Система и метод обнаружения контрабанды на основе ядерного квадрупольного резонанса

Система и метод обнаружения контрабанды на основе ядерного квадрупольного резонанса

В описываемом ниже патенте США предлагаются метод и система обнаружения взрывчатых и наркотических веществ некоторых классов посредством возбуждения ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) в их компонентах, содержащих ядра, обладающие электрическим квадрупольным моментом.

В состав системы обнаружения, действие которой основано на использовании ЯКР, входят:

— контроллер последовательности операций, выдающий тактовые импульсы и импульсы программирования в систему;

— радиочастотная подсистема, содержащая источник радиочастотных колебаний регулируемой частоты для импульсного возбуждения ЯКР на определенной характерной частоте в исследуемой пробе вещества. Характерная частота ЯКР — это частота, на которой происходит взаимодействие ядер, обладающих квадрупольным моментом, с кристаллическим полем;

— подсистема головки обнаружения с распределенной радиочастотной катушкой, запрессованной в плоский лист; этому месту с катушкой придана форма объемного резонатора, в который помещаются для исследования отобранные пробы веществ. Поступающие в катушку импульсы от радиочастотной подсистемы создают в объемном резонаторе равномерное электромагнитное поле, воздействующее на вещества, содержащиеся в пробе. Катушка одновременно действует как элемент, воспринимающий сигналы ЯКР, возбуждаемые в пробе. Эти сигналы образуют выходной сигнал ЯКР головки обнаружения;

— устройство настройки радиочастотной катушки на характерную для исследуемой пробы частоту ЯКР;

— электропроводящий радиочастотный экран, окружающий объемный резонатор с катушкой и защищающий их от воздействия внешних электромагнитных помех, а также препяствующий выходу магнитного потока за пределы объемного резонатора. Последний с катушкой и экраном образуют сканер;

— подсистема приема и обработки сигналов ЯКР, содержащая: компоненты приема выходных сигналов ЯКР от радиочастотной катушки; память для хранения образцов сигналов ЯКР, характерных для взрывчатых и наркотических веществ определенных классов; средства обработки принимаемых сигналов ЯКР; средства сравнения обработанных сигналов ЯКР с хранящимися в памяти характерными сигналами и выдачи результирующего выходного сигнала;

— блок дисплея, принимающий результирующие выходные сигналы и селективно воспроизводящий информацию о наличии или отсутствии в исследуемой пробе опасных веществ или промежуточную информацию, указывающую на необходимость проведения дополнительных исследований пробы.