JPH07502110A - 核4極共鳴による爆発物の検知 - Google Patents

核4極共鳴による爆発物の検知

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JPH07502110A
JPH07502110A JP5500398A JP50039893A JPH07502110A JP H07502110 A JPH07502110 A JP H07502110A JP 5500398 A JP5500398 A JP 5500398A JP 50039893 A JP50039893 A JP 50039893A JP H07502110 A JPH07502110 A JP H07502110A
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ブース、マイクル エル.
ギャラウェイ、アレン エヌ.
ミラー ジョエル ビー.
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アメリカ合衆国
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    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/441Nuclear Quadrupole Resonance [NQR] Spectroscopy and Imaging

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 核4極共鳴による爆発物の検知 発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は核4極共鳴(NQR)による窒素を含んだ爆発物あるいは麻薬の検知方 法に関する。
従来の技術 爆発物と麻薬の野放しの流通を制限するために、監視所で1キログラム以下の量 のこれら物質を検知することが望ましい。たいていの軍事用爆発物や麻薬は共通 の特徴がある、つまりそれらは窒素を含んだ結晶体である。
現在の爆発物検知装置及び方法の信頼性では、窒素を穏和に含んだ物質のバック グラウンド下では1キログラム以下の量の軍事用爆発物や麻薬を検知できない。
周知の蒸気ベース(vapor−based)の検知装置においては、ダイナマ イトや不純物含有爆発物を検知することができる。
蒸気や粒子の流出を減らす対抗手段を講じた場合は特にこの周知の蒸気ベース検 知装置はRDXやPETNなどの軍事用爆発物の検知に信頼性がない。14N検 知器である熱中性子分析装置は適当量の爆発物を検知できるが、周知の熱中性子 分析装置は窒素を含むプラスチックにたいしてしばしばアラームを発する。周知 の熱中性子分析装置は中性子断面積に対してのみ感度を有し検知した窒素原子核 の具体的な化学的環境の詳細にっては検知しないため、穏和な形で2.3発の爆 弾均等量の窒素を含んだ被検査バッグに対して高い割合で誤警報を発する。その ためかなりの空間識別能力はあるものの誤報率が本質的に高い。また、爆発物検 知のために核磁気共鳴(NMR)も考慮されてきた。周知のNMRは大磁場を要 するため、磁気記録データが書き換えられたり、その他の磁化材料が損傷を受け ることがある。さらに、上記の周知非蒸気ベース方法や装置は人体検査には適し ていない。
発明の開示 本発明の目的は、窒素含有爆発物及び麻薬を核4極共鳴により検知するシステム を提供することにある。
また本発明のさらなる目的は、爆発物あるいは麻薬に対する感度を向上させるべ く検査域を集中させるため、曲折面状コイルにより検知を行なうことにある。
また本発明のさらなる目的は、検知すべき爆発物あるいは麻薬の周波数である” N核4極共鳴周波数に近い周波数を持つ連続RF周波数パルスを検出対象にさら すことにある。
また本発明のさらなる目的は、核4極共鳴により窒素含有爆発物及び麻薬を検知 する方法を提供することにある。
本発明の目的は、あらかじめ決定された周波数を持つ連続RF周波数パルスを発 生させるパルス発生手段と、上記連続RF周波数パルスを検出対象にさらし、又 、それに感応して発せられる積分された窒素信号を検知する曲折面状コイルと、 上記連続RF周波数パルスを上記曲折面状に送信し、上記積分された窒素信号を 上記曲折面状コイルから受信する結合手段と、上記積分された窒素信号としきい 値とを比較する比較手段と、上記積分された窒素信号が上記あらかじめ決定され たしきい値を越えた場合にシグナルを発するアラームとから成る、核4極共鳴に より検出対象中の窒素含有爆発物及び麻薬の種類を検知するためのシステムを提 供することにより実現できる。
結晶体中の4極核における核4極共鳴の共鳴周波数は十分に範囲限定可能であり 、特に化学構造に対し敏感であるので、爆発物に特有の周波数を持つもの以外の 核4極共鳴周波数を持つ窒素含有物による誤ったアラームに関する問題がなくな る。さらに、曲折面状コイルが敏感な検査域を十分範囲限定された領域に集中さ せるので、それほどRF電力を使用せずに検出対象を検査することができる。距 離をおいて素早く下ろされる曲折面状コイルの電場及び磁場により、著しい量の RF電力を体内に堆積させることなく検出対象を検査することができる。
単純化のため、本発明の具体例においては、本発明によるシステムは送信及び受 信に一つの曲折面状コイル使用している。しかし、例えば、ある状況下では曲折 送信コイルとソレノイド受信コイルのように二つの独立したコイルを使用するの が有利である。
本発明におけるもう一つの具体例としては、検出対象にさらす連続RF周波数パ ルスは強い非共鳴コームより成る。検出対象をRF周波数パルスの強い非共鳴コ ームにさらすことにより、検知された信号のシグナル−ノイズ比が改善される。
本発明の目的はさらに、あらかじめ決定された周波数を持つ連続RF周波数パル スを発生させ、上記連続RF周波数パルスを曲折面状コイルに送信し、上記曲折 面状コイルに送信された上記連続RF周波数パルスを検出対象にさらし、それに 感応して発せられる積分された窒素信号を検知し、上記積分された窒素信号を受 信し、上記積分された窒素信号としきい値とを比較し、上記積分された窒素信号 が上記あらかじめ決定されたしきい値を越えた場合にシグナルを発する、という ステップから成る、核4極共鳴により検出対象中の窒素含有爆発物及び麻薬の種 類を検知するための方法を提供することにより実現できる。本発明のもう一つの 具体例においては、上記方法により発生させられる連続RF周波数パルスは強い 非共鳴コームより成る。
本発明における方法及びシステムは、選別性、敏感性、核4極共鳴による窒素含 有爆発物及び麻薬を検出するための空間的集中性を向上させる。本システムはさ らに、検査される人々が極度のRF場に完全にさらされることによって起こるR F熱による問題なしに検査を行なうことができる。またさらに、誤ったアラーム の発生率が減少されるので窒素含有爆発物及び麻薬が確実に検知できる。
以下の詳細な説明により本発明の適用性の範囲が明確にされる。しかしながら、 詳細な説明及び具体例は、本発明の望ましい具体例を示している一方、詳細な説 明から当業者には本発明の趣旨及び範囲内の種々の修正、変更は明らかであるの で、実例のために示しであるだけのものである。
図面の簡単な説明 図1は、この発明のNQR装置のブロック図である。
図2Aと図2Bは、あるサンプルに対するこの発明の1実施例の曲折面状コイル のそれぞれ平面図及び側面図である。
図3は、XY平面における曲折面状コイルの磁場強さの等高線を示す。
図4は、上記曲折面状コイル上のサンプル高さの関数としてのNQR信号強度を 示す。
図5は、曲折面状コイルと等価ソレノイドに対するパルス幅の関数としてのNQ R信号強度を示す。
図6は、曲折面状コイルと等価ソレノイドとの間の試料に対するNQRスペクト ルの比較を示す。
図7と図8は、この発明のNQR検知装置の具体例を示す。
好ましい実施例の詳細な説明 図1は、本発明の詳細な説明するNQR検知装置のブロックダイアグラムを示す ものである。ラジオ周波数源60.パルスプログラマ及びRFアゲート0.及び RF電力増幅器40が、コイル10に供給される所定の周波数を有する一連のラ ジオ周波数パルスを発生させるために設けられている。結合回路網20は、一連 のラジオ周波数パルスをラジオ周波数源60.パルスプログラマ及びRFアゲー ト0及びRF電力増幅器4oがらコイル10へ送る。結合回路網20は、また、 見本が一連のラジオ周波数パルスで照射された後、信号をコイル1oがら受信器 /RF検知器30へと導く。中央処理ユニット(CPU)70は、爆発のタイプ (例えば、全RDXベース爆発)によるあるいは検知されるべく望まれる麻薬に よる14N NQR周波数と同じが近い所定の周波数へと、ラジオ周波数源6o 及びパルスプログラマ及びRFアゲート0を制御する。また、前記CPU70は 、積分された窒素信号を所定のしきい値と比較する。所定のしきい値以上になる と、アラーム80は、CPU70による比較に応答して起動される。結合回路網 20.受信器/RF検知器30.RF電力増幅器40.パルスプログラマ及びR Fアゲート0.ラジオ周波数源60.CPU70及びアラーム80を制御卓10 0内に収納し、コイル10のみを制御卓100の外側に設置させるようにしてよ い。
図2(a)及び図2(b)は、サンプル1の”N NQR周波数を検知するため のコイル1oを、幅w及び長さ1を有する曲折面状コイル11として表している 図である。曲折面状コイル11は、所定の距離す離れている平行導体の曲がりく ねったアレイにより形成されている。
導体ストリップは、理論的には、無限に薄くすることができるが、有限の幅Sを 有している。図2(b)は、厚みdを有するサンプル1が、曲折面状コイル11 の面上で高さhを有することを示している。
”N NQR周波数を検知するために、できるだけ興味の範囲内にあるRF磁場 を発生するコイルを使用することが必要である。曲折面状コイル11の表面に平 行な面における磁場は、曲折空間すによる周期と約exp(−πh/b)で下降 する磁場の強さとを有し、有効RF磁場が、コイル全体をカバーする大きさでは なく平行導体間の空間すによって決定される透過深さを有する曲折面状コイル1 1に近接する領域に限定されるようになしている。したがって、曲折面状コイル 11は、限定される深さに対してかなり大きな表面領域を検査するのに最適なも のとなっている。これとは対照的に、もっと常套的な円形面状コイルによる透過 深さはコイル半径によって決定される。すなわち、円形面状コイルをより太きく することが透過深さの増加になる。
コイル10によりなされる励起及び検知は、零磁場においてなされる純粋な磁気 4極共鳴を利用するもので、これにより、磁石は必要とされない。好ましい実施 例において、図2 (a) 、2 (b)に示される曲折面状コイル11が使用 される。しかし、幾何学的にある特定の他のコイルも極めて適切なものとなり得 る。例えば、通常のソレノイド、矩形ソレノイド、ヘルムホルツあるいはトロイ ダルソレノイドが使用できる。サンプル1は、RF電力増幅器40.パルスプロ グラマ及びRFアゲート0、ラジオ周波数源60.CPU70により発生された 一連のラジオ周波数パルスにより照射され、検知されるべく望まれる爆発あるい は麻薬のタイプの”N NQR周波数に近い周波数を持つことになる。例えば、 RDXは1.8,3.4.及び5.2MHzに近い共鳴線を有し、PETNは0 .4,0.5.及び0.9MHzに近い共鳴線を有する。このようにして、全R DXタイプの爆発物は、1.8,3.4.及び5.2MHzに近い試験により検 知されるであろう。
好ましい実施例において、一連のラジオ周波数パルスはラジオ周波数パルスの強 い非共鳴コーム(SORC)である。スピン−スピン緩和時間T、より小さいパ ルス区分子に対して、各パルス後の一定の状態の応答信号のサイズは平衡磁化の 約1/2である。特別な幾何に対するRFパルスは約50ミリセカンドであり、 約1ミリセカンド離れている。スピン−格子緩和時間T1にほぼ等しい遅延を必 要とする単一パルスあるいは通常のデータ取得アプローチと比較して、シグナル −ノイズ比改良するために、例えば約5ミリセカンド内で5000信号をコード 化することができる。”Hに対するT1は典型的に秒のオーダーにあるため、S ORC列を使用することによって与えられる時間内に得られる信号対ノイズ比に おける改良は、この例において(T、/γ) l711、あるいは約30のファ クタとなる。
特殊なタイプの爆発物又麻薬物用の所定周波数のRF周波数帯域は5〜10kH zの窒素共鳴に設定される。
共鳴周波数は温度に依存するので、10〜15kHzの範囲の周波数を掃引する のが望ましい。例えば、RDXの5.2MHzの共鳴線は0〜50℃の温度範囲 をこえると約25kHzだけ変化し、RDXの1.8及び3゜4 M Hzの共 鳴線は0〜50℃の温度範囲をこえると約12.5kHzだけ変化する。10〜 15kHzの周波数掃引内で、信号強度はl cos (πδfr)lに比例し て変化するであろう。これにおいて、δfは共鳴周波数オフセットである。ここ で、確実な共鳴周波数が知られなくても、掃引信号強度は合計で正の値となるこ とが重要である。
RF周波数帯域をコイル10に適合させた後に、コイルからの積算された窒素信 号は、受信器/RF検知器30を通り、CPU70に入力される。積算された窒 素信号は所定のしきい値と比べられ、積算された窒素信号が所定しきい値を超え た時にアラーム80が始動する。
本発明の実施例においては、結合回路網ワーク20、受信器/RF検知器30、 RF出力アンブ40、パルスプログラマ及びRFアゲート0SRF周波数源60 、CPU70及びアラーム80が、コイルを取り付けた制御卓100の中に収容 され、スキャナーコイルが検知を望んでいる見本の隣に配置できるようになって いる。
上記の手段は多くの用途に使用するために多少変えてもよい。例えば、与えられ る出力が大きくない直線方向の大きさが30cm程度の小さなパッケージの共鳴 を検知する際には、筒状又は矩形ソレノイドコイルが適切であるかもしれない。
航空貨物のような大きいパッケージについては、試料全体にわたって膨大なRF フィールドが積算されないように一時に試料の一領域を検索するのに局部コイル が望ましいであろう。人を検査するときは、検査領域が明瞭に決まった領域に局 在化され、身体へのRF出力付与が最小限になるので、曲折面状コイルを使用す るのが好ましい。装置及び方法は、検知する所望のタイプの爆発物あるいは麻薬 物の別のNQR周波数にジャンプすることによって、1つ以上のタイプの窒素性 爆発物又は麻薬物の検査に使用してもよい。又、複数のコイル及びトランスミッ タを用いてパルス帯域中で所望のNQR共鳴周波数間で電子的にホップすること によって、あるいは、複同調コイルを用いることによって、1以上のタイプを同 時に検知してもよい。
図2Aは、蛇行配列における電流の方向を示している。
電流密度Js(X)は総電流Iと下記の関係式のような関係にある。
静磁場境界条件を用いることによって、導電片間のJs (x)は0で、導電片 内のJs(x)は以下の関係式に対応し、 2β J s(x )= (2[cos(2yr x /b ) −cos(Js /b )])””[2 ] 上記において、β=πI [2bK (Q)]−”であり、K (q)は係数q  =sin (Js / 2 b)を有する第1種の完全楕円インターバルであ る。結果として得られるz>O及びBy20の領域の磁場成分は、ここで、Pn [cos(πs/b)コは、オーダーnのルジャンドルの多項式である。曲折面 状コイルに隣接した薄層状サンプルにおいて、RF磁場の方向及び強度は等式[ 3コに従って見本上で変化する。NQR信号強度を得るために平均はサンプル内 の各位置でとらなければならない。NQR検知における利率(interest )の量はRFフィールドB、=2 [Bx2+Bz”コ1″)大きさである。図 3は等式3からの磁場強度を等高線で示したものである。図3に記載されるよう に、磁場の2成分は導電片間のまん中で最大に達し、磁場のモジュールは、片の 縁近くで最大であり、そこではBxは太きいけれども磁場はBxの貢献によって 導電片間でOにはならない。
図4はNQRシグナル強度の変位をサンプルの高さの関数として説明している。
データは5kHz、パルス間隔て=1.5m5sz<ルス幅60μsの分光計オ フセット周波数で5ORCパルスシーケンスを用いて得られたものである。20 0oの過渡電流(transientS)が約3秒の総捕捉時間内に共に集めれ る。図4は、NQR強度を検知した曲折強度の期待される急速な減少を、増加し ているサンプルの高さとして定量的に説明している。曲折面状コイル11の適用 として、商業的に得られる亜硝酸ナトリウム120gを微細な粉体とし1゜Oc m”の容積に充填したサンプルを検知する検出対象1として使用するためにプラ スチックトレーに置いた。
曲折面状コイルの構造の一例としては、l=20cm。
b=4 cmSW=41 cmの大きさの貫通しているプリント配線基板上の1 1ストライブに配置された無被覆の銅リボンワイヤー(0,8X3mm)を用い ることができる。比較として、曲折面状コイルの大きさと対比できる大きさを有 するソレノイドをコイル10として用いた。
ソレノイドは同一の総ワイヤー長および直径D=2/π(1+b)である直径1 5cmのプレックスグラス(plexiglass)パイプに無被覆の銅リボン ワイヤーを5.5回(turns)巻線し構成しである。ソレノイド巻空間は6 .5cmであり、ソレノイドの長さは36cmであった。ソレノイド用の検出対 象を再度20cmの高さまで直径2.6cmのシリンダーに1000m3の亜硝 酸ナトリウムを充填した。
曲折面状コイルとソレノイドのRFフィールドの比較は図5に説明しである。ソ レノイドのシグナル強度は80μsより長いパルス幅で平坦化され、一方、曲折 面状コイルのシグナル強度は40と50μsの間のパルス幅でピークを示す、こ れは、曲折面状コイルの平均磁場B□が検出域におけるソレノイドの磁場B、よ り約2倍長いことを示唆している。そこで、曲折とそれに等値なソレノイドの効 率は、すくなくとも曲折コイルの表面付近ではきわめて似ている。図6もまた、 曲折とそれに等値なソレノイドからのシグナルを比較することによって、この点 を指摘している。シグナル−ノイズ比はきわめて似ていることに注意されたし。
図7および8はこのような現実の使用における爆発物および麻薬の検知のための NQR装置の可能な使用を説明している。図7で明瞭に、2つの曲折検査用コイ ルが検査される鞄からずっと離れて示されている。こような適用において、これ らの配置は鞄にずっと近づくようにコイルの配置を変化させることができる。
本願発明の実施例の装置と方法は、従来の検知装置に関して核4極共鳴によって 検体内に窒素を含む爆発物および麻薬類等の検知に関して改良を提供している。
NQR装置は改良された特異性を提供し、そしてNQRは化学構造に感知するた め誤った警告度合を減少する。曲折面状コイルは人体への実質的なRF出力を付 与することなく人間をスキャンニングすることを可能とする送信部と受信部を局 部化することおよび検知することを可能としている。更に、5oRC放射シーケ ンスは従来の装置および方法に関し得られたシグナルのシグナル−ノイズ比を改 良するものである。
上述の発明は、同一のものを多くの方法に変更できることは自明である。このよ うなバリエーションは発明の精神と範囲から逸脱するものとはみなされず、当業 者にとって自明なこれらのすべての変更は以下の請求の範囲の範囲内に含まれる ものである。
x/b h/b 特表千7−502110 (8) 0 ・ 」 &1′) ψ re>c%J 躯傘an区 噂 FI6.6 F/(9,7 FI6.8 フロントページの続き (72)発明者 ギャラウェイ、アレン エヌ。
アメリカ合衆国 20744 メリーランド州フォート ワシントン クリス  ラン コート13404 (72)発明者 ミラー ジョエル ピー。
アメリカ合衆国 20785 メリーランド州チェヴアリー フレスト アヴエ ニュー

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.検査対象物内の窒素を含有している爆発物および窒素を含有している麻薬類 の核4極共鳴による検知装置において、予め設定された周波数を有するRF周波 数パルスの連続波を発生するパルス発生手段と、前記検査対象物に前記RF周波 数パルスの連続波を放射し、かつ、検査対象物への放射に反応する積算された窒 素信号を検知する曲折線面状コイルと、前記RF周波数パルスの連続波を前記曲 折線面状コイルに送信し、かつ、前記曲折線コイル面から積算された窒素信号を 受信するための結合手段と、積算された窒素信号を予め設定されたしきい値と比 較する比較手段と、前記積算された窒素信号が予め設定されたしきい値を超える 場合に合図を行うアラームを含むことを特徴とする爆発物および麻薬類の検知装 置。
  2. 2.前記RF周波数パルスの連続波の予め設定された周波数は、検知されるべき 予め決定された爆発物または麻薬類の14NNQR周波数に近い範囲内であるこ とを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 3.前記検知されるべき予め決定された爆発物または麻薬類は、RDXを基本と した爆発物を含むことを特徴とする請求項2記載の装置。
  4. 4.前記RF周波数パルスの連続波は、RF周波数パルスの強い非共鳴コームを 含むことを特徴とする請求項1記載の装置。
  5. 5.前記パルス発生手段は、RF周波数源、パルスプログラマー、R.Fゲート およびR.F電力増幅器を含むことを特徴とする請求項1記載の装置。
  6. 6.核4極共鳴による検査対象物内の複数種類の窒素の検知装置において、複数 のRF周波数パルスの連続波を発生するパルス発生手段と、当該各々のRF周波 数パルスの連続波は予め設定された異なる周波数を有し、検査対象物に前記各々 のRF周波数パルスの連続波についての予め設定された異なる各周波数を放射し 、かつ、検査対象物への予め設定された異なる各周波数の放射に反応する複数の 積算された窒素信号を検知する複数の曲折線面状コイルと、複数のRF周波数パ ルスの連続波を前記各曲折線面状コイルに各々送信し、かつ、前記各曲折線コイ ル面から積算された窒素信号を各々受信するための複数の結合手段と、積算され た各窒素信号を予め設定されたしきい値と比較する比較手段と、前記積算された 各窒素信号が予め設定されたしきい値を超える場合に合図を行うアラームを含む ことを特徴とする複数種類の窒素の検知装置。
  7. 7.前記RF周波数パルスの連続波の予め設定された各周波数は、検知されるべ き予め決定された複数種類の窒素の各種類の14NNQR周波数の一つに近い範 囲内であることを特徴とする請求項6記載の装置。
  8. 8.前記RF周波数パルスの各連続波は、RF周波数パルスの強い非共鳴コーム を含むことを特徴とする請求項6記載の装置。
  9. 9.前記パルス発生手段は、RF周波数源、パルスプログラマー、R.Fゲート およびR.F電力増幅器を含むことを特徴とする請求項6記載の装置。
  10. 10.検査対象物内の窒素を含有している複数種類の爆発物、および、前記窒素 を含有している複数種類の麻薬の核4極共鳴による検知装置において、複数のR F周波数パルスの連続波を発生するパルス発生手段と、当該RF周波数パルスの 各連続波は予め設定された異なる周波数を有しており、検査対象物に前記RF周 波数パルスの各連続波についての予め設定された異なる周波数を連続的に放射し 、かつ、検査対象物への前記各々の予め設定された各周波数の連続的な放射に反 応する複数の積算された窒素信号を検知する曲折線面状コイルと、RF周波数パ ルスの各連続波を前記曲折線面状コイルに連続的に送信し、かつ、前記曲折線コ イル面から積算された窒素信号を連続的に受信するための結合手段と、各々の積 算された窒素信号を予め設定されたしきい値と比較する比較手段と、前記各々の 積算された窒素信号が予め設定されたしきい値を超える場合に合図を行うアラー ムを含むことを特徴とする複数種類の爆発物および複数種類の麻薬の検知装置。
  11. 11.前記RF周波数パルスの各連続波の予め設定された異なる各周波数は、検 知されるべき複数種類の爆発物および複数種類の麻薬の各種類についての14N NQR周波数の一つに近い範囲内であることを特徴とする請求項10記載の装置 。
  12. 12.前記RF周波数パルスの各連続波は、RF周波数パルスの強い非共鳴コー ムを含むことを特徴とする請求項10記載の装置。
  13. 13.前記パルス発生手段は、RF周波数源、パルスプログラマー、R.Fゲー トおよびR.F電力増幅器を含むことを特徴とする請求項10記載の装置。
  14. 14.核4極共鳴によって検査対象物中において窒素を含む爆発物、麻薬等の検 知を行う検知装置において、予め定められた周波数を有する一連のRFパルスを 発生させる パルス発生手段と、 前記一連のRFパルスを検査対象物に照射するとともに、検査対象物に対する照 射に対応して集積された窒素信号を検知するコイルと、 前記一連のRFパルスを前記コイルに送信するとともに、前記コイルからの前記 集積された窒素信号を受信する接続手段と、 前記集積された窒素信号を予め定められたしきい値と比較する比較手段と、 前記集積された窒素信号が予め定められたしきい値を越えたときに、信号を発す る警報装置とを具備する検知装置。
  15. 15.前記コイルは、予め定められた範囲の検査対象物の内部の爆発物、麻薬等 を検知する曲折面状コイルを具備する請求項14に記載の装置。
  16. 16.前記コイルは、予め定められた地域の検査対象物の内部の爆発物、麻薬等 を検知する集中コイルを具備する請求項14に記載の装置。
  17. 17.前記コイルは、検査対象物全体における爆発物、麻薬等を検知するソレノ イドコイルを具備する請求項14に記載の装置。
  18. 18.前記コイルは、予め定められた地域の検査対象物の内部の爆発物、麻薬等 を検知するトロイダルコイルを具備する請求項14の記載の装置。
  19. 19.前記一連のRFパルスの前記予め定められた周波数は、検知されるべき爆 発物や麻薬のタイプの14NNQR周波数に近接している請求項14に記載の装 置。
  20. 20.前記一連のRFパルスは、RFパルスの強い非共鳴コームを具備する請求 項14に記載の装置。
  21. 21.核4極共鳴によって検査対象物中に窒素を含む爆発物、麻薬等の検知を行 う方法において、(a)予め定められた周波数を有する一連のRFパルスを発生 するステップと、 (b)前記一連のRFパルスを曲折面状コイルへ送信するステップと、 (c)前記ステップ(b)において、前記曲折面状コイルへ送信された前記一連 のRFパルス対応して検査対象物を照射するステップと、 (d)前記ステップ(c)において、検査対象物を照射することに対応して集積 された窒素信号を検知するステップと、 (e)前記ステップ(d)において、検知された前記集積された窒素信号を受信 するステップと、(f)予め定められたしきい値と集積された窒素信号を比較す るステップと、 (g)前記集積された窒素信号が前記予め定められたしきい値を越えたときに、 発信するステップとを具備する方法。
  22. 22.前記ステップ(a)は、検知されるべき爆発物、麻薬のタイプの14NN QR周波数に近い前記一連のRFパルスの前記予め定められた周波数を発生する 請求項21に記載の方法。
  23. 23.前記ステップ(a)は、RFパルスの強い非共鳴コームと比較した前記一 連のRFパルスを発生する請求項21に記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010041607A1 (ja) * 2008-10-06 2010-04-15 国立大学法人大阪大学 爆発物、不正薬物検査装置、アンテナコイルおよび爆発物、不正薬物検査方法

Families Citing this family (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9106789D0 (en) * 1991-04-02 1991-05-22 Nat Res Dev Nqr methods and apparatus
GB2286248B (en) * 1991-06-07 1995-11-22 British Tech Group Detection method and apparatus
GB9112290D0 (en) * 1991-06-07 1991-07-24 Nat Res Dev Methods and apparatus for nqr imaging
GB9125883D0 (en) * 1991-12-05 1992-02-05 Nat Res Dev Improvements in nqr testing
US5365171A (en) * 1992-11-30 1994-11-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Removing the effects of acoustic ringing and reducing temperature effects in the detection of explosives by NQR
IL110597A (en) * 1994-08-09 2002-11-10 Micro Tag Temed Ltd Method of marking, verifying and / or identifying an object and an instrument for performing the method
JP3828573B2 (ja) 1994-09-29 2006-10-04 ビーティージー・インターナショナル・リミテッド 核四極子共鳴テスト法および核四極子共鳴テスト装置を構成する方法
US5592083A (en) * 1995-03-08 1997-01-07 Quantum Magnetics, Inc. System and method for contraband detection using nuclear quadrupole resonance including a sheet coil and RF shielding via waveguide below cutoff
CA2226263C (en) * 1995-07-11 2007-08-14 British Technology Group Limited Apparatus for and method of nuclear quadrupole testing of a sample
US5608321A (en) * 1995-12-28 1997-03-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for detecting target species having quadropolar muclei by stochastic nuclear quadrupole resonance
US5804967A (en) * 1996-11-15 1998-09-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus and method for generating short pulses for NMR and NQR processing
US5802134A (en) * 1997-04-09 1998-09-01 Analogic Corporation Nutating slice CT image reconstruction apparatus and method
US6411208B1 (en) 1997-06-05 2002-06-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for detecting a target material in a sample by pre-screening the sample for piezoelectric resonance
US7132942B1 (en) * 1997-06-05 2006-11-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for detecting a target material in a sample by pre-screening the sample for piezoelectric resonance
US5901198A (en) * 1997-10-10 1999-05-04 Analogic Corporation Computed tomography scanning target detection using target surface normals
US6256404B1 (en) 1997-10-10 2001-07-03 Analogic Corporation Computed tomography scanning apparatus and method using adaptive reconstruction window
US5854431A (en) 1997-12-10 1998-12-29 Sandia Corporation Particle preconcentrator
US6111974A (en) * 1998-02-11 2000-08-29 Analogic Corporation Apparatus and method for detecting sheet objects in computed tomography data
US6026171A (en) * 1998-02-11 2000-02-15 Analogic Corporation Apparatus and method for detection of liquids in computed tomography data
US6317509B1 (en) 1998-02-11 2001-11-13 Analogic Corporation Computed tomography apparatus and method for classifying objects
US6067366A (en) * 1998-02-11 2000-05-23 Analogic Corporation Apparatus and method for detecting objects in computed tomography data using erosion and dilation of objects
US6272230B1 (en) 1998-02-11 2001-08-07 Analogic Corporation Apparatus and method for optimizing detection of objects in computed tomography data
US6076400A (en) * 1998-02-11 2000-06-20 Analogic Corporation Apparatus and method for classifying objects in computed tomography data using density dependent mass thresholds
US6128365A (en) * 1998-02-11 2000-10-03 Analogic Corporation Apparatus and method for combining related objects in computed tomography data
US6108396A (en) * 1998-02-11 2000-08-22 Analogic Corporation Apparatus and method for correcting object density in computed tomography data
US6078642A (en) * 1998-02-11 2000-06-20 Analogice Corporation Apparatus and method for density discrimination of objects in computed tomography data using multiple density ranges
US6035014A (en) * 1998-02-11 2000-03-07 Analogic Corporation Multiple-stage apparatus and method for detecting objects in computed tomography data
US6026143A (en) * 1998-02-11 2000-02-15 Analogic Corporation Apparatus and method for detecting sheet objects in computed tomography data
US6075871A (en) * 1998-02-11 2000-06-13 Analogic Corporation Apparatus and method for eroding objects in computed tomography data
GB9804932D0 (en) * 1998-03-06 1998-04-29 British Tech Group NQR testing method and apparatus
US6392408B1 (en) 1998-05-06 2002-05-21 Quamtum Magnetics, Inc. Method and system for cancellation of extraneous signals in nuclear quadrupole resonance spectroscopy
US6104190A (en) * 1998-11-17 2000-08-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Nuclear quadrupole resonance (NQR) method and apparatus for detecting a nitramine explosive
US6900633B2 (en) 2001-07-02 2005-05-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Substance detection by nuclear quardrupole resonance using at least two different excitation frequencies
AUPS224702A0 (en) * 2002-05-10 2002-06-13 Thorlock International Limited Transmit - receive coil system for nuclear quadrupole resonance signal detection in substances
AUPS322802A0 (en) * 2002-06-26 2002-07-18 Thorlock International Limited Large volume scanner for nuclear quadrupole resonance measurements (#14)
US20040129769A1 (en) * 2002-10-09 2004-07-08 Aram Kovach Method for identifying and tracking test specimens
WO2004038442A2 (en) * 2002-10-21 2004-05-06 The General Hospital Corporation D/B/A Massachusetts General Hospital Catheter and radiofrequency coil with annular b1 filed
US7315166B2 (en) * 2003-01-17 2008-01-01 Mednovus, Inc. Magnetic resonance imaging screening method and apparatus
US6777937B1 (en) 2003-03-06 2004-08-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Nuclear quadrupole resonance method and apparatus
US7521932B2 (en) * 2003-05-06 2009-04-21 The Penn State Research Foundation Method and system for adjusting the fundamental symmetric mode of coupled high temperature superconductor coils
GB0312986D0 (en) * 2003-06-06 2003-07-09 Secr Defence Nuclear quadrupole resonance inspection system
AR040189A1 (es) * 2003-06-11 2005-03-16 Spinlock S R L Un metodo, elementos sensores y una disposicion para la deteccion y/o analisis de compuestos que presenten, simultaneamente, resonancia cuadrupolar nuclear y resonancia magnetica nuclear o doble resonancia cuadrupolar nuclear
USH2177H1 (en) * 2003-08-08 2007-01-02 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Cancellation of ringing in magnetic resonance utilizing a composite pulse
US20050104593A1 (en) * 2003-08-21 2005-05-19 Laubacher Daniel B. Nuclear quadrupole resonance detection system using a high temperature superconductor self-resonant coil
US7295085B2 (en) * 2003-08-21 2007-11-13 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for making high temperature superconductor devices each having a line oriented in a spiral fashion
US6924644B2 (en) * 2003-09-12 2005-08-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Radiofrequency surface detection coil
US7352180B2 (en) * 2003-10-02 2008-04-01 Alessandro Manneschi Magnetic resonance detector for detecting non-authorized materials in footwear
WO2005081002A2 (en) * 2003-10-23 2005-09-01 E.I Dupont De Nemours And Company Method for biological identification using high temperature superconductor enhanced nuclear quadrupole resonance
US7106058B2 (en) * 2003-11-12 2006-09-12 E.I. Dupont De Nemours And Company Detection of contraband using nuclear quadrupole resonance
US7301344B2 (en) * 2003-11-24 2007-11-27 E.I. Du Pont De Nemours & Co. Q-damping circuit including a high temperature superconductor coil for damping a high temperature superconductor self-resonant coil in a nuclear quadrupole resonance detection system
US20070245374A1 (en) * 2003-11-24 2007-10-18 Inventec Corporation Video program subtitle tex recording method and system
US7332910B2 (en) 2003-11-24 2008-02-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Frequency detection system comprising circuitry for adjusting the resonance frequency of a high temperature superconductor self-resonant coil
US7375525B2 (en) * 2003-12-15 2008-05-20 E.I. Du Pont De Nemours And Company Use of multiple sensors in a nuclear quadropole resonance detection system to improve measurement speed
US7345478B2 (en) * 2004-01-07 2008-03-18 Siv Technologies, Inc. Method and apparatus for detection of quadrupole nuclei in motion relative to the search region
WO2005109023A2 (en) * 2004-02-04 2005-11-17 E.I. Dupont De Nemours And Company Nqr rf coil assembly comprising two or more coils which may be made from hts
WO2005078469A1 (en) * 2004-02-04 2005-08-25 E.I. Dupont De Nemours And Company The use of two or more sensors to detect different nuclear quadrupole resonance signals of a target compound
ES2395715T3 (es) * 2004-03-12 2013-02-14 Alessandro Manneschi Detector de materiales no autorizados en una zona de acceso protegido
US7248046B2 (en) * 2004-04-15 2007-07-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Decoupling high temperature superconductor sensor arrays in nuclear quadrupole resonance detection systems
US7265549B2 (en) 2004-04-30 2007-09-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Scanning a band of frequencies using an array of high temperature superconductor sensors tuned to the same frequency
US7279897B2 (en) * 2004-04-30 2007-10-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Scanning a band of frequencies using an array of high temperature superconductor sensors tuned to different frequencies
EP1740967A2 (en) * 2004-04-30 2007-01-10 E.I.Du pont de nemours and company Methods and apparatus for scanning a band of frequencies using an array of high temperature superconductor sensors
EP1828797A1 (en) 2004-12-03 2007-09-05 E.I. Dupont De Nemours And Company Decoupling of excitation and receive coils of an nqr detection system during signal reception
WO2006065929A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Metal shield alarm in a nuclear quadrupole resonance/x-ray contraband detection system
US7868758B2 (en) 2006-03-10 2011-01-11 Morpho Detection, Inc. Passenger screening system and method
US20070211922A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 Crowley Christopher W Integrated verification and screening system
GR1006680B (el) * 2007-02-05 2010-01-28 Κωνσταντινος Ευαγγελου Στρωματιας Μεθοδος και συστηματα σημειακου προσδιορισμου υλικων δομων απο μεγαλες αποστασεις με συγχρονη ψηφιακη καταγραφη τους σε γεωγραφικο συστημα πληροφοριων (gis)
US7791342B2 (en) * 2007-05-18 2010-09-07 Sauer Karen L Cancellation of ringing artifacts and far field interference in nuclear quadrupole resonance
US8111808B1 (en) 2008-08-15 2012-02-07 Lockheed Martin Corporation X-ray explosive imager
US8411820B1 (en) 2008-10-23 2013-04-02 Lockheed Martin Corp. 3D x-ray microscopy imaging system
US8411821B1 (en) 2008-10-23 2013-04-02 Lockheed Martin Corp. 3D X-ray reflection microscopy imaging system
US8433037B1 (en) 2008-10-23 2013-04-30 Lockheed Martin Corp X-ray radar
US8773127B2 (en) * 2010-01-29 2014-07-08 R.A. Miller Industries, Inc. Transmission line array for explosive detection using nuclear quadrupole resonance
US8674697B2 (en) 2010-01-29 2014-03-18 R.A. Miller Industries, Inc. Long distance explosive detection using nuclear quadrupole resonance and one or more monopoles
US8463557B2 (en) 2010-02-18 2013-06-11 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Method and system for the detection and identification of explosives and/or contraband
US8744809B2 (en) * 2010-08-13 2014-06-03 Pnqr Llc System and method for sensing of a nuclear quadrupole resonance
US8232801B2 (en) 2011-06-30 2012-07-31 General Electric Company Nuclear quadrupole resonance system and method for structural health monitoring
US9213006B2 (en) 2011-12-02 2015-12-15 Lockheed Martin Corporation Modulated X-ray harmonic detection
US9476953B1 (en) 2012-08-24 2016-10-25 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Nuclear quadrupole resonance system
US9440289B1 (en) 2012-10-12 2016-09-13 Raytheon Company Method and apparatus for X-ray laser interrogation
US10088540B2 (en) 2013-05-03 2018-10-02 Schlumberger Technology Corporation Method for identifying chemical species in a substance using NQR
US9812790B2 (en) 2014-06-23 2017-11-07 Raytheon Company Near-field gradient probe for the suppression of radio interference
US9927503B2 (en) 2014-07-17 2018-03-27 Elwha Llc Artificially structured B1 magnetic field generator for MRI and NMR devices
US9880240B2 (en) 2014-07-17 2018-01-30 Elwha Llc Cancellation of an electric field component of a magnetic field generated by artificially structured electromagnetic unit cells
US9927505B2 (en) 2014-07-17 2018-03-27 Elwha Llc Artificially structured unit cells providing localized B1 magnetic fields for MRI and NMR devices
US9897669B2 (en) 2014-07-17 2018-02-20 Elwha Llc Electronically controllable groups of artificially structured unit cells providing localized B1 magnetic fields for MRI and NMR devices
RO131585B1 (ro) * 2016-05-18 2019-04-30 Mira Technologies Group S.R.L. Detector mobil şi metodă de detecţie a substanţelor cu risc exploziv, a explozivilor şi a drogurilor pe baza efectului rezonanţei nucleare cuadripolare ()
GB201609254D0 (en) * 2016-05-25 2016-07-06 Isis Innovation Wireless power transfer system
US11300598B2 (en) 2018-11-26 2022-04-12 Tom Lavedas Alternative near-field gradient probe for the suppression of radio frequency interference
US11340181B2 (en) * 2019-03-01 2022-05-24 Triad National Security, Llc Methods and systems for low to ultra-low magnetic field nuclear magnetic resonance for detecting chemical nerve agents
US20230273282A1 (en) * 2020-04-22 2023-08-31 The Trustees Of Princeton University Radio frequency illumination based temperature modulated-nuclear quadrupole resonance and signature detection of potential threat
WO2021242364A1 (en) * 2020-05-26 2021-12-02 Raytheon Company Material detection method, apparatus and system
US11549897B2 (en) * 2020-08-05 2023-01-10 University Of Florida Research Foundation, Inc. System and method for hand-held NQR-based in-field screening of substances

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4166972A (en) * 1977-10-05 1979-09-04 Southwest Research Institute NMR discrimination apparatus and method therefor
US4296378A (en) * 1979-04-05 1981-10-20 Southwest Research Institute Apparatus providing enhanced detection of specimens in inhomogeneous fields
US4514691A (en) * 1983-04-15 1985-04-30 Southwest Research Institute Baggage inspection apparatus and method for determining presences of explosives
GB8701695D0 (en) * 1987-01-27 1987-03-04 Smith J A S Detecting compounds
EP0426851B1 (en) * 1988-10-07 1997-01-02 Hitachi, Ltd. Apparatus for detecting particular substance
GB2233456A (en) * 1989-06-21 1991-01-09 Gen Electric Co Plc Material detection.

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010041607A1 (ja) * 2008-10-06 2010-04-15 国立大学法人大阪大学 爆発物、不正薬物検査装置、アンテナコイルおよび爆発物、不正薬物検査方法
JP2010091327A (ja) * 2008-10-06 2010-04-22 Osaka Univ 爆発物、不正薬物検査装置、アンテナコイルおよび爆発物、不正薬物検査方法
US8525515B2 (en) 2008-10-06 2013-09-03 Osaka University Equipment for inspecting explosives and/or illicit drugs, antenna coil and method for inspecting explosives and/or illicit drugs

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992021987A1 (en) 1992-12-10
US5206592A (en) 1993-04-27
CA2109827A1 (en) 1992-12-10
EP0586583A1 (en) 1994-03-16
CA2109827C (en) 1999-01-26
EP0586583A4 (en) 1994-06-15

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