RO53584B1 - METODA SI DISPOZITIV PENTRU DETECTAREA CORPURILOR EXPLOZIVE, îNGROPATE - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la o metoda si un dispozitiv pentru detectarea corpurilor explozive îngropate, de tipul explozivilor îmbracati în învelis metalic sau nemetalic sau chiar pentru cercetarea explozivilor necuprinsi în învelis metalic, prevazuti cu percutoare din mase plastice sau chimice. Dispozitivul conform inventiei este format dintr-un corp (3) care cuprinde un suport plat (4), care se deplaseaza la suprafata mediului de cercetat (2), si are montata, la mijloc, o sursa (5) de iridiu 192, cu o intensitate cuprinsa între 15-25 milicurie, colimata înspre mediul de detectat, prin intermediulunui ecran de plumb (6), ale carui fluxuri de cuante gama (7<sub>I</sub> si 7<sub>II</sub>), dupa ce au traversat, prin retrodifuzie, mediul (2) plantat si neplantat, sunt receptionate la zi de câte unul, doua sau maimulte contoare de scintilatie (8<sub>I</sub> si 8<sub>II</sub>), distantate de sursa la 250 mm si ecranate în partile laterale si superioare, de radiatiile cosmice si radiatiile directe provenite de la sursa (5) de iridiu 192, prin intermediul unui ecran de plumb (6) de 10 si 20 mm grosime, a caror iesire de pe fotomultiplicatorii contoarelor (8<sub>I</sub> si 8<sub>II</sub>), pentru adaptarea la schema electronica, li se monteaza câte un repetitor (10), iar impulsurile obtinute de pe repetitoarele (10) fiecarui contor (8<sub>I</sub> si 8<sub>II</sub>), conectate în paralel pentru fiecare canal (I si II) sunt conduse la intrarea unor amplificatoare lineare tranzistorizate (12), formate din trei etaje, care sunt situate într-un tub de sustinere

Description

Invenția se referă la o metodă și un dispozitiv pentru detectarea corpurilor explozive, îngropate, de tipul explozivilor îmbrăcați în înveliș metalic sau nemetalic sau chiar pentru cercetarea explozivilor necuprinși în înveliș metalic, prevăzuți cu percutoare din mase plastice sau chimice.

Este cunoscut procedeul de detectare a corpurilor explozive îngropate cu învelișuri metalice, prin folosirea detectoarelor de mine electromagnetice compuse dintr-o bobină formată dintr-un conductor electric, în care, mișcarea sa prin fața unui corp magnetic, face să varieze câmpul magnetic care travsersează spirele bobinei, permițând a se induce în spirele sale o tensiune electrică, suficientă pentru a pune în evidență existența corpului magnetic de detectat.

Acest procedeu nu asigură detectarea încărcăturilor explozive, neconținute în învelișuri feromagnetice - de exemplu, mase plastice, bachelită, sticlă, ceramică, lemn, carton etc. sau în alte materiale nemagnetice.

Metoda și dispozitivul, conform invenției, înlătură aceste dezavantaje, prin aceea că, în scopul detectării corpurilor explozive îngropate, neconținute în învelișuri feromagnetice, folosește măsurarea diferenței a două fluxuri de radiații gamagama densitive, un flux de radiații gamagama densitive corespunzător densității corpului de exploziv de detectat și un flux de radiații gama-gama densitive corespunzător densității mediului în care sunt plantate corpurile explozive, folosindu-se două canale radiometrice de măsură de caracteristici electronice identice, montate la 250 mm, în părțile laterale, opuse, echidistante și la același nivel cu sursa de cuante gama, de iridiu 192 de intensitate cuprinsă între 15-25 milicurie colimată spre mediul de cercetat prin intermediul unui ecran de plumb, ale cărui fluxuri de cuante gama, după ce au traversat prin retrodifuzie mediul plantat situat sub pla2 nul sursă-contor până la adâncimea de îngropare a corpurilor explozive, sunt recepționate la zi de contoarele de radiații gama care sunt ecranate în părțile laterale și superioare față de radiațiile cosmice sau radiațiile directe provenite de la sursă, prin intermediul unui ecran de plumb, numerele de impulsuri recepționate, caracteristice fiecăruia din mediile sursă-contor, după ce au fost trecute prin câte un repetitor pe emiter, sunt trecute în câte un amplificator electronic linear compus din 3 etaje tranzistorizate unde, după ce li se aplică același coeficient de amplificare, semnalul este aplicat pe intrarea a două circuite basculante monostabile, dintre care unul are pragul de declanșare reglabil, realizându-se astfel semnale cu amplitudine suficientă și care apoi sunt aplicate la intrarea unei scheme pentru numărarea anticoincențelor de la ieșire, obținându-se impulsuri corespunzătoare energiilor care se încadrează între pragurile de discriminare și care sunt trecute apoi în schema de formare a impulsurilor a cărei ieșire este conectată la circuitele de integrare a canalului, diferențele de potențial obținute de la ieșirea circuitelor de integrare de la ambele canale, după ce sunt amplificate și sunt trecute într-un sistem electronic diferențial, care permite diferențierea în mod pregnant a diferenței de densitate, care poate apărea în dreptul mediului unde este îngropat corpul exploziv și care este situat sub planul sursă contor al canalului radiometric I sau II, evidențierea unui corp exploziv, îngropat, fiind posibilă numai atunci când semnalul de alarmă este superior nivelului limită al semnalului care reprezintă minimum două fonduri gama naturale.

Dispozitivul este format dintr-un suport plat, care se deplasează la suprafața mediului de cercetat și are montată, la mijloc, o sursă de cuante de iridiu 192 cu o intensitate cuprinsă între 15-25 milicurie, colimată înspre mediul de detectat prin intermediul unui ecran de plumb iar în părțile laterale a cîte 250 mm și 260 mm la același nivel cu sursa, sunt montate elementele de detecție ale celor două canale care lucrează în paralel, compuse din câte unul, două sau mai multe contoare în scintilații legate în paralel, pentru fiecare canal în parte contoarele fiind ecranate în părțile laterale și superioare față de radiațiile cosmice sau directe provenite de la sursa de iridiu 192 de 15-20 milicurie prin intermediul unui ecran de plumb de 10-20 mm grosime pentru adaptarea la schema electronică la ieșirea de pe fotomultiplicatorii contoarelor se montează câte un repetitor pe emiter; impulsurile obținute de pe ieșirea repetitoarelor pe canale, sunt conduse la intrarea unui amplificator linear tranzistorizat format din trei etaje, ce este situat în a doua parte a dispozitivului și anume în tubul de susținere al suportului plat, semnalul de ieșire de la amplificator aplicat, în continuare, pe intrarea a două circuite basculante monostabile paralele, dintre care unul are pragul de declanșare reglabil, de unde, ca urmare a diferenței pragurilor de declanșare, se realizează o fereastră în care apar semnalele cu amplitudine corespunzătoare mai mici de 0,50,6 Mev. care sunt apoi aplicate la intrarea unei scheme pentru măsurarea anticoincidențelor, de la ieșirea căruia se obțin impulsuri corespunzătoare energiilor care se încadrează între pragurile de discriminare și care sunt trecute apoi într-o schemă de formare de impulsuri la a cărei ieșire conectată la circuitul de integrare a canalului se obțin diferențe de potențial care, după ce sunt amplificate, sunt trecute întrun sistem electronic diferențial, diferență de potențial rezultată care este conectată la schema electronică de semnalizare optică, acustică sau de acționări automate a mijloacelor de deplasare automecanizată.

Se dă, mai jos, un exemplu de realizare a metodei și dispozitivului pentru detectarea corpurilor explozive îngropate, în legătură și cu fig.1 ...3 care reprezintă:

- fig.1, schema constructivă a unui dispozitiv pentru detectarea corpurilor explozive îngropate:

- fig.2, curba diferențelor de potențial măsurate, raportate la nivelul radioactivităților naturale și la nivelul fondului de bază față de care se semnalează densitățile corpurilor explozive;

- fig.3, curba de semnalizare a corpurilor explozive îngropate.

Dispozitivul conform fig.1 este format dintr-un corp 3 care cuprinde un suport plat 4 care se deplasează pe mediul de cercetat 2 și are montată la mijloc o sursă de cuante gama 5 de iridiu 192 cu o intensitate cuprinsă între 15 și 25 milicurie, colimată înspre mediul de detectat prin intermediul unui ecran de plumb 6, ale cărui fluxuri de cuante gama 7, și 7„ după ce au traversat prin retrodifuzie mediul 2 plantat și neplantat situat sub planul sursă 5 - contor 8 până la adâncimea de îngropare a corpului exploziv 1 sunt recepționate la zi de câte unul, două sau mai multe contoare de scintilație 8, și 8„ legate în paralel pentru fiecare canal radiometric în parte I și II, contoarele 8, și 8„ fiind distanțate de sursa 5 la 230 mm respectiv 260 mm și ecranate în părțile laterale și superioare de radiațiile cosmice și radiațiile directe, provenite de la sursa 5 de iridiu 192 cu intensități de 15-25 milicurie prin intermediul unui ecran de plumb 6 de 10 și 20 mm grosime la a căror ieșire pe fotomultiplicatorii contoarelor 8, și 8„ pentru adaptarea la schema electronică, li se montează câte un repetitor 10 pe emiter. Impulsurile obținute de pe repetitoarele 10 ale fiecărui contor 8, și 8„ conectate, în paralel, pentru fiecare canal I și II sunt conduse la intrarea unor amplificatoare lineare tranzistorizate 12 formate din trei etaje care sunt situate într-un tub de susținere 11a corpului 3 cu suportul plat 4 pe care sunt montați contorii 8, semnalul de la ieșirea amplificatorilor 12 fiind aplicat, în continuare, pe intrarea a două circuite basculante 13¹ și 13² monostabile, paralele, dintre care unul are pragul de declanșare reglabil, de unde, ca urmare a diferenței pragurilor de declanșare, se realizează o fereastră în care apar semnalele cu amplitudine corespunzătoare energiilor mai mici de 0,5-0,6 Mev., care sunt apoi aplicate la intrarea unei scheme 14 pentru numărarea anticoincidențelor, de la ieșirea căruia se obțin impulsuri corepsunzătoare energiilor care se încadrează între pragurile de discriminare și care sunt trecute apoi între schema de formare de impulsuri 15 la a cărei ieșire conectată la circuitul de integrare 16 a canalului respectiv I sau II se obțin diferențe de potențial, care, după ce sunt smplificate în amplificatoarele 17, sunt trecute într-un sistem electronic diferențial 18, diferență de potențial, rezultată, care este condusă la schema electronică 19 de semnalizare optică 20, acustică 21 sau de acționare automată 22 a mijloacelor de deplasare automecanizată.

Conform fig. 2, diferența de potențial urmărită prin intermediul schemei electronice de măsură 19 permite urmărirea unei curbe 26 care pe primele distanțe, prezintă numai fluctuațiile fondului gama natural al mediului 2 corespunzător unui nivel mediu 24, iar pe a doua distanță, corespunzător existenței corpurilor explozive integrate 23, se poate urmări o creștere a diferenței de potențial 27, evidențierea și semnalizarea unui corp exploziv, îngropat fiind, stabilită electronic numai pentru cazul când nivelul 27 al semnalului de alarmă este superior unui nivel limită 25 care reprezintă însumarea a minimum două fonduri gama naturale 24. Nivelul 25 constituind și pragul limită peste care schema electronică 19 intră în funcție, conform fig.3, se obține, în mod automat, o urmărire a diferențelor de potențial AV, de forma curbei 28 în care, pe porțiunea de distanță unde nu există nici o diferență de densitate între cele două intervale măsurate, sursa 5 - contor 8 corespunzătoare distanțelor canalelor radiometrice I și II, curba 28 a diferențelor de potențial AV este constantă, iar la distanțele 20 și 28 mm curba prezintă creșteri pronunțate ale diferențelor de potențial AV corespunzătoare diferentelor de densitate dintre densitatea corpurilor explozive 23 și densitatea mediului 2.

Aplicarea invenției aduce următoarele avantaje:

- metoda și dispozitivul propus reprezintă un principiu nou, nesemnalat încă în literatura de specialitate, cunoscută;

- metoda și dispozitivul propus rezolvă, în mod singular și în totalitate, una dintre cele mai actuale probleme ale tehnicii militare;

- metoda nucleară densitivă diferențiată, din punct de vedere teoretic, permite realizarea practică a dispozitivului cu caracteristici tehnice constructive și de lucru, superioare altor metode și dispozitive cu destinație similară;

- principiul metodei și dispozitivul propus deschid noi orizonturi în cercetarea teoretică și practică a corpuri lor îngropate;

- dispozitivul reprezintă o echemă electronică simplă, ușor de manipulat, realizabilă în majoritate cu materiale indigene, prezentând cele mai perfecte condiții de automatizare în semnalizarea corpurilor explozive îngropate;

- permite detectarea substanțelor explozive din diverse medii, de la o distanță detector - sol de circa 12-15 cm și pentru o grosime de sol acoperitor de 515 cm funcție de mărimea corpului de detectat;

- sensibilitatea ridicată a dispozitivului și greutatea sa realizată de circa 5 kg, permit a utiliza o viteză de înaintare în cercetare circa 1000-4000 m/h, atunci când dispozitivul se utilizează dus de om și o viteză de cca 3-15 km când sistemul de detecție este autopurtat și automatizat.

- prin utilizarea unei scheme tranzitorizate cu elemente rezistente la temperatură, dispozitivul poate fi utilizat în medii cu temperaturi între -45°și +10(/0 utilizând o tensiune de alimentare de 11-25V și un consum de 140mA;

- metoda și dispozitivul propus permit o largă utilizare și în prospectarea și explorarea corpurilor de minereu situate sub nivelul suprafeței de cercetat;

- metoda și dispozitivul propus pot fi utilizate de asemenea și în cercetarea arheologică a construcțiilor, obiectelor sau materialelor ascunse sub suprafața de cercetat și până la adâncimi de cca 5060 cm.

Claims (2)

Revendicări

1. Metodă pentru detectarea corpurilor explozive îngropate de tipul explozivilor îmbrăcați în înveliș metalic sau nemetalic, caracterizată prin aceea că folosește măsurarea diferenței a două fluxuri de radiații gama-gama densitive, un flux de radiații gama-gama densitive (7„) corespunzător densității corpului de exploziv (1) de detectat și un flux de radiații gamagama densitive (7,) corespunzătoare densității mediului (2) în care sunt plantate corpurile explozive (1), folosindu-se două canale radiometrice de măsură (I și II), de caracteristici electronice identice, montate la 20 cm de părțile laterale, opuse, echidistante și la același nivel de sursa de cuante gama (5) de iridiu 192 de intensitate cuprinsă între 15-25 milicurie colimată spre mediul de cercetat (2), prin intermediul unui ecran de plumb (6), ale cărui fluxuri de cuante gama după ce au traversat prin retrodifuzie mediul (2) plantat și neplantat situat sub planul - sursă (5) - contor (8) până la adâncimea de îngropare a corpurilor explozive (1) sunt recepționate la zi de contorul de radiații gama, care este ecranat în părțile laterale și supe8 rioare față de radiațiile cosmice sau radiațiile directe provenite de la sursă (5) prin intermediul unui ecran de plumb (9), numerele de impulsuri recepționate, caracteristice, fiecăruia din mediile sursă (5) contor (8), după ce au fost trecute prin câte un repetitor pe emitor (10), sunt trecute în câte un amplificator electronic (12) linear compus din trei etaje cu tranzistoare unde, după ce li se aplică același coeficient de amplificare, semnalul este aplicat pe intrarea a două circuite basculante monostabile (13¹ și 13²), dintre care unul are pragul de declanșare reglabil - realizânduse astfel semnalele cu amplitudine suficientă și care apoi sunt aplicate la intrarea unei scheme pentru numărarea anticoincidențelor (14) de la ieșire, obținându-se impulsuri corespunzătoare energiilor, care se încadrează între pragurile de discriminare și care sunt trecute apoi în schema de formare a impulsurilor (15) a cărei ieșire este conectată la circuitele de integrare (16) a canalului, diferențele de potențial, obținute de la ieșirea circuitelor de integrare (16) de la ambele canale, după ce sunt amplificate în schema de amplificare (17) sunt trecute într-un sistem electronic diferențial (18), care permite evidențierea diferențelor de densitate, care apar în dreptul mediului (2), unde este îngropat corpul exploziv (1) și care este situat sub planul sursă (5) - contor (8) al canalului radiometric I sau II, evidențierea unui corp exploziv (1) îngropat fiind posibilă numai atunci, când semnalul de alarmă (27) este superior nivelului limită (25) a semnalului care reprezintă minimum două fonduri gama naturale (24) - nivelul (25) constituind și pragul limită peste care schema electronică (19) intră în funcție, obținându-se, în mod automat, o urmărire a diferențelor de potențial (AV) de forma curbei (28), care reprezintă creșterii pronunțate ale diferențelor de potențial (AV) corespunzătoare diferențelor de densitate dintre densitatea corpurilor explozive (23) și densitatea mediului (2).

2. Dispozitiv conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că este format dintr-un corp (3) care cuprinde un suport plat (4), care se deplasează la suprafața mediului de cercetat (2), are montată la mijloc o sursă (5) de iridiu 192, cu o intensitate cuprinsă între 15-25 milicurie, colimată înspre mediul de detectat, prin intermediul unui ecran de plumb (6), ale cărui fluxuri de cuante gama (7, și 7„) după ce au traversat prin retrodifuzie mediul (2) plantat și neplantat, sunt recepționate la zi de câte unul, două sau mai multe contoare de scintilație (8, și 8„), dinstanțate de sursă la 250 mm și ecranate în părțile laterale și superioare de radiațiile cosmice și radiațiile directe provenite de la sursa (5) de iridiu 192, prin intermediul unui ecran de plumb (6) de 10 și 20 mm grosime, la a căror ieșire de pe fotomultiplicatorii contoarelor (8, și 8„), pentru adaptarea la schema electronică, li se montează câte un repetitor (10), iar impulsurile obținute de pe repetitoarele (10) fiecărui contor (8, și 8,|), conectate în paralel, pentru fiecare canal (I și II), sunt conduse la intrarea unor amplificatoare lineare tranzistorizate (12), formate din trei etaje care sunt situate într-un tub de susținere (1) a corpului (3), semnalele de la ieșirea amplifica10 torilor (12) fiind aplicate pe intrarea a două circuite basculante (13¹ și 13²) monostabile, paralele, dintre care unul are pragul de declanșare reglabil, semnalele de ie5 șire de amplitudine corespunzătoare energiilor mai mici de 0,5-0,6 Mev care sunt apoi aplicate la intrarea unei scheme pentru numărarea anticoincidențelor (14) de la ieșirea căruia se obțin impulsuri care sunt trecute în schema de formare a impulsurilor (15) la a cărei ieșire conectată la circuitul de integrare (16), se obțin diferențe de potențial, care după ce sunt amplificate în amplificatoarele (17) sunt trecute într-un sistem electronic diferențial (18), diferență de potențial care este condusă în schema electronică (19) de semnalizare optică (20), acustică (21) sau de acționare automată (22) a mijloacelor de deplasare automecanizată, schema electronică (19) intrând în funcțiune numai atunci când semnalul de ieșire al sistemului electronic diferențial (18) depășește pragul limită (25) care reprezintă însumarea a minimum două fonduri gama naturale (24) - creșterile pronunțate ale semnalului de ieșire (28) reprezentând diferențele de potențial (AV), corespunzătoare diferențelor de densitate dintre densitatea corpurilor explozive (23) și densitatea mediului (2).