RU2286561C1 - Способ обнаружения и идентификации скрытых веществ и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к исследованию веществ с помощью электромагнитных полей и может быть использовано для обнаружения и идентификации различных веществ в стационарных и мобильных системах контроля. Технический результат: повышение чувствительности и селективности, что обеспечивает снижение процента ложных срабатываний. Сущность: сначала измеряют и записывают в память информацию о характерных пространственно-частотных признаках вещества, подлежащего обнаружению и идентификации, а затем, используя указанную информацию, генерируют и прикладывают в область предполагаемого нахождения скрытого вещества локальную неадиабатическую флуктуацию электромагнитного поля, несущую указанную информацию, и регистрируют отклик указанного поля путем измерения характеристик неоднородности в поляризации локальной флуктуации поля и низкочастотных биений, вызываемых взаимодействием веществ, находящихся в указанной области, с указанным полем, и на основании сравнения полученных характеристик с таковыми для искомого скрытого вещества делают вывод о его наличии среди указанных веществ. Также предложено устройство для осуществления описанного выше способа. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Изобретение относится к исследованию веществ с помощью электромагнитных полей и может быть использовано для обнаружения и идентификации различных веществ, в том числе психотропных и взрывчатых, в стационарных и мобильных системах контроля.

Известно устройство обнаружения скрытых веществ [1], основанное на способе анализа материалов с помощью облучения их быстрыми монохроматическими нейтронами и измерении спектров гамма-излучения, вызванного указанным облучением. Недостатками указанных способа и устройства является практически невозможность обнаружения веществ, ядра атомов которых обладают малым сечением захвата быстрых нейтронов, радиационная опасность, сопутствующая применению этого устройства, а также невозможность определения ни структуры вещества, ни химического соединения.

Наиболее близким к предлагаемым являются способ и устройство определения природы и свойств веществ по изменяющемуся электромагнитному полю [2]. Этот способ основан на подаче электромагнитного сигнала на контур возбуждения и регистрации в измерительном контуре наведенного сигнала в присутствии исследуемого объекта и в его отсутствие. Недостатками указанных способа и устройства являются недостаточно высокие чувствительность и селективность в обнаружении и идентификации веществ, повышение которых приводит, например, к недопустимо высокому проценту числа ложных срабатываний систем контроля, а также к порче носителей на магнитных дисках в контролируемых объектах.

Целью данного изобретения является устранение указанных недостатков и повышение чувствительности и селективности при обнаружении и идентификации веществ.

Указанная цель достигается за счет того, что в известном способе, включающем прикладывание изменяющегося электромагнитного поля в область предполагаемого местонахождения искомого скрытого вещества, измерение отклика указанного поля на вещества, находящиеся указанной области, и сравнение полученного отклика с заранее измеренным, паспортным, для искомого вещества, измеряют и записывают в память информацию о характерных пространственно-частотных признаках вещества, подлежащего идентификации, используя указанную информацию, генерируют и прикладывают в указанную область локальную неадиабатическую флуктуацию 4-х потенциала, несущую информацию о характерных пространственно-частотных признаках искомого скрытого вещества, регистрируют отклик указанного поля путем измерения характеристик неоднородности в поляризации локальной флуктуации поля и низкочастотных биений, вызываемые взаимодействием указанных веществ с полем, и на основании сравнения полученных характеристик с таковыми для искомого скрытого вещества делают вывод о его наличии среди указанных веществ, а также за счет того, что указанную локальную флуктуацию 4-х потенциала создают путем пропускания модулированного лазерного излучения, несущего информацию о характерных пространственно-частотных признаках искомого скрытого вещества, по передающему световоду, проходящему намотанным в виде катушки через указанную область, а указанный отклик при этом регистрируют по излучению в приемном световоде, также проходящем намотанным в виде катушки через указанную область и за счет того, что применяется устройство обнаружения и идентификации скрытых веществ, состоящее из блока выделения и записи характерных признаков вещества, включающего обкладки конденсатора, подключенные к источнику напряжения и ко входу усилителя, первый источник тока, выходы которого подключены к первому формирователю магнитного поля, при этом выход указанного усилителя подключен к стабилизатору тока, выход которого подключен к токовым входам элементов Холла, расположенным, например, под углом 90° друг к другу и, например, под углом 45° к вектору напряженности магнитного поля, создаваемого вторым формирователем магнитного поля, к которому подключены первый и второй выходы второго источника тока, причем указанные элементы Холла изготовлены, например, в виде дисков с множеством расположенных по периметру указанных дисков холловских электродов, выводы которых соединены со входами коммутатора, выход которого соединен с усилителем сигнала, имеющим два выхода, первый из которых соединен со входом активного фильтра, второй - с коммутатором информации, при этом выход указанного активного фильтра соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом ЭВМ1, первый выход которой соединен с управляющим входом указанного коммутатора, второй выход - с управляющим входом коммутатора информации, а третий - со входом управления блока памяти, причем выходы коммутатора информации соединены с информационным входом указанного блока памяти; блока передатчика, содержащего блок памяти с записанными в него с помощью указанного блока выделения и записи характерных признаков вещества сигналами с выбранных направлений, выходы которого подсоединены ко входам сумматора, последовательно соединенного с усилителем, источник лазерного излучения, соединенный с передающей антенной, выполненной световодом, намотанным на каркас, например, цилиндрической формы; и блока приемника и преобразователя-классификатора, содержащего приемную катушку, выполненную световодом, намотанным на каркас, например, цилиндрической формы, разветвитель, источник лазерного излучения, фотоприемник, первый усилитель, стабилизированный источник тока, выход которого подключен к токовым входам элементов Холла, множество выходов которых соединены со входами коммутатора, выход которого последовательно соединен со вторым усилителем, активным фильтром верхних частот, аналого-цифровым преобразователем, ЭВМ2, выход которой подсоединен к управляющим входам указанного коммутатора, и источник тока, подключенный к формирователю магнитного поля.

Предлагаемый способ основан на основополагающих физических принципах. В основе метода лежит «взаимодействие» вещества с «полем». Под «полем» понимается не только электрическое и магнитное поля, которые можно описать раздельно и в совокупности исходя из уравнений Максвелла, а также 4х-потециал, изменение которого во времени и в пространстве порождает это электромагнитное поле. Под «взаимодействием» вещества с полем подразумевается не только влияние поля на вещество, но и влияние вещества на поле.

Со времени открытия эффекта Ааронова-Бома [Y.Aharonov and D.Bohm, Phys.Rev. 115(3), р.485 (1959)] и его экспериментального подтверждения [R.Chambers, Phys.Rev.Lett., 5, р.3 (1960)], [A.Tonomura, Phys.Rev.Lett., 56, р.792 (1986)] стало понятно, что векторный потециал, даже будучи безвихревым, может быть зарегистрирован по интерференционным эффектам на квантовом уровне. Таким образом, отсутствие электромагнитного поля в объеме, занимаемом исследуемым веществом, вовсе не означает отсутствие взаимодействия вещества с полем. Если в объем, занимаемый веществом, ввести неадиабатическое возмущение (флуктуацию) либо структуры вещества, либо 4х-потенциала, то взаимодействие может быть зафиксировано.

Взаимодействие вещества с полем заключается во взаимовлиянии одного на другое. Если произведена флуктуация поля в области пространства, занимаемой веществом, т.е., каким-то образом локально изменен 4х-потенциал, то это изменение во времени и в пространстве вызовет, согласно уравнению Максвелла-Хэвисайда-Лорентца, появление отличного от нуля электромагнитного поля. Таким образом, вызывается локальное изменение как энергетических, так и силовых характеристик области пространства, где находится исследуемое вещество. Вещество, в свою очередь, вступая во взаимодействие с полем, изменяет локально характеристики поля, причем изменения зависят от структуры вещества. Эти изменения как в скалярном, так и в векторном потенциале со скоростью света распространяются в определенных направлениях в выделенных телесных углах. Анизотропия при детектировании связана с несколькими причинами:

1. Регулярность структуры вещества. Очевидно, если структура вещества близка к кристаллической, или представляет собой макромолекулы с хорошо выделенными направлениями, то можно ожидать анизотропии и в распространении отклика флуктуации. Однако анизотропия спинов взаимодействующих электронов может иметь более выраженный эффект нежели анизотропия структуры на молекулярном уровне.

2. Существование выделенных направлений (понижение симметрии). В реальных условиях обнаружения вещество находится под воздействием полей техногенной природы. Помимо этого, геомагнитное поле практически никогда не экранируется. Введение малого возмущения в объем, содержащий вещество, изменяет потенциальную энергию этого объема. В результате открытая система откликается на своих собственных частотах, возвращаясь к термодинамическому равновесию, из которого она была выведена. Потенциал поля изменится локально, в месте флуктуации потенциала структуры совершающей собственные колебания. Таким образом, потенциал поля изменяется синхронно с колебаниями структуры вещества, т.е. несет не только частотную, но и фазовую характеристику вещества.

Любое вещество, если оно выведено из состояния термодинамического равновесия, будет откликаться на флуктуацию потенциала. При этом необходимо, чтобы собственные частоты детектора не совпадали по спектру с модулированным сигналом флуктуации потенциала, пришедшим от вещества. Если это не соблюдено, то пришедший сигнал может как усилить, так и уменьшить измеряемый, в зависимости от фазовых соотношений пришедшей флуктуации потенциала и флуктуации потенциала за счет возмущения структуры детектора. Кроме того, если эти частоты достаточно близки, то возможно возникновение паразитных биений, т.е. возникновение частот, не характерных для исследуемого вещества. Другими словами, для достоверности измерений необходимо определить и табулировать частотный спектр и анизотропию отклика детектора на флуктуацию потенциала до проведения самих измерений.

Для реализации предлагаемого способа предлагается устройство обнаружения и идентификации скрытых веществ.

На Фиг.1 изображена функциональная схема указанного устройства, где:

0 - вещество, подлежащее идентификации,

1 - Блок выделения и записи характерных признаков вещества;

2 - Блок передатчика;

3 - Блок приемника и преобразователя-классификатора.

На Фиг.2 изображена схема блока выделения и записи характерных признаков вещества указанного устройства, где:

4 - источник напряжения,

5 - первый источник тока,

6 - обкладки конденсатора,

7 - первый формирователь магнитного поля,

8 - усилитель,

9 - стабилизатор тока,

10 - второй формирователь магнитного поля,

11 - второй источник тока,

12, 13 - элементы Холла,

14 - коммутатор,

15 - усилитель сигнала,

16 - активный фильтр,

17 - аналого-цифровой преобразователь,

18 - ЭВМ1,

19 - коммутатор информации,

20 - блок памяти.

На Фиг.3 изображена схема блока передатчика, где:

21 - блок памяти,

22 - сумматор,

23 - усилитель,

24 - источник лазерного излучения,

25 - передающая антенна.

На Фиг.4 изображена схема блока приемника и преобразователя-классификатора, где:

26 - приемная катушка,

27 - разветвитель,

28 - источник лазерного излучения,

29 - фотоприемник,

30 - первый усилитель,

31 - стабилизированный источник тока,

32 - источник тока,

33 - формирователь магнитного поля,

34 - множество выходов элементов Холла,

35 - коммутатор,

36 - второй усилитель,

37 - активный фильтр верхних частот,

38 - аналого-цифровой преобразователь,

39 - ЭВМ2.

На Фиг.5 представлен 3-мерный пространственно-частотный спектр аспирина-С.

На Фиг.6 представлен рассчитанный с помощью ЭВМ на выбранных углах модуль спектра Фурье для аспирина-С, на котором зарегистрированы максимумы на частотах:

40 Гц (для угла 16,87°) - обозначен сплошной линией,

92 Гц (для угла 151,87°) - обозначен штриховой линией,

248 Гц (для угла 135°) - обозначен пунктирной линией.

На Фиг.7 представлена угловая диаграмма распределения модуля спектра Фурье аспирина-С на следующих частотах:

40 Гц (обозначен сплошной линией),

92 Гц (обозначен штриховой линией),

248 Гц (обозначен пунктирной линией).

На Фиг.8 представлен 3-мерный пространственно-частотный спектр смеси веществ: аспирина-С, водки, сахара и поваренной соли.

На Фиг.9 представлен модуль спектра Фурье сигнала от смеси идентифицируемых веществ на выделенных для аспирина-С углах:

16,87° (обозначен сплошной линией),

151,87° (обозначен штриховой линией),

135° (обозначен пунктирной линией).

На Фиг.10 представлена представлена угловая диаграмма распределения модуля спектра Фурье, полученного от смеси веществ (аспирина-С, водки, сахара и поваренной соли), на следующих частотах, характерных для аспирина-С:

40 Гц (обозначен сплошной линией),

92 Гц (обозначен штриховой линией),

248 Гц (обозначен пунктирной линией).

Предлагаемый способ реализуется с помощью предлагаемого устройства (Фиг.1), которое работает следующим образом.

С помощью блока выделения и записи характерных признаков вещества 1 выделяются и записываются в элементы памяти характерные пространственно-частотные признаки веществ, подлежащих в дальнейшем идентификации. Элементы памяти с характерными признаками веществ могут быть в дальнейшем тиражированы и подсоединены к передатчику 2. Передатчик, с помощью входящего в его состав излучателя, вызывает в области пространства, занимаемого идентифицируемым веществом, локальную флуктуацию поля с заданным набором свойств. Вещество, вступая во взаимодействие с полем, локально изменяет его характеристики, причем изменение характеристик поля связано с особенностями структуры вещества, и если вещество содержит свойства, аналогичные излучаемым, то образуются неоднородности в поляризации локальной флуктуации поля и низкочастотные биения, пространственно-частотные характеристики которых регистрируются и идентифицируются приемником и преобразователем-классификатором 3. На основании полученной информации делается вывод о наличии искомого вещества в области поиска.

Блок выделения и записи характерных признаков вещества (Фиг. 2) работает следующим образом.

Образец одного из веществ, О, которое в дальнейшем должно идентифицироваться, помещается между обкладок конденсатора 6, на которые, от источника напряжения 4, подается постоянное напряжение поляризации. Первый источник тока 5, первый и второй выходы которого подключены к первому формирователю магнитного поля 7, обеспечивает необходимую величину вектора магнитной индукции, ориентированного перпендикулярно вектору электрического поля, создаваемого обкладками конденсатора 6. Сигнал с обкладок конденсатора 6 усиливается усилителем 8 и поступает на стабилизатор тока 9, питающий элементы Холла 12 и 13. Второй источник тока 11, первый и второй выходы которого подключены к второму формирователю магнитного поля 10, обеспечивает необходимую величину вектора магнитной индукции в объеме пространства, в котором находятся датчики Холла 12 и 13, изготовленные в виде дисков (или в виде иных топологических форм), с N холловскими электродами, расположенными по периметру дисков. С холловских выводов, с помощью коммутатора 14, управляемого ЭВМ1 18, выбирается подлежащая частотному анализу пространственная координата сигнала, которая поступает последовательно на усилитель сигнала 15, активный фильтр верхних частот 16, предназначенный для удаления постоянной составляющей сигнала, аналого-цифровой преобразователь 17, ЭВМ1 18. Электрический ток, проходя через элемент Холла, отклоняется магнитным полем перпендикулярно направлению поля и тока, тем самым создавая разность потенциалов между боковыми обкладками элемента. Важной особенностью является то, что электроны, образующие электрический ток, имеют различное распределение по скоростям. Несмотря на то что ток через элемент Холла стабилизирован, относительное распределение электронов по скоростям внутри общего их потока остается неизменным и определяется исследуемым веществом. При генерации стабильного тока, распределение электронов по скоростям одинаково для всех измерений. При возбуждении вещества ток, входящий в элемент Холла, является носителем уникальных свойств этого вещества, т.к. свойства самого тока модулированы свойствами образца вещества, включая распределение электронов по скоростям. Как известно, для селекции электронов по скоростям можно использовать магнитное поле, направленное под углом к электрическому. Электроны, имеющие разные скорости, будут иметь различные траектории в однородном магнитном поле. Этот эффект и используется в данном случае. Путем коммутации пространственно разнесенных холловских электродов, меняется эффективная напряженность магнитного поля, что позволяет производить селекцию электронов по скоростям в широком диапазоне и, таким образом, выделять характерные признаки исследуемых веществ.

После активного фильтра 16 остается лишь составляющая, характеризующая распределение электронов по скоростям и/или пространственно-временное изменение 4х - потенциала в области анализируемого вещества. В зависимости от условий проведения измерений и характеристик тестируемого вещества, именно изменение 4х-потенциала играет значительную роль при анализе электромагнитного сигнала элементом Холла. Сигнал с выхода активного фильтра 16 содержит уникальную пространственную фазово-частотную характеристику данного вещества. Стоит отметить, что для сложных веществ при таком анализе можно проследить характеристики элементов их составляющих. С помощью специализированного программного обеспечения ЭВМ1 18 выбирает из множества пространственных углов, соответствующих углам установки холловских электродов, те, на которых регистрируются с помощью быстрого Фурье преобразования (FFT), характерные для вещества 0 максимумы или минимумы модуля спектра Фурье, или и то и другое (количество отсчетов FFT, число максимумов и минимумов выбирается в зависимости от сложности вещества, требуемого уровня ложной тревоги, других параметров качества обнаружения) таким образом, чтобы значения величин частот и углов для данного вещества 0 не совпадало со значениями частот и углов для других идентифицируемых веществ.

После операции селекции углов и соответствующих им частот ЭВМ1 18, с помощью коммутатора 14 и коммутатора информации 19, усилителя сигнала 15, производит запись в блок памяти 20 сигналов с выбранных направлений, характерных для идентифицируемых веществ. Блок памяти 20 в дальнейшем может быть тиражирован и установлен в приемную часть устройства, других аналогичных устройств. Данные о выбранных направлениях и соответствующих им спектрах Фурье, для каждого из идентифицируемых веществ, передаются для обработки сигналов измерений в ЭВМ2 (Фиг.4 поз.39).

Блок передатчика (Фиг.3) работает следующим образом.

С выходов блока памяти 21, в который занесены сигналы с выбранных для идентифицируемых веществ направлений, с помощью «блока выделения и записи характерных признаков вещества» сигналы подаются последовательно на сумматор 22, усилитель 23, источник лазерного излучения 24 (например, лазер на СО₂), выполненную световодом передающую антенну 25. Благодаря такой конфигурации блока, последний, с помощью входящего в его состав источника лазерного излучения, вызывает в области пространства, занимаемого идентифицируемым веществом, локальную флуктуацию поля с записанным в блоке памяти 21 набором свойств.

Блок приемника и преобразователя-классификатора (Фиг.4) работает следующим образом.

Сигнал в виде электромагнитной волны от приемной катушки 26, возбуждаемой источником лазерного излучения 28 (например, лазером на CO₂), через разветвитель 27 поступает в плоскость фотоприемника 29, преобразуется в ток, содержащий информацию о веществе. Ток усиливается первым усилителем 30, стабилизируется стабилизатором тока 31 и поступает на токовые входы элементов Холла 34. Источник тока 32, первый и второй выходы которого подключены к формирователю магнитного поля 33, обеспечивает необходимую величину вектора магнитной индукции в объеме пространства, в котором находятся датчики Холла 34, изготовленные в виде дисков (или в виде иных топологических форм), с N холловских электродов, расположенных по периметру дисков. С холловских выводов, с помощью коммутатора 35, управляемого ЭВМ2 39, последовательно выбирается подлежащая частотному анализу угловая координата сигнала, который поступает последовательно на второй усилитель 36, активный фильтр верхних частот 37, предназначенный для удаления постоянной составляющей сигнала, аналого-цифровой преобразователь 38, ЭВМ2 39.

Электрический ток, проходя через элемент Холла, отклоняется магнитным полем перпендикулярно направлению поля и тока, тем самым создавая разность потенциалов между боковыми обкладками элемента. Важной особенностью является то, что электроны, образующие электрический ток, имеют различное распределение по скоростям. Несмотря на то что ток через элемент Холла стабилизирован, относительное распределение электронов по скоростям внутри общего их потока остается неизменным и определяется исследуемым веществом. При генерации стабильного тока, распределение электронов по скоростям одинаково для всех измерений. При возбуждении вещества ток, входящий в элемент Холла, является носителем уникальных свойств этого вещества, т.к. свойства самого тока модулированы свойствами образца вещества, включая распределение электронов по скоростям.

Как известно, для селекции электронов по скоростям можно использовать магнитное поле, направленное под углом к электрическому. Электроны, имеющие разные скорости, будут иметь различные траектории в однородном магнитном поле. Этот эффект и используется в данном случае. Путем коммутации пространственно разнесенных холловских электродов меняется эффективная напряженность магнитного поля, что позволяет производить селекцию электронов по скоростям в широком диапазоне и, таким образом, выделять характерные признаки исследуемых веществ. После активного фильтра 37 в виде сигнала остается лишь составляющая, характеризующая распределение электронов по скоростям и/или пространственно-временное изменение 4х-потенциала в области анализируемого вещества. Таким образом, сигнал с выхода активного фильтра 37 содержит уникальную пространственную фазово-частотную характеристику исследуемого вещества, которая используется для проведения с помощью ЭВМ2 39 операций идентификации. Стоит отметить, что для сложных веществ при таком анализе можно проследить характеристики элементов их составляющих.

Пример реализации предложенных способа и устройства.

В качестве примера были выполнены обнаружение и идентификация 50 г аспирина-С в условиях, когда указанное вещество находилось вместе с 50 г сахара, 50 г водки и 50 г поваренной соли.

В соответствии с предлагаемым изобретением указанное количество аспирина-С сначала помещалось между обкладок конденсатора 6 блока выделения и записи характерных признаков вещества (Фиг.2).

При записи характерных признаков аспирина-С регистрировалась абсолютная величина, получаемая быстрым преобразованием Фурье (FFT) сигнала, снимаемого с холловских контактов элементов 34, при изменении угловых положений элемента Холла по отношению к выделенному направлению магнитного поля 7. Таким образом регистрировались пространственно-частотные параметры молекулярного строения аспирина-С. Всего имелось 22 направления измерений, между которыми был установлен фиксированный угол в 16,9 угловых градуса. С помощью ЭВМ записывался 3-мерный спектр аспирина-С (Фиг.5). По полученному спектру были выбраны характерные для данного вещества направления угловых положений элемента Холла (в данном случае 16,87°; 135° и 151,87° градусов), где наблюдались максимальные сужения угловой протяженности резонансов колебаний. На выбранных углах, с помощью ЭВМ, выделялся спектр Фурье (Фиг.6), на котором зарегистрированы максимумы, в данном случае на частотах 40, 248 и 92 Гц. Для этих частот построена угловая диаграмма распределения модуля спектра Фурье аспирина-С (Фиг.7). На угловой диаграмме четко выделяются три направления: 16,87°, 151,87° и 135°, на которых имеются резонансы соответственно на частотах 40, 92 и 248 Гц. Именно сочетание значений полученных резонансных частот и их угловых максимумов определяет признаки, по которым проводится идентификация любого вещества, в данном случае, аспирина-С. Данная информация записывалась в блок памяти 21.

В данном примере обнаружения и идентификации аспирина-С в смеси указанных веществ последние, в количестве 50 граммов каждого образца, подвешивались в мешке из хлопчатобумажной ткани (водка - в полиэтиленовой упаковке) между передающей антенной блока передатчика и приемной катушкой блока приемника и преобразователя-классификатора. Используя указанную записанную в блок памяти информацию о пространственно-частотных признаках аспирина-С с помощью блока передатчика (Фиг.3) путем модуляции указанной информацией лазерного излучения, испускаемого источником излучения 24, генерировалась и периодически с частотой в 1 Гц и длительностью 0.1 с прикладывалась через передающую антенну 25 в область нахождения указанной смеси веществ локальная неадиабатическая флуктуация 4х-потенциала, несущая указанную информацию. Отклик на указанную флуктуацию регистрировался блоком приемника и преобразователя-классификатора (Фиг.4) в виде измеренных пространственно-частотных параметров указанной смеси веществ (см. Фиг.8). Для проверки нахождения в данной смеси аспирина-С, в данной информации находились модули спектра Фурье сигнала на выделенных для аспирина-С углах: 16,87°, 151,87° и 135° и определялось наличие резонансов на частотах 40, 92 и 248 Гц (Фиг.9). По данным резонансам строился график угловой диаграммы распределения модуля спектра Фурье сигнала от смеси идентифицируемых веществ на выбранных для аспирина-С частотах (Фиг.10). Как видно из сравнения Фиг.6 и 7 с Фиг.9, 10, имеется ярко выраженное совпадение измеренных угловых направлений резонансов и величин их частот сигнала смеси веществ с направлениями и частотами записанного ранее в память образца, что свидетельствует о наличии в смеси веществ искомого вещества (в данном случае - аспирина-С). Вывод о таком наличии производился автоматически с помощью ЭВМ2. Были выполнены обнаружение и идентификация аспирина-С при уменьшенных его количествах в смеси. Неоднозначность в выводе о наличии или отсутствии аспирина-С в указанной смеси веществ появлялась только при уменьшении его количества до 1 г, что свидетельствует о высокой эффективности предложенных способа и устройства.

Аналогично аспирину-С были обнаружены и идентифицированы каждое из находящихся в указанной смеси веществ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент RU 2196980.

2. Патент RU 2064177.

Claims (3)

1. Способ обнаружения и идентификации скрытых веществ, включающий прикладывание изменяющегося электромагнитного поля в область предполагаемого местонахождения искомого скрытого вещества, измерение отклика указанного поля на вещества, находящиеся в указанной области и сравнение полученного отклика с заранее измеренным, паспортным, для искомого вещества, отличающийся тем, что измеряют и записывают в память информацию о характерных пространственно-частотных признаках вещества, подлежащего идентификации, используя указанную информацию, генерируют и прикладывают в указанную область локальную неадиабатическую флуктуацию 4-х потенциала, несущую информацию о характерных пространственно-частотных признаках искомого скрытого вещества, регистрируют отклик указанного поля путем измерения характеристик неоднородности в поляризации локальной флуктуации поля и низкочастотных биений, вызываемые взаимодействием указанных веществ с полем, и на основании сравнения полученных характеристик с таковыми для искомого скрытого вещества делают вывод о его наличии среди указанных веществ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную локальную флуктуацию 4-х потенциала создают путем пропускания модулированного лазерного излучения, несущего информацию о характерных пространственно-частотных признаках искомого скрытого вещества, по передающему световоду, проходящему намотанным в виде катушки через указанную область, а указанный отклик при этом регистрируют по излучению, возникающему в приемном световоде, также проходящем намотанным в виде катушки через указанную область.

3. Устройство обнаружения и идентификации скрытых веществ, состоящее из блока выделения и записи характерных признаков вещества, включающего обкладки конденсатора, подключенные к источнику напряжения и ко входу усилителя, первый источник тока, выходы которого подключены к первому формирователю магнитного поля, при этом выход указанного усилителя подключен к стабилизатору тока, выход которого подключен к токовым входам элементов Холла, расположенным, например, под углом 90° друг к другу и, например, под углом 45° к вектору напряженности магнитного поля, создаваемого вторым формирователем магнитного поля, к которому подключены первый и второй выходы второго источника тока, причем указанные элементы Холла изготовлены, например, в виде дисков с множеством расположенных по периметру указанных дисков холловских электродов, выводы которых соединены со входами коммутатора, выход которого соединен с усилителем сигнала, имеющим два выхода, первый из которых соединен со входом активного фильтра, второй - с коммутатором информации, при этом выход указанного активного фильтра соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом ЭВМ1, первый выход которой соединен с управляющим входом указанного коммутатора, второй выход - с управляющим входом коммутатора информации, а третий - со входом управления блока памяти, причем выход коммутатора информации соединен с информационным входом указанного блока памяти; блока передатчика, содержащего блок памяти с записанными в него с помощью указанного блока выделения и записи характерных признаков вещества сигналами с выбранных направлений, выходы которого подсоединены ко входам сумматора, последовательно соединенного с усилителем, источник лазерного излучения, соединенный с передающей антенной, выполненой световодом, намотанным на каркас, например, цилиндрической формы; и блока приемника и преобразователя-классификатора, содержащего приемную катушку, выполненную световодом, намотанным на каркас, например, цилиндрической формы, разветвитель, источник лазерного излучения, фотоприемник, первый усилитель, стабилизированный источник тока, выход которого подключен к токовым входам элементов Холла, множество выходов которых соединены со входами коммутатора, выход которого последовательно соединен со вторым усилителем, активным фильтром верхних частот, аналого-цифровым преобразователем, ЭВМ2, выход которой подсоединен к управляющим входам указанного коммутатора, и источник тока, подключеный к формирователю магнитного поля.

Images