诊察行李中暗藏炸药的新技术

 大家知道,由于恐怖活动造成国际上民航飞机爆炸事件不断发生。据不完全统计,自1984年以来,恐怖活动造成民航飞机爆炸事件达13起,造成千余人丧生。如何防止在行李中的爆炸物和各种武器混上飞机,是急需解决的问题。而目前各国机场对乘客和行李安全检查系统,绝大部分:是采用X射线金属探测系统及化学气体取样分析炸药探测设备。这种设备对于可塑炸药等新型爆炸材料,其局限性是非常明显的。因为有些可塑炸药成分是高分子的碳、氢、氮、氧化合物,很难与塑料区分。多数炸药会释放出某种特定气体(有些可塑炸药没有任何气味),化学探测系统是根据取样周围空气的光谱分析来发现爆炸物。但速度太慢,又受到周围环境气体的影响而困难重重。因此,新一代的机场安全检查设备,已经在现代物理技术的基础上开始研制,虽然还不理想但已处在初步使用阶段。     

近红外光谱在爆炸物粉末表面沾染遥测中的应用

针对爆炸恐怖事件预防和打击领域内的大范围开放空间下制爆运爆可疑人员衣物表面沾染爆炸物粉末检测问题,研究基于近红外光谱的爆炸物粉末表面沾染遥测方法。研制了一套近红外成像光谱数据采集系统,采集了多种爆炸物粉末和沾染基底的近红外反射光谱,制备了多个爆炸物粉末表面沾染样本。针对表面沾染检测应用中爆炸物粉末与沾染基底近红外反射特征混叠问题,利用近红外光谱数据处理技术构建近红外光谱解混校正模型,去除了沾染基底信号对爆炸物粉末目标识别的干扰。针对遥测应用中光源照射不均匀问题造成的干扰（如强光反射造成的光谱信号饱和,光线遮挡造成阴影引起的信号微弱,引起光谱反射率测量异常问题）,对目标校正得分图进行有效过滤避免误识别问题。此外,针对背景噪声较大时出现光谱预处理过度造成的误识别问题,利用目标原始光谱反射率均值和得分图综合判别加以校正解决。通过实验验证,提出的方法成功解决了表面沾染特征混叠问题、去除了遥测中光照及其他噪声因素的干扰影响,避免了误分类,在典型背景材质棉麻、化纤布料基底上成功识别分类AP（高氯酸铵）、CL-20（六硝基六氮杂异伍兹烷）、NQ（硝基胍）、RDX（黑索金）、TATB（三氨基三硝基苯）、硝娣（工业炸药）、烟花爆竹等爆炸物粉末单质及混合物,验证了系统及方法的有效性和可行性,首次在实验室环境下实现了爆炸物粉末表面沾染遥测成像报警,有效距离可达数十米,具备一定应用价值与发展潜力。     

表面增强拉曼光谱检测爆炸物研究进展

近年来,恐怖袭击、刑事犯罪等爆炸事件频发,对社会的公共安全构成了严峻挑战。炸药是各种爆炸物的核心成分,因此对炸药的分析检测与识别是公共安全领域研究的热点之一。表面增强拉曼光谱可以对爆炸物分子实现指纹谱性、超痕量、实时高效的探测和识别,在安全检测和法庭科学等公共安全领域展现了极具诱惑力的应用前景。最近几年,国际上针对表面增强拉曼光谱检测爆炸物的研究十分活跃,取得了丰富的成果,文章综述了爆炸物表面增强拉曼基底,包括表面修饰改性和复合功能结构基底;有机和无机爆炸物的检测;以及爆炸物光谱识别的研究进展。分析了需要面对的问题,并总结展望了未来的发展趋势。相信随着纳米科学与技术、表面科学、仪器科学以及深度学习等新兴科技的快速发展,表面增强拉曼光谱一定能在爆炸物检测和识别方面取得更大进展。     

拉曼光谱技术在爆炸物检测中的应用

随着恐怖活动的蔓延,对爆炸物的检测和溯源变得越来越重要。拉曼光谱能够提供化合物的指纹图谱,是对物质定性分析的有力工具,具有无损、快速、准确度高等优点,近年来在爆炸物检测领域被广泛应用。本文介绍了共聚焦显微拉曼光谱、空间偏移拉曼光谱、表面增强拉曼光谱等拉曼光谱技术在爆炸物检测方面的应用及最新研究进展。     

爆炸物检测实验系统研究

介绍了利用中子技术对爆炸物进行检测的原理,以及东北师范大学辐射技术研究所利用脉冲快热中子分析技术对爆炸物进行检测的实验装置,根据系统测量结果,讨论该系统存在的问题并提出一些解决方案.     

超灵敏爆炸物探测器

一种比经过训练的狗更灵敏的能够探测隐藏的爆炸物和地雷的装置已研制成功，研究人员认为，这种新的探测装置可以在离开爆炸物一定距离处使用，对于识别自杀性爆破手和藏有爆炸物的物件具有潜在的应用前景，美国MIT的研究小组使用激光来增强现有的爆炸物探测方法的灵敏度，这种方法是基于荧光半导体有机聚合物，这种聚合物当接触到爆炸物质发出的分子时荧光会减弱，用简单的光子探测器就可以观察到这种减弱，MIT的小组发现，     

2003年国际推进剂、炸药、烟火技术秋季研讨会会讯

第 5届国际推进剂、炸药、烟火技术秋季研讨会 (2 0 0 3ＩＡＳＰＥＰ)计划于 2 0 0 3年 10月 15～ 18日在广西桂林市召开 ,此次大会由北京理工大学和桂林市人民政府承办。会议专题包括 :(1)燃烧、爆炸、爆破理论 ;(2 )爆炸力学 (爆轰理论、爆轰波的传播、爆炸波与物体的相互作用、爆炸波的观测技术、穿甲理论、爆炸力学的应用 ) ;(3)液体、固体、特种推进剂及其他能量的利用 ;(4 )爆炸物、烟火剂 (发射药、起爆药、猛炸药、点火材料、点爆材料、火工术、焰火、爆竹等 )的设计、合成、制备、生产、工艺 ;(5 )爆炸物、烟火剂的性质、分析、鉴…     

基于标记中子方法检测墙体爆炸物扣除本底方法

利用电磁等技术确定墙体内可疑区域,采用标记中子方法检测可疑区域是否含有爆炸物,是快速、准确、可靠的技术手段.为了降低高密度墙体的影响,更准确判断墙体内是否存在爆炸物,分别采用全能峰面积(TPA)法,科沃尔(Covell)峰面积法,沃森(Wasson)峰面积法对2种元素C、O的特征峰进行本底扣除.采用扣除本底后的C、O特征峰计数比(C/O)值来确定墙体内是否存在爆炸物,与不扣除本底计数时的C/O值相比,其适用性得到较大提高.     

爆炸物的X射线相干散射实验研究

采用同步辐射连续光谱的X射线(1.2-38.2KeV),对数种爆炸物(含铝黑色炸药、黑色炸药、黑索今、纯硝铵炸药、硝铵炸药和TNT)和非爆炸物(糖、奶粉、咖啡、纸等)进行了小角度的X射线散射实验,得到了上述几种爆炸物和非爆炸物的小角度相干散射谱. 从爆炸物的X射线散射谱中可以找到他们各自的特征衍射峰作为他们的"指纹",从而可以将爆炸物从非爆炸物中鉴别出来     

“最小键级原理”的从头算证实———苯和苯胺类硝基衍生物

感度是爆炸物对外界刺激的敏感程度 ,是火药、炸药和起爆药的基本属性 .在外界撞击作用下炸药发生爆炸的难易程度即该炸药的撞击感度 .感度通常依靠实测 ,从理论上加以判别是人们追求的目标 ,故研究炸药感度与结构的关系一直是该领域的热点 .根据撞击引起热解、热解引起爆炸、撞击感度主要与热解引发步骤相关联等思想 ,我们建议了“最小键级原理 (PSBO)”[1- 4] :对系列结构相似爆炸物 ,其热解引发键键级 (或重叠布居 )越小 ,则撞击感度越大 ;热解引发键键级越大 ,则撞击感度越小 .该判据已在多系列炸药中获得证实和应用[1- 4] .“热解引…     

太赫兹时域光谱技术在危险品检测方面的应用

太赫兹波(terahertz, THz, T-ray)是指频率介于0.1～10 THz之间的电磁辐射,在电磁波谱上位于微波和远红外线之间。大多数爆炸物、毒品在此波段有特征吸收。与在公共安全领域检测武器、爆炸物、毒品等危险品的传统方法相比,太赫兹辐射能量低,不会产生电离辐射,也不会引起安全担忧。而且,太赫兹波对于衣物等大多数包装材料有很强的穿透力,对物质的检测可以做到高灵敏、无损伤和远距离,因此在反恐、毒品、安全检测等方面具有显著潜在优势。文章介绍了国内外太赫兹时域光谱技术(terahertz time domain spectroscopy, THz-TDS)在爆炸物及毒品检测方面的研究最新进展;详细讨论了黑索金(RDX)的研究现状,并初步探讨了影响实验结果的几种因素。     

甲烷-煤尘爆炸物火焰传播特性

 在10 m³的爆炸罐中对体积分数为8%的甲烷和75 g/m³煤尘的混合物进行了系统的燃烧爆炸实验。分别利用光测方法和压力方法得到了爆炸物的层流燃烧速度、火焰传播速度、火焰厚度、马克斯坦长度以及爆炸特征值的变化规律。结果表明,在常温常压下,当点火能为40 J时：利用光测法得到的8%甲烷与75 g/m³煤尘混合物的燃烧速度为0.437 m/s,而根据压力-时间关系得到的混合物燃烧速度为0.459 m/s,两者符合较好;用火焰厚度与马克斯坦长度判定的火焰发展趋势相同,即向外传播的火焰趋于稳定;爆炸物的爆炸特征值最大值出现在0.5 m处,壁面的爆炸特征值偏小。     

太赫兹时域光谱技术及激光雷达光谱探测误差分析与实验验证

太赫兹波是指频率介于0.1～10 THz之间的电磁辐射,在电磁波谱上位于微波和远红外光之间。大多数生物战剂爆炸物在此波段有特征吸收。与在公共安全领域检测武器、生物战剂等危险品的传统方法相比,太赫兹辐射能量低,不会产生电离辐射,对物质可以做到高灵敏、无损伤和远距离检测。介绍了国内外太赫兹时域光谱技术在在生物战剂爆炸物检测方面的研究最新进展,并设计了一种激光雷达光谱探测与实时测量装置,以傅里叶光学与光信号处理为基础,使用楔形标准具作为分光镜,实现背景噪声去除、激光探测和光谱测量。测试结果表明,可探测激光雷达脉冲宽度为10 ns,并初步探讨了影响实验结果的几种因素,提出将激光雷达光谱探测技术与太赫兹时域光谱技术相结合,并采用现代模式识别、信号处理技术是生物化学战剂爆炸物实时光谱检测技术的发展趋势。     

伴随粒子法检测隐藏爆炸物安检仪研发

为应对日益增长的恐怖活动.研制了基于伴随α粒子的中子飞行时间技术的隐藏爆炸物安全检测仪。介绍了该安检仪检测的工作原理.详细阐述了安检仪的伴随α粒子探测器的DT中子管、屏蔽系统、支撑平台、阵列γ探测器、信号获取和处理系统、数据库、传输装置及外壳的研制过程。利用研制的安检仪对常用炸药和化学战剂进行了检测.结果表明该安检仪可以满足实际应用的需求。该仪器不仅可以用于安检通道内的爆炸物检测.通过训练也可以用于毒品和危化品的检测。     

用于爆炸物探测的X射线相干散射技术研究

建立了基于X光机的相干散射实验装置, 对用于爆炸物探测的X射线相干散射技术进行了研究. 在一个固定的角度下(6.5°), 测量了多种常见爆炸物和非爆炸物的相干散射谱. 结果表明, 每种爆炸物都有特定的相干散射谱线, 包含了与物质化学组分相关的"指纹信息". 使用这一方法可以将爆炸物从常见的非爆炸物中鉴别出来.     

太赫兹技术在爆炸物检测中的应用

研究了太赫兹成像技术在爆炸物探测中的应用,分析了太赫兹透射型时域光谱系统的实验装置,介绍了太赫兹时域光谱的测量步骤。确定了四种爆炸物样品(TNT,RDX,DNT,HMX)在太赫兹波段的吸收谱。结果表明,这四种爆炸物样品在0~2.5THz的频率范围内均存在特征吸收峰,这为太赫兹技术检测爆炸物提供了一种有效的途径。     

用中子检查隐藏爆炸物的物理学原理

 由隐藏爆炸物引发的空难事件会给人民的生命财产造成惨重的损失.为避免炸机事件就必须在行李箱进入飞机前把隐藏在其中的炸药检查出来.     

中子检测爆炸物的原理实验研究

传统的X射线无损检测应用广泛, 但X射线对低原子序素构成为主的爆炸物不能进行有效的甄别; 中子穿透能力较强, 能和原子核相互作用产生特征γ射线, 因此中子无损检测方法能有效弥补X射线无损检测方法的不足。 介绍了几种常用的中子无损检测方法, 并采用脉冲快热中子法（为PFTNA）的方法对模拟爆炸物进行了测量。 实验结果表明, 利用密封中子发生器和采用PFTNA方法进行爆炸物检测是可行的。 Traditional X ray scatheless detecting method is used widely, but it is not useful to discriminate explosive consisting of low Z atomic elements. The penetrability of neutron is much better, and it can interact on atomic nucleus to emit characteristic γ ray. So neutron scatheless detecting methods can the used to detect the low Z atomic elements. In this paper, several neutron scatheless detecting methods are introduced briefly, and the principium experiment using Pulse Fast Thermal Neutron Analysis(PETNA) to detect a kind of explosive simulacrum is carried out. The experiment results show that PFTNA based on the sealed neutron generator is feasible to detect explosive.     

用核技术检测隐藏爆炸物

本文阐述检测隐藏爆炸物之困难、关键及核技术的有效方法．     

爆炸物检测中NQR信号的处理及判识

介绍了基于核四极矩技术的爆炸物检测原理及信号处理方法.系统分析了NQR信号检测中主要误差来源,提出多种方法消除NQR信号处理中检测误差,主要包括相关累加消除随机噪声;单通道自适应消除振铃影响;相关性检测抑制同频干扰.实验表明相关检测可有效提高NQR信号信噪比,提高微弱NQR信号检测的准确性.