Jeder Hochfrequenzimpuls
bedeutet daher eine Störung, die die Ausrichtung umwirft, und eine ttbermässige
Impulsgabe mit Hochfrequenzimpulsstössenhat daher produktivitätsfeindliche Auswirkungen.
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Die Probenahme des Ansprechsignals der magnetischen Kernresonanz
findet dadurch statt, dass der Sender 18 ziemlich grosse Impulsstbsse an die Spule
14 über das Kupplungsnetz 16 liefert. Das Kupplungsnetz 16 isoliert den Empfänger
20 während des Abfrageimpulses vom Sender und dient zum Empfang des Ansprechsignals
und zur Uebermittlung desselben zum Empfänger 20.
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Jeder übertragene Impulsstoss durchbricht die vorher erreichte Kernausrichtung
in beträchtlichem Masts, und aus diesem Grund muss danach in Vorbereitung für einen
weiteren Hochfrequenzimpuls eine erneute Ausrichtung begonnen werden. Dadurch wird
die Zeit, während der eine magnetische Kernresonanzreaktion voller Amplitude (proportional
zur Ausrichtung) erreicht werden kann, verlänger. Dementsprechend scheitert eine
übermässige Probenahme an sich selbst, indem die Zeit zum Erreichen eines hohen
Ausrichtungsgrades verlängert wird. Jede durch den an die Spule 14 angelegten, übertragenen
Energiestoss verursa" Ausrichtungsstörung bewirkt, das der Ausrichtungsvorgangwieder
ganz von vorne beginnen muss.
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Zwischen dem Magnetfeld des Magneten 32 und der
Frequenz
des durch die Spule 14 gebildeten Feldes besteht ein Verhältnis, das durch das Verhältnis
der Gleichung 1 gegeben wird: Freq = k x H wobei Freq = Senderfrequenz, k = eine
Konstante, H = die statische magnetische Feldstärke.
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Durch die Wahl eines Wertes für die magnetische Feldstärke wird eine
bestimmte Frequenz für das durch die magnetische Kernresonanz erregte Element erzielt.
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Die magnetische Feldstärke ist einstellbar, damit die magnetische
Kernresonanzfrequenz variiert werden kann.
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Die Einstellung kommt der Prüfung zu Gunsten, vorausgesetzt, die Feldstärkeeinstellung
zielt auf das Auffinden und Anpassen der Frequenz des zweiten Probeelements im nuklearen
Quadrupolresonanzmodus.
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Unter der Annahme, dass das erste Element vorhanden ist und ein zweites
Element der nuklearen Quadrupolresonanz ausgesetzt ist, werden die beiden Frequenzen
einander zu einer gemeinsamen Frequenz angepasst. Die Erregungsart der nuklearen
Quadrupolresonanz ist nicht universell für alle Elemente. Sie ist auf solche mit
einer Kernspinzahl grösser als 1/2 beschränkt und umfasst Isotope von Chlor, Jod,
Stickstoff und anderen. Und schliesslich ist sie ein Festfrequenzphänomen. Die nukleare
Quadrupolresonanzfrequenz lässt sich durch externe Magnetfelder leicht verändern,
Jedoch kann sie nicht wie die magnetische Kernresonanzfrequenz durch externe Mittel
über einen weiten Bereich abgestimmt werden. Sie besteht von vornherein, und ihre
Frequenz ist von internen elektrischen Feldern im Molekülbau des Stoffes abhängig.
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Das Magnetfeld wird daher zur Veränderung der magnetischen Kernresonanzfrequenz
verändert. Die nukleare Quadrupolresonanzfrequenz des zweiten Elements, das im Gitter
in grosser Nähe zum ersten Element vorhanden ist, ist fest, und die magnetische
Kernresonanzfrequenz wird zur Anpassung daran abgestimmt. Zwischen den ersten und
zweiten Elementen wird eine solche Verkupplung erreicht, dass zwischen den Elementen
zur Beschleunigung
der Ausrichtung des ersten Elements ein Energieaustausch
stattfindet. Die Frequenzanpassung braucht nicht perfekt zu sein, aber die Ausrichtungsgeschwindigkeit
verbessert sich mit verbesserter Anpassung. Die nukleare Quadrupolresonanz ist dem
Material des Gitters eigen und ist im wesentlichen unabhängig von externer Anregung,
Bei Erreichen des Erregungssodus der magnetischen Kernresonanz im ersten Element
findet ein Austausch zwischen den beiden Elementen statt, wodurch zwischen ihnen
Energie übertragen wird und die Longitudinalrelaxationszeit des ersten Elements
modifiziert wird.
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Diese Zeit wird hiernach als T3 dargestellt. T3 ist daher die modifizierte
Longitudinalrelaxationszeit.
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Man betrachte ein Beispiel des Zweielementen-Verhältnisses. Bei einem
Probestück des Sprengstoffes RDX besitzt der Stickstoff 14 drei Frequenzgruppierungen,
bei denen eine nukleare Quadrupolresonanz auftritt, wobei eine Frequenz im Bereich
von 1,830 bis 1,733 Megahertz, eine zweite im Bereich von ca. 3,359 bis 3,410 Megahertz
und eine dritte im Bereich von ca.
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5,192 bis 5,240 Megahertz liegt. Die magnetische Kernresonanzfrequenz
von Wasserstoff im Sprengstoff RDX, die diesen drei nuklearen Quadrupolresonanzfrequenzbereichen
entspricht, wurde bei magnetischen Feldstärken von ca. 400, 800 bzw. 1?00 Gauß erreicht.
Diese Daten wurden für Wasserstoff und Stickstoff in gegenseitiger Gegenwart im
Sprengstoff RDX unter Verwendung des Stickstoffisotops mit einem Molekülgewicht
von 14 erzielt. Man wird bemerkt haben, dass im Sprengstoff RDX jede Frequenz nicht
eine einzelne Resonanzfrequenz, sondern eine Ansammlung mehrerer eng gruppierter
Frequenzen ist. Beispielsweise sind die oben erwähnten Frequenzen Bereiche, wobei
sich in jeder Gruppierung mindestens zwei oder mehr Frequenzen befinden. Obwohl
höhere Frequenzen vorkommen können, bei denen die magnetische Kernresonanzfrequenz
des einen Elements der nuklearen Quadrupolresonanzfrequenz eines anderen Elements
entspricht, ist es u.U. leichter, die rben angeführten niedrigeren Frequenzen zu
benutzen; höhere Ueberschneidungsfrequenzen
ergeben jedoch eine
verbesoerte magnetische Kernresonanzreaktion.
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Wie aus den vorangegangenen Informationen ersichtlich, kommen im
Sprengstoff RDX mehrfache Frequenzen vor, bei denen der Wasserstoff-Stickstoff-Energie
austausch eintritt. Somit wird in Figur 6 das Verhältnis zwischen der magnetischen
Kernresonanzfrequenz des Wasserstoffs in RDX und der magnetischen Feldstärke dargestellt,
zusammen mit den Ueberschneidungsbereichen, in denen eine Koinzidenz mit den nuklearen
Quadrupolresonanzfrequenzen des Stickstoffs 14 eintritt. Die Ausbreitung der nuklearen
Quadrupolresonanzlinien ergibt sich aus dem durch die magnetische Feldstärke verursachten
Zeeman-Effekt.
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Als nächstes wird die Aufmerksamkeit auf die Figur 2 der Zeichnungen
gelenkt. In der Figur 2 der Zeichnungen werden mehrere zeitgebundene Vorkommen dargestellt.
Figur 2 ist ein Zeitplan. Mit der Ziffer 40 wird ein erster, an das Probestück vom
Magneten 32 angelegter magnetischer Pegel gekennzeichnet.
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Für den Augenblick wird vorzugsweise ein konstantes Magnetfeld erzielt.
Der Sender 18 wird zur Bildung eines ersten Hochfrequenzstosses 42 einer vorbestimmten
Länge betrieben. Nach einer Pause wird ein weiterer Stoss 44 vom Sender angelegt.
Typischerweise können die Hochfrequenzstösse von der Gr8ssenordnung von 10 Mikrosekunden
und die Pause zwischen den Stössen von ähnlicher Dauer sein. Nach anlegen der zwei
Stösse bildet der Empfänger 20 einen Ausgangsimpuls 46, der nach dem zweiten Impuls
auftritt. Dieser Impuls 46 istbezeidnid für das Echosignal der magnetischen Kernresonanz
von einem einzelnen Element des im Feld vorhandenen Materials. Zu diesem Zeitpunkt
ist der nukleare Quadrupolresonanzeffekt des zweiten Elements noch nicht ins Spiel
gekommen.
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Es wird angenommen, dass die Impulse 42 und 44 eine feste und gemeinsame
Frequenzdauer und -amplitude besitzen. Danach wird an das Probestück die folgende
Erregung angelegt. Der Pegel 48 kennzeichnet
einen untersziliedlichen
Pegel der magnetischen Feldstärke. Dieses unterschiedliche feste Feld wirkt auf
das ProbestAck,dasdasinnig miteinander vermischte erste und zweite Elemente enthält.
Dies ist ein Pegel des Ifagnetfelds, der die magnetische Kernresonanzfrequenz des
ersten Elements auf eine Frequenz bringt, die der nuklearen Quadrupolresonanzfrequenz
des zweiten Elements entspricht.
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Die Feldstärke wird erneut auf den Pegel 40 zurückgebracht, und das
magnetische Kernresonanzecho wird durch die übertragenen, durch den Stoss 50 und
einen zweiten, mit 52 gekennzeichneten Impulsstoss identifizierten Abfrageimpulse
erhalten. Die Impulse 50 und 52 sind bezüglich ihrer Frequenz, ihrem Leistungspegel,
ihrem Abstand und ihrer Länge mit den Impulsen 42 und 44 identisch. Die Empfängerausgabe
besteht aus einem gesteigerten oder vergrdsserten magnetischen Kernresonanzsignal
54, wenn Material mit den in dem unmittelbar vorangegangenen Abschnitt beschriebenen
Merkmalen in dem Probestück vorhanden ist. Seine Verbesserung findet statt durch
die Verkupplung zwischen dem ersten und zweiten Element bei einem Feldpegel 48,
der T1 auf T3 reduziert und damit eine grössere nukleare Ausrichtung oder Polarisation
des ersten Elements innerhalb der das Stosspaar 42 und 44 vom Paar 50 und 52 trennenden
Zeit gestattet, als die, die während der Zeit zwischen dem ersten Anlegen des Feldes
40 und dem ersten Stosspaar 42und44eintrat., Die grössere Amplitude ist für die
gesteig rte Echoamplitude der magnetischen Kernresonanz bezeichnend.
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Der Zeitplan der Figur 2 stellt daher ein verbessertes Empfangssignal
dar. Die Verbesserung ist das Ergebnis der grösseren Polarisation, die im ersten
Element innerhalb der verfügbaren Zeit erreicht wurde als Ergebnis der sich aus
dem gegenseitigen Anpassen der magnetischen Kernresonanz- und nuklearen Quadrupolresonanzfrequennnergebenden
verkürzten Relaxationszeit.
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Die nukleare Quadrupolresonanzfrequerz des zweiten Elements und die
magnetische Kernresonanzfrequenz des
ersten Elements sind einander
angepasstl und infolgedessen findet eine leichte Energieübertragung zwischen den
zwei Elementen statt. Es ist zu bemerken, dass sich die magnetische Kernresonanzfrequenz
in Abhängigkeit von der Feldstärke verändern lässt. Im grossen und ganzen lässt
sich die nukleare Quadrupolresonanzfrequenz durch externe Anregungen nur leicht
verändern und ist durch den Molektlbau des Elements festgelegt.
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Am Anfang des Magnetfeldes ist die erfassbare magnetische Kernresonanzamplitude
ziemlich klein, da innerhalb des Feldes nur ganz geringe anfängliche Ausrichtung
zwischen den Kernen besteht. Die Geschwindigkeit der Ausrichtung steht im Verhältnis
zur Definition der Spingitterrelaxationszeit T1. Auf Grund der geringen Anfangsamplitude
ist ein magnetisches Kernresonanzsignal u.U. zu diesem Zeitpunkt schwierig zu erfassen.
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In Figur 2 wird das Magnetfeld auf den Pegel 40 zurückgebracht. Es
werden wiederum zwei weitere Senderstosse an die Spule 14 angelegt. Dies sind die
Impulsstdsse 56 und 58 in Figur 2. Der Empfänger liefert wiederum einen Ausgangsimpuls
60. Dieser wird mit reduzierter Amplitude dargestellt. Dies ist das Resultat der
geringen nuklearen Wiederausrichtung, die in der im Vergleich zur Relaxationszeit
kurzen Zeitspanne, die seit der letzten Störung, dem Impulspaar 50 und 52, abgelaufen
ist, erreicht wurde. Es ist zu bemerken, dass während der Zeibperiode zwischen dem
Paar 50 und 52 und dem Paar 56 und 58 das magnetische Feld eine solche Stärke hat,
dass keine Koinzidenz der magnetischen Kernresonanz- und nuklearen Quadrupolresonanzfrequenzen
auftritt, und die Relaxationszeit ist nicht reduziert.
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Es ist zu bemerken, dass die Zeit (t1) zwischen dem Impulspaar 42
und 44 und dem Impulspaar 50 und 52 mit der Zeit (t2) zwischen dem Impulspaar 50
und 52 und dem Impulspaar 56 und 58 identisch sein kann. Während der Zeit tl erreichen
die Kerne eine grössere Ausrichtung oder Polarisation, da die Zeitkonstante T1 auf
T3
reduziert ist. Diese Reduktion wird durch die gesteigerte Verkupplung erreicht,
die zwischen den Kernen des ersten Elements und den Kernen des zweiten Elements
auftritt, wenn das Magnetfeld eine solche Stärke hat, dass eine wie oben beschriebene
Koinzidenz der magnetischen Kernresonanzfrequenz des ersten Elements mit der nuklearen
Quadrupolresonanzfrequenz des zweiten Elements eintritt. T3 kann viel kürzer als
T1 sein, und eine Kernausrichtung tritt bei der kürzeren Zeitkonstanten mit viel
grösserer Geschwindigkeit als bei der längeren Zeitkonstanten ein. Indem man die
Zeiten von t1 und t2 so wählt, dass sie im Verhältnis zu T1 kurz, aber im Verhältnis
zu T3 lang sind, ist die während des Intervals t1 eintretende Kernausrichtung viel
grdsser als die, die während der Zeit t2 eintritt.
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Dadurch wird das magnetische Kernresonanzecho 54 grösser als das magnetische
Kernresonanzecho 60, wenn das Material eine Verbindung enthält, in der die Feldstärke
48 wie oben beschrieben eine Reduktion von T1 bewirkt.
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Die beiden magnetischen Kernresonanzsignale 54 und 60, die von Stoffen
erhalten wurden, die keine Verbindung mit diesen Merkmalen enthalten, sind von beinahe
gleich grossen Amplituden. Aus einem Vergleich der Amplituden dieser beiden Signale
ergeben sich Informationen tber das Vorhandensein der Verbindung von Bedeutung in
dem Prüfmaterial.
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Als nächstes wird die Aufmerksamkeit auf die Figur 3 der Zeichnungen
gelenkt, in der der Diskriminator genauer dargestellt wird. Er wird von der Folgesteuerung
26 ausgelöst. Er bekommt ein Eingangssignal vom Empfänger 20, der mit drei einander
ähnlichen bzw. sogar identischen Abfrage- und Speichervgstärkern vertxrnden Ist
jederVerstärker wird durch einen Impulsgeber eingeschaltet. Der Impulsgebar 62,
der Impulsgeber 64 und der Impulsgeber 66 sind je mit den Verstärkern 72, 74 und
76 verbunden. Die ersten und zweiten Verstärker sind mit einem ersten Vergleicher
68 verbunden. Ein zweiter Vergleicher 70 ist mit den zeiten und dritten Verstärkern
verbunden. Sie messen den Unterschied
in den Signalen von den Abfrage
und Speicherverstärkern und liefern Ausgangssignale an die ersten und zweiten Signalformer
78 und 80. Diese wiederum versorgen die Anzeigevorrichtungen 82 und 84. In Bezugnahme
auf die Figur 2 der Zeichnungen triggert die Folgesteuerung 26 die Probeimpulsgeber
zur Probenahme in der, durch die zeitgebundenen Wellenformen 86, 88 und 90 der Figur
2 angedeuteten Zeitfolge. Diese Signale bilden die Eingangssignale für die Vergleicher.
Von dem zeitgesteuerten Arbeitsgang der Abfrage- und Speicherverstärker werden die
Signale für Vergleichs zwecke mit bekannten Kriterien zur Identifizierung des Vorhandenseins
einer bestimmten Verbindung im Prüfstück abgegeben.
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Man muss bei den mannigfaltigen Sprengstoffen einaien, dass das gelieferte
Signal von der chemischen und kristallinen Zusammensetzung der Sprengstoffe abhängig
ist. Bei mehreren Sprengstoffen ist die Relaxationszeit ziemlich lang. Dies wird
in der Figur 4 der Zeichnungen dargestellt. Figur 4 stellt daher dar,wie sich die
Ansprechkurven unterscheiden.
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Die Ordinate der graphischen Darstellung ist die Spitzenamplitude
des kernmagnetischen Ansprechverhaltens bei freiem Induktionsverfall in Wasserstoff
nach einem einzelnen Stoss einer geeigneten Hochfrequenzenergie vom Sender. Eine
ähnliche graphische Darstellung wäre auf das einem doppelten Impulsstoss wie oben
beschrieben folgende magnetische Kernresonanzecho anwendbar Die Figur 4 zeigt daher,
auf welche Weise die magnetische Kernresonanzreaktion für Wasserstoff als eine Funktion
der Zeit ansteigt. Zeit ist die Zeit, nach der das Magnetfeld zum ersten Mal an
das Probestück angelegt wurde, oder die Zeit, die nach dem vorigen störenden Senderstoss
abgelaufen ist. Für den Sprengstoff RDX ist sie zusätzlich mit zehnfachem Massstab
in Figur 4 aufgezeichnet. Es lässt sich erkennen, dass sein Ansprechverhalten so
langsam ist, dass zum Einsatz der magnetischen Kernresonanz-Nachweistechniken ohne
die gesteigerte Reaktion gemäss der Lehre der vorliegenden Erfindung nicht ausreichend
Zeit zur Verfügung
steht. Mit anderen Worten ist die Verbessel7ung
gemäss der vorliegenden Lehre beim Aufspulen von RDX innerhalb einer annehmbaren
kurzen Zeitspanne beinahe unentbehrlich In Figur 5 wird ein zeitgesteuerter und
geformter Impuls für das Magnetfeld (Pegel 48 in Figur 2) gezeigt, der die Niveauüberquerungen
der magnetischen Kernresonanzfrequenz zwischen den relativ feststehenden nuklearen
Quadrupolresonanzreaktionen verschiedener, aus mindestens Wasserstoff und Stickstoff
in Verbindungen bestehender Sprengstoffe sicherstellt. Nach der Darstellung in Figur
5 wird das Magnetfeld in Gauß gemessen und wird schrittweise auf die angedeuteten
Pegel fortgeschaltet bzw. variiert. Mit seiner Veränderung durchläuft es verschiedene,
auf der Verfallkurve angedeutete Intensitäten, bei denen die magnetische Kernresonanzfrequenz
für Wasserstoff für die angedeuteten Sprengstoffverbindungen gleich der nuklearen
Quadrupolresonanzfrequenz für Stickstoff ist. Die Kurve zeigt daher, wie die magnetische
Kernresonanzfrequenz der Wasserstoffkerne den nuklearen Quadrupolresonanzfrequenzen
der damit verkuppelten Stickstoffkerne in der Verbindung gleichgesetzt wird, und
wo innerhalb einer kurzen Zeitspanne die Kerne ausgerichtet werden, um die Erfassung
zu ermbglichen.
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Unter Rückverweisung auf die Figur 2 der Zeichnungen zwecks Erläuterung
eines weiteren Diskriminationsmittels, bei dem die Relaxationszeit des Elements
von Bedeutung nicht verändert wird, wird die Aufmerksamkeit auf die in der Darstellung
gezeigte Ansprechkurve des EmpfSngers gelenkt. Man nehme an, dass die Probe ein
Element enthält, das nachzuweisen ist. Das Element besitzt eine bestimmte Relaxationszeit,
die im Vergleich zu der von möglicherweise vorhandenen störenden Stoffen verhältnismässig
lang ist. Die Zeit zwischen dem ersten Dublett 42 wnd 44 und dem zweiten Dublett
50 und 52 wird im Vergleich zur Relaxotionszeit lang gemacht.
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Die Zeit zwischen dem zweiten Dublettstess und dem dritten Dublettstoss
ist kürzer als die erste Zeit, und
vorzugsweise kürzer als die
T1 des zu prüfenden Materials.
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Die Amplitude der magnetischen Kernresonanzreaktion nach dem zweiten
Dublettstoss ist maximal, während die dem dritten Dublettstoss folgende Amplitude
relativ klein sein kann. Die beiden unterschiedlichen empfangenen Reaktionen formen
eine Grundlage zur Diskriminierung.
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Die in Figur 3 gezeigte Vorrichtung wird zum Erreichen dieser Massnahme
eingesetzt. Die für den Dublettstoss vom Sender ausgewählte Frequenz wird derart
ausgewählt, dass die nachzuweisenden Kerne in Resonanz schwingen, wenn sich das
Magnetfeld auf dem in Figur 2 gezeigten Pegel 40 befindet. Die unterschiedliche
magnetische Feldstärke 48 wird bei diesem Diskriminierungsverfahren nicht bendtigt.
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Das beschriebene Gerät und Verfahren der vorliegenden Erfindung wird
hauptsächlich beim Aufsptren von Sprengstoffen zum Einsatz gebracht, es kann jedoch
auch zum Nachweis des Vorhandenseins von Elementen in anderen Verbindungsarten benutzt
werden. Es arbeitet ausgezeichnet mit anorganischen Stoffen. Organische Stoffe bereiten
ebenfalls keine Schwierigkeiten. Ein Beispiel eines nachweisbaren nicht-explosiven
Stoffes, der eine weitere Wasserstoff-Stickstoffverkupplung illustriert, ist Hexamethylentetramin.
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Die vorliegende Erfindung liefert Ausgangsdaten, die mit der Signatur
ausgewählter chemischer Verbindungen verglichen werden können. Obwohl Zweideutigkeiten
vorkommen können, stellt die Zweideutigkeit im Sinne des Aufspürensvon Sprengstoffen
kein Problem dar.
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So kann der Sprengstoff RDX eine Signatur besitzen, die einer nicht-explosiven
Verbindung ähnelt, Bei Einsatz in der Suche nach Bomben u.a. behandelt man klugerweise
die nicht-explosive Verbindung als Sprengstoff 4 Dies geschieht aus übergrosser
Vorsieht, und die Zweideutigkeit kann insofern Unbequemlichkeit bereiten, aber gewiss
keine Gefahr darstellen. Es ist von grösserer Bedeutung, dass diese Zweideutigkeit
bei der Untersuchung von Paketen, Briefen und anderen Postartikeln höchst unwahrscheinlich
ist. Das Vorhandensein
möglicher Zweideutigkeiten in den Daten
hat daher keine Bedeutung. -Was Bedeutung hat, ist dass das RDX eine charakteristische
Signatur in den Parametern der nuklearen Quadrupolresonanz / magnetischen Kernresonanz-Querverkupplung
zwischen dem Wasserstoff und Stickstoff im Sprengstoff besitzt, Es braucht nicht
erwähnt zu werden, dass andere Elemente der Materialien ebenso erregt und geprüft
werden können. Man braucht nicht nur auf Wasserstoff und Stickstoff zu prüfen. Es
kann auf Wasserstoff und Stickstoff geprüft werden, sodann auf Wasserstoff-Chlor-Wechselwirkung,
und so weiter.
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Bei jedem Fall kann eine andere Signatur entwickelt und mit den durch
Labormessungen erhaltenen Normen verglichen werden.
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Es folgen repräsentativePrüfungsdaten für mehrere Stoffe, wobei die
magnetische Kernresonanzfrequenz für Wasserstoff gleich der nuklearen Quadrupolresonanzfrequenz
für Stickstoff 14 ist: Feldstärke Frequenz in Chemischer Stoff in GauR Megahertz
RDX-Sprengstoff 1220 5,2 RDX-Sprengstoff 790 3,4 RDX-Sprengstoff 420 1,8 PETN 210
0,9 PETN 120 0,5 PETN 104 0,4 TNT 204 0,87 HMT 185 0,79 Die oben aufgeführten Sprengstoffe
können durch den zeitlich geformten Magnetimpuls der Figur 5 abgetastet werden,
der für den Bereich der Variationen oder Intensitätspegel repräsentativ ist. Mit
den Veränderungen der Feldstärke wird nach den aufgeführten Sprengstoffen abgefragt.
HMT (oder Hexamethylentetramin) ist kein Sprengstoff und wird aufgeführt, um das
Ansprechverhalten eines Nicht-Sprengstoffs zu zeigen. In der Tat kann die Signatur
einer Zwei-Elementen-Verbíndung bzw.
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-Mischung (mit einem Isotopelement, das mit nuklearer Quadrupolresonanz
anspricht) analys ert werden. Die
Signatur wird schnell erhalten
und kann leicht mit den erwarteten Daten verglichen werden. Bei diesen Prüfungen
liegt die magnetische Kernresonanz des Wasserstoffs bei 587 Gauß bei einer Frequenz
von ca. 2,5 Megahertz. Zum Abtasten anderer verkuppelter Elemente mit nuklearer
Quadrupolresonanz ist die Frequenz nicht kritisch und kann daher einen beliebigen
Wert wie zum Beispiel 2,0 bis 5,0 Megahertz annehmen. Für beste Diskriminierung
sollte sie nicht so ausgewählt werden, dass sie mit der nuklearen Quadrupolresonanzfrequenz
eines aufzuspürenden Stoffes zusammenfällt. Wo lediglich eine Verkürzung der Relaxationszeit
erwünscht ist , kann sie so ausgewählt werden, dass sie mit der nuklearen Quadrupolresonanzfrequenz
zusammenfällt4