RU2179716C2

RU2179716C2 - Device for detection of drugs and explosives

Info

Publication number: RU2179716C2
Application number: RU99102859A
Authority: RU
Inventors: Р.В. Кейсель; В.В. Федотов
Original assignee: Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2002-02-20

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: the device has a synthesizer, whose output is connected to the first input of the modulator, whose output is connected to the input of the power amplifier loaded into two transmitting antennas, and the second input of the modulator is connected to the output of the pulse generator, whose input is connected to the first output of the microprocessor controller, whose second and third outputs are connected to the input of the synthesizer and indicator respectively, and the fourth output is connected to the first of the electronic commutator whose second and third inputs are connected to two receiving antennas, and the output is connected to the input of the receiver, whose output is connected to the input of the analog-to-digital converter, whose output is connected to the input of the microprocessor controller. EFFECT: independence of measurements on temperature and simultaneous production of spectra of the examined and standard samples. 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение. The technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к области применения импульсных методов ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) для обнаружения веществ, содержащих атомы, ядра которых обладают квадрупольным моментом. Изобретение может быть использовано, например, для обнаружения наркотиков и взрывчатых веществ в багаже при транспортировке или при проведении досмотра пассажиров в аэропорту. The invention relates to the field of application of pulsed methods of nuclear quadrupole resonance (NQR) for the detection of substances containing atoms whose nuclei have a quadrupole moment. The invention can be used, for example, to detect drugs and explosives in baggage during transportation or during screening of passengers at the airport.

Уровень техники. The prior art.

Близким по техническому решению является устройство [1], взятое в качестве прототипа. Данное устройство работает в импульсном режиме и содержит управляемый персональным компьютером генератор импульсов, генератор радиочастоты, электронный ключ, усилитель мощности, нагруженный на передающую антенну, приемную антенну, подключенную ко входу приемника, цифровой выход которого соединен со входом компьютера. В данном устройстве исследуемый объект облучают радиочастотными импульсами, а идентификацию искомого вещества осуществляют путем сравнении ЯКР спектра, полученного в результате измерения, с спектрами, полученными при предварительных исследованиях на эталонных образцах. Close to the technical solution is the device [1], taken as a prototype. This device operates in a pulsed mode and contains a pulse generator controlled by a personal computer, a radio frequency generator, an electronic key, a power amplifier loaded on a transmitting antenna, a receiving antenna connected to the input of the receiver, the digital output of which is connected to the input of the computer. In this device, the test object is irradiated with radio frequency pulses, and the identification of the desired substance is carried out by comparing the NQR spectrum obtained from the measurement with the spectra obtained in preliminary studies on standard samples.

Недостатком данного устройства является зависимость частоты ЯКР от температуры образца. Изменение температуры окружающей среды приводит к тому, что частота ЯКР изменяется, делая измерение невозможным. Кроме этого при использования данного устройства необходимо проведение предварительной исследовательской работы для нахождения ЯКР спектров идентифицируемых веществ. The disadvantage of this device is the dependence of the NQR frequency on the temperature of the sample. A change in ambient temperature causes the NQR frequency to change, making measurement impossible. In addition, when using this device, it is necessary to conduct preliminary research to find the NQR spectra of identifiable substances.

Сущность изобретения. SUMMARY OF THE INVENTION

Предлагаемое устройство идентификации наркотических и взрывчатых веществ свободно от перечисленных недостатков и отличается тем, что в нем использованы две измерительные камеры, в одну из которых помещен анализируемый объект, а в другую - эталонный образец, совпадающий по своему химическому составу с веществом, которое необходимо идентифицировать. Расположение эталонного образца в условиях, одинаковых с анализируемым объектом, позволяет исключить влияние температуры на результаты измерений. Кроме этого отпадает необходимость предварительного нахождения спектра ЯКР анализируемого вещества, а процесс идентификации сводится к сравнению спектров анализируемого и эталонного веществ, полученных в процессе измерения. The proposed device for the identification of narcotic and explosive substances is free from the listed disadvantages and differs in that it uses two measuring chambers, one of which contains the analyzed object, and the other a reference sample, which coincides in its chemical composition with the substance that needs to be identified. The location of the reference sample under conditions identical with the analyzed object, eliminates the influence of temperature on the measurement results. In addition, there is no need to first find the NQR spectrum of the analyte, and the identification process is reduced to comparing the spectra of the analyte and the reference substance obtained during the measurement.

Предлагаемое устройство для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ (фиг.1) содержит синтезатор 1, модулятор 2, генератор импульсов 3, микропроцессорный контроллер 4, усилитель мощности 5, приемник 6, аналого-цифровой преобразователь 7, измерительную камеру К1, включающую анализируемый образец X, передающую и приемную антенны 8, 10 соответственно, измерительную камеру К2, включающую эталонный образец S, передающую и приемную антенны 9, 11 соответственно, электронный коммутатор 12, индикатор 13. The proposed device for the detection of narcotic and explosive substances (Fig. 1) contains a synthesizer 1, a modulator 2, a pulse generator 3, a microprocessor controller 4, a power amplifier 5, a receiver 6, an analog-to-digital converter 7, a measuring chamber K1, including an analyzed sample X, transmitting and receiving antennas 8, 10, respectively, a measuring chamber K2, including a reference sample S, transmitting and receiving antennas 9, 11, respectively, an electronic switch 12, indicator 13.

Перечень фигур. Enumeration of figures.

На чертеже изображена схема устройства для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ, в котором реализован импульсный метод ЯКР. The drawing shows a diagram of a device for the detection of narcotic and explosives, which implements the pulse method of NQR.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Information confirming the possibility of carrying out the invention.

Устройство для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ, структурная схема которого представлена на чертеже, работает следующим образом. Радиочастотный сигнал с выхода синтезатора 1 поступает в модулятор 2, где модулируется импульсной последовательностью, вырабатываемой генератором импульсов 3. С выхода модулятора 3 сигнал, усиленный усилителем 5, подается в измерительные камеры К1, К2 и излучается антеннами 8, 9 на анализируемый объект Х и эталонный образец S соответственно. A device for the detection of narcotic and explosives, the structural diagram of which is shown in the drawing, operates as follows. The radio frequency signal from the output of the synthesizer 1 enters the modulator 2, where it is modulated by the pulse sequence generated by the pulse generator 3. From the output of the modulator 3, the signal amplified by the amplifier 5 is supplied to the measuring chambers K1, K2 and emitted by the antennas 8, 9 to the analyzed object X and the reference sample S, respectively.

Значение выходной частоты синтезатора 1 и вид импульсной последовательности генератора импульсов устанавливаются микропроцессорным контроллером 4. The value of the output frequency of the synthesizer 1 and the type of the pulse sequence of the pulse generator are set by the microprocessor controller 4.

После каждой импульсной последовательности микропроцессорный контроллер 4 поочередно подключает через коммутатор 12 приемную антенну 10 или 11 измерительных камер К1 и К2 соответственно к входу приемника 6, где сигналы индукции усиливаются, далее преобразуются аналого-цифровым преобразователем 7 и поступают на вход микропроцессорного контроллера 4. После накопления и обработки сигналов микропроцессорный контроллер осуществляет Фурье-преобразование и сравнивает полученные спектры ЯКР анализируемого объекта и эталонного образца. Результат выводится на индикатор 13. After each pulse sequence, the microprocessor controller 4 alternately connects a receiving antenna 10 or 11 of the measuring chambers K1 and K2 through the switch 12 to the input of the receiver 6, where the induction signals are amplified, then converted by an analog-to-digital converter 7 and fed to the input of the microprocessor controller 4. After accumulation and signal processing, the microprocessor controller performs the Fourier transform and compares the obtained NQR spectra of the analyzed object and the reference sample. The result is displayed on indicator 13.

Источник информации:
1. V.S. Grechishkin. NQR Device for Detecting Plastic Explosives, Mines, and Drugs /Applied Physics A 55, 505-507 (1992).Sourse of information:
1. VS Grechishkin. NQR Device for Detecting Plastic Explosives, Mines, and Drugs / Applied Physics A 55, 505-507 (1992).

Claims

A device for detecting narcotic and explosive substances, containing a synthesizer, the output of which is connected to the first input of the modulator, the output of which is connected to the input of a power amplifier loaded on two transmitting antennas, and the second input of the modulator is connected to the output of the pulse generator, the input of which is connected to the first output of the microprocessor controller, the second and third outputs of which are connected to the input of the synthesizer and indicator, respectively, and the fourth output is connected to the first input of the electronic switch, the second and the third inputs of which are connected to two receiving antennas, and the output is connected to the input of the receiver, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the microprocessor controller.