RO131585A0 - Detector mobil şi metodă de detecţie a substanţelor cu risc exploziv, a explozivilor şi a drogurilor pe baza efectului rezonanţei nucleare cuadripolare () - Google Patents
Detector mobil şi metodă de detecţie a substanţelor cu risc exploziv, a explozivilor şi a drogurilor pe baza efectului rezonanţei nucleare cuadripolare () Download PDFInfo
- Publication number
- RO131585A0 RO131585A0 ROA201600350A RO201600350A RO131585A0 RO 131585 A0 RO131585 A0 RO 131585A0 RO A201600350 A ROA201600350 A RO A201600350A RO 201600350 A RO201600350 A RO 201600350A RO 131585 A0 RO131585 A0 RO 131585A0
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- nqr
- radio
- interface
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000003814 drug Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 229940079593 drug Drugs 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003876 NQR spectroscopy Methods 0.000 title abstract 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 45
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 37
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 17
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 11
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVGLGOZIDCSQPN-PVHGPHFFSA-N Heroin Chemical compound O([C@H]1[C@H](C=C[C@H]23)OC(C)=O)C4=C5[C@@]12CCN(C)[C@@H]3CC5=CC=C4OC(C)=O GVGLGOZIDCSQPN-PVHGPHFFSA-N 0.000 description 1
- AGUIVNYEYSCPNI-UHFFFAOYSA-N N-methyl-N-picrylnitramine Chemical compound [O-][N+](=O)N(C)C1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O AGUIVNYEYSCPNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- CZNNQWMLAHSKRA-NVAFIHLTSA-N dTDP 1-ester with 2,6-dideoxy-L-erythro-hexopyranos-3-ulose Chemical compound C1C(=O)[C@@H](O)[C@H](C)O[C@@H]1OP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]1[C@@H](O)C[C@H](N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)O1 CZNNQWMLAHSKRA-NVAFIHLTSA-N 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 229960002069 diamorphine Drugs 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 229940088679 drug related substance Drugs 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004081 narcotic agent Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229960005489 paracetamol Drugs 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
- G01N24/084—Detection of potentially hazardous samples, e.g. toxic samples, explosives, drugs, firearms, weapons
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/441—Nuclear Quadrupole Resonance [NQR] Spectroscopy and Imaging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/14—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electron or nuclear magnetic resonance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un detector şi la o metodă pentru detectarea de substanţe cu caracter exploziv şi de droguri, destinate verificării bagajelor şi persoanelor în punctele care necesită un control riguros împotriva acţiunilor teroriste şi a traficului de substanţe interzise. Detectorul conform invenţiei cuprinde o unitate centrală (UC) ce se conectează la o unitate (USPI) de stocare, de prelucrare a datelor şi de interfaţă, prevăzută cu o consolă (IC) pentru utilizator, şi cu un cap (CS1) de scanare la nivelul picioarelor, respectiv, cu un cap (CS2) de scanare a obiectelor suspecte din sol sau care nu pot fi deplasate, şi are o construcţie compactă, incluzând modulele hardware şi componentele software necesare funcţionării, fiind alcătuită dintr-un sistem (SPR) de procesare radio, ceconţine un generator (DDS) programabil de semnal de radiofrecvenţă, ce transmite impulsuri de RF la un amplificator de putere (AP) cuplat cu o interfaţă (IAP) de comandă a câştigului şi de achiziţie a nivelului de semnal reflectat, dintr-un circuit (CA) format dintr-o bobină (L) spirală plană, prevăzută cu un miez central de ferită şi 2 condensatoare (CV1, CV2) variabile, acţionate de două motoare (M1, M2) electrice tip pas cu pas, comandate de un modul (MAA), prin intermediul unor interfeţe de comandă în sine cunoscute. Metoda de detecţie, conform invenţiei, constă în măsurarea temperaturii ambientale cu un senzor, conversia digitală a valorii temperaturii şi citirea acesteia în programul ce comandă sistemul (SPR) de procesare radio, calculul frecvenţei (f) rezonanţei nucleare cuadripolare, comanda unor impulsuri de radiofrecvenţă cu o anumită durată, pe parcursul căreia frecvenţa semnalului se va schimba crescător în 10 trepte, într-un interval prestabilit în jurul lui f, şi identificarea substanţei prin discriminarea în timp real a semnalului recepţionat cu un set de 4 criterii combinate, aplicat la răspunsul spectral obţinut prin metoda transformatei Fourier rapide.
Description
Invenția se referă la un detector și la o metodă pentru detectarea de substanțe cu caracter exploziv și de droguri, destinate verificării bagajelor și persoanelor în punctele care necesită un control riguros împotriva acțiunilor teroriste și a traficului de substanțe interzise. Detectorul conform invenției cuprinde o unitate centrală (UC) ce se conectează la o unitate (LISPI) de stocare, de prelucrare a. datelor și de interfață, prevăzută cu o consolă (IC) pentru utilizator, și cu'un cap (CS1) de scanare la nivelul picioarelor, respectiv, cu un cap (CS2) de scanare a obiectelor suspecte din sol sau care nu pot fi deplasate, și are o: construcție compactă, incluzând modulele hardware și componentele software necesare funcționării, fiind alcătuită dintr-un sistem (SRR) de procesare radio, ce conține un generator (DDS) programabil de semnal de radiofrecvență, ce țransmite impulsuri de RF la un: amplificator de putere (ĂP) cuplat cu o interfață (IĂP) de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnai reflectat, dintr-un circuit (CA)’ format dintr-o bobină (L) spirală plană, prevăzută cu un miez central de ferită și 2 condensatoare (CVI, CV2) variabile, acționate de două motoare (M1, M2) electrice tip pas cu’pas, comandate de un modul (MAA), prin intermediul unor interfețe de comandă in sine cunoscute. Metoda de detecție, conform invenției, constă în măsurarea temperaturii’ambientale cu un senzor, conversia digitală a valorii temperaturii și citirea acesteia în programul ce comanda sistemul (SPRj de procesare radio, calcului frecvenței (f0) rezonanței nucleare cuadripolare, comanda: unor impulsuri de radiofrecvență cu o anumită durată, pe parcursul căreia frecvența'semnalului se va schimba crescător în trepte, într-un interval prestabilit în jurul lui f0, și identificarea substanței prin discriminarea în timp real a semnalului recepționat cu un set de 4 criterii combinate, aplicația răspunsul spectral obținut prin metoda transformatei Fourier rapide.
Revendicări: 11 ,.....« . ; :,,
Figuri: 6
Fig. 3
Cu începere de la data publicării cererii de brevet, cererea asigură, fn mod provizoriu, solicitantului, protecția conferită potrivit dispozițiilor art:32 din Legea nr. 64/1991, cu excepția cazurilor in Câre Cererea de brevet de invenție a fostrespinsă; retrasă sau considerată Ca fiind retrasă, întinderea protecției conferite de cererea de brevet de invenție este determinată de revendicările conținute fri cererea publicată fn conformitate cu art.23 alin.(1)'- (3).
IUI iiiiiiiiiiiiiiiiii
Detector mobil și metodă de detecție a substanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor pe baza efectului rezonanței nucleare cuadripolare (NQR)
ÎOFM.IA. De STAI PâM (îl- ÎNVBiTH Șl MĂRCÎ ι Cerere d? brevet de invenție ?Nr 00δ$>
SΑ Ί 8'-05-'20i6'
Vald uSDCz.it .7..........
Invenția se referă la un detector mobil și o metodă pentru detectarea de substanțe și materiale explozive și de droguri, pe baza principiului rezonanței nucleare cuadripolare, destinat verificării bagajelor și persoanelor în punctele de trecere a frontierei din aeroporturi, porturi, gări și din alte obiective care reclamă un control riguros împotriva acțiunilor teroriste și a traficului cu substanțe interzise din gama explozivilor și a drogurilor.
Este cunoscut faptul că efectul rezonanței nucleare cuadripolare se manifestă în substanțe care conțin, în principal, atomi de azot (14N), clor (35CI), potasiu (K). Azotul este prezent în toate substanțele explozive, precum și în unele droguri, clorul este prezent, de asemenea, în anumite droguri, iar potasiul se găsește în substanțe cu risc exploziv. în aceste substanțe efectul rezonanței nucleare cuadripolare apare exclusiv prin excitarea atomilor de azot, clor sau potasiu cu câmpuri de radiofrecvență având frecvența specifică fiecărei substanțe, precis determinată și recepționarea semnalului de răspuns (dezexcitare a substanței) exact pe aceeași frecvență. Fenomenul intim al procesului de excitare-dezexcitare a nucleelor cuadripolare în substanțe are origine cuantică și a fost descris teoretic și evidențiat experimental de mai mulți ani (1).
Sunt cunoscute detectoare NQR pentru detecția de substanțe explozive și droguri care sunt alcătuite din următoarele componente: generator de impulsuri de radiofrecvență, amplificator de putere, circuit rezonant bobină-condensator (LC), amplificator cu zgomot redus, sistem de comutare emisie-recepție, sistem de prelucrare a semnalelor, sistem de afișare a rezultatului scanării, carcasă pentru ecranarea electromagnetică a întregului sistem. Principalele neajunsuri ale acestora sunt legate în general de nivelul mare al puterii de RF cu care se lucrează, care impune soluții de ecranare electromagnetică costisitoare și foarte grele și, implicit, dimensiuni de gabarit mari. De exemplu, este cunoscută soluția din brevetul rusesc RU 2247361 (C1) care prezintă un detector NQR care are o unitate de recepție și de prelucrare a semnalului, camere video, dispozitiv de prelucrare informații optice, platformă de
£Τ (λ- 2 Ο 1 6 - - 0 0 3 5 0
8 -05- 2016 greutate, cântar, traductor NQR și un indicator, aparat de emisie, dispozitiv de amortizare și un dispozitiv de reglare a circuitului traductor NQR. Persoana care este inspectată este plasată într-o cabină termopan, pe platforma de greutate, în interiorul cabinei, al cărui perete interior este realizat din material dielectric care servește ca un ecran. Circuitul traductor NQR este poziționat între pereții cabinei.
Metodele cunoscute pentru detectarea substanțelor prin metoda NQR se bazează pe anumite scheme de impulsuri de emisie pentru excitarea nucleelor atomice, detecția în cuadratură, acumularea și medierea semnalelor de răspuns recepționate de la substanță, urmate de prelucrarea în frecvență a semnalului rezultat (folosind transformata Fourier). Identificarea propriu-zisă a unei anumite substanțe căutate se face pe baza comparării amplitudinii semnalului în frecvență, respectiv în timp, cu niveluri cunoscute prestabilite. Un neajuns principal al metodelor de detecție NQR este legat de influența semnificativă pe care o are temperatura efectivă a substanței scanate asupra frecvenței specifice NQR, corecția frecvenței cu temperatura nefiind posibilă în general, deoarece nu se poate măsura exact temperatura substanței aflată, de regulă, în bagaje.
Din cererea de brevet US5233300A sunt cunoscute o metodă si un sistem de »
detectare sensibilă a explozivilor și narcoticelor prin rezonanță nucleară cuadripolară (NQR), care este realizată la putere RF redusă prin asigurarea că intensitatea câmpului RF este mai mare decât cea a câmpului magnetic local. Acest lucru este realizat printr-o dimensionare corespunzătoare a bobinei.
Mai este cunoscută, de asemenea, soluția din cererea internațională de brevet WO20111265594 A, care folosește microprocesoare pentru comanda generatorului de semnal, dar care nu corectează frecvența de scanare cu temperatura ambientală obținută prin măsurarea temperaturii din exteriorul detectorului și suplimentar, prin modificarea schemei de impulsuri.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în posibilitatea de a realiza corecția frecvenței cu temperatura și acordul automat pe frecvențele specifice de lucru.
Detectorul NQR mobil pentru detecția substanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor este alcătuit dintr-o carcasă cu dimensiuni de gabarit reduse având o compartimentare realizată cu patru compartimente, în primul compartiment aflându-se o bobină de scanare prin care se emite semnalul de excitație RF și se recepționează un semnal de răspuns NQR, în al doilea compartiment aflându-se niște condensatoare variabile, în al treilea compartiment aflându-se o unitate centrală, iar în al patrulea compartiment fiind incluse mijloace de recepție și de alimentare, în care
α-2016-- 003501 8 -05- 2016 unitatea centrală se conectează la o unitate de stocare, prelucrare a datelor și interfață prevăzută cu o consolă pentru utilizator și cu un cap de scanare a substanțelor explozive/droguri la nivelul picioarelor, respectiv un cap de scanare a obiectelor suspecte din sol sau care nu pot fi deplasate, și are o construcție compactă care include toate modulele hardware și componentele software necesare funcționării, fiind alcătuită dintr-un sistem de procesare radio care conține un generator programabil de semnal de radiofrecvență ce transmite impulsuri de RF la un amplificator de putere cuplat cu o interfață de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnal reflectat, un circuit de acord serie-paralel format dintr-o bobină spirală plană prevăzută cu un miez central de ferită si două condensatoare variabile acționate de două motoare ( » electrice de tip pas-cu-pas care sunt comandate de un modul de acord și adaptare automată prin intermediul unor interfețe de comandă în principiu cunoscute.
Conform unui alt aspect al invenției, interfața de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnal reflectat pentru controlul amplificatorului de RF este compusă dintr-un circuit programabil și un atenuator variabil, aceasta fiind comandată de un software implementat în unitatea de stocare, prelucrare și interfață.
Conform unui alt aspect al invenției, semnalul de RF livrat de amplificatorul de putere se aplică circuitului de acord prin intermediul unui filtru de putere și a unui circuit de protecție.
Conform unui alt aspect al invenției, unitatea centrală mai conține un comutator de recepție, un amplificator de zgomot redus, un ansamblu de filtre și un amplificator final, toate aceste elemente achiziționând semnalul NQR reprezentând răspunsul substanței, semnal ce este adus în parametri optimi pentru prelucrarea digitală cu ajutorul unui bloc de conversie digitală a semnalului radio și a prelucrării în cadrul unui bloc de comandă și prelucrare.
Conform unui alt aspect al invenției, unitatea de stocare, prelucrare a datelor și interfață este constituită dintr-un sistem de calcul cu microprocesor în principiu cunoscut pe care rulează un software care are ca funcții principale:
- Prelucrarea datelor de la sistemul de procesare radio cu algoritmul de bază pentru transformata Fourier rapidă FFT;
- evaluarea spectrului de frecvență cu patru criterii și combinarea acestora în filtrul logic de discriminare pentru prezența substanțelor de interes;
- gestionarea bazei de date cu substanțe și a interfaței grafice cu utilizatorul;
- Comanda interfeței de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnal reflectat pentru controlul amplificatorului de RF;
C\- 2 Ο 1 6 - - 003501 8 -05-2616 μ
- Corectarea frecvenței de scanare cu temperatura ambientală, prin modificarea parametrilor impulsurilor, folosind frecvențe purtătoare multiple care variază între limite prestabilite în jurul temperaturii date și o durată mai mare a impulsurilor.
- Execuția unui program de aplicație care comandă secvența de scanare la sistemul de procesare radio.
Conform unui alt aspect al invenției, menționata carcasă este o incintă de ecranare pentru radiația electromagnetică în banda 0,4-6MHz construită pe un cadru din profile metalice.
Metoda pentru detecția substanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor caracterizată prin aceea că include următoarele etape:
- măsurarea temperaturii ambientale cu un senzor;
- conversia digitală a valorii temperaturii și citirea acesteia în programul de aplicație ce comandă sistemul de procesare radio;
- calculul frecvenței NQR folosind coeficientul de variație specific fiecărei substanțe de scanat și transmiterea valorii respective (fo) la un generator programabil de semnal de radiofrecvență;
- comanda, prin programul de aplicație, a unor impulsuri de RF cu o anumită durată (trf) pe parcursul căreia frecvența semnalului se va schimba crescător în 10 trepte într-un interval prestabilit Ăf în jurul lui fo, respectiv fo±Ăf/2;
- identificarea substanței prin discriminarea în timp real a semnalului recepționat cu un set de patru criterii combinate aplicat la răspunsul spectral obținut prin metoda transformatei Fourier rapide FFT.
Conform unui alt aspect al invenției, cele patru criterii se raportează la caracteristicile semnalului recepționat, precum amplitudinea și poziția vârfului spectral maxim, poziția relativă a eventualelor vârfuri secundare și valoarea medie, impunând ca pozițiile și amplitudinile vârfurilor, respectiv media, să se încadreze în intervale numerice determinate în funcție de amplitudinea vârfului spectral maxim.
Conform unui alt aspect al invenției, se folosesc următoarele valori specifice pentru detecția RDX și a materialelor explozive pe bază de RDX:
- frecvența de excitație NQR de bază fo=3,41OMHz corectată cu temperatura, intervalul prestabilit pentru corecția frecvenței în 10 trepte Ăf=2KHz,
- durata impulsului de RF TRF=130ps, /Ί
- timpul de așteptare pentru achiziție Tdeiay=175ps,
- timpul de achiziție TaCq=350ps,
ft- 2 O 1 6 - - 0 0 3 5 0 1 8 -05· 2016
- timpul dintre impulsurile de RF Timpuisuri=600ps,
- timpul efectiv de așteptare până la emiterea următorului impuls se calculează CU relația Twait=Timpulsuri—Tacq-Tdelay-TRF-4pS,
- numărul de impulsuri în secvența de scanare n=20,
- numărul de secvențe de scanare aplicate k=1OO, durata dintre secvențe Trep^Ti, unde Ti=13ms.
Conform unui alt aspect al invenției, unitatea de stocare, prelucrare a datelor și interfață comandă la interfața amplificatorului de putere, un nivel de putere al impulsului de RF de 30W și comandă regimul de întrerupere a amplificării prin funcția „Mute” astfel încât amplificarea să fie tăiată periodic pe întreaga durată de așteptare Twait, pe durata destinată achiziției de date Tacq, blocul comandă o fereastră de recepție prin închiderea comutatorului cu un semnal permițând astfel semnalului de răspuns să fie amplificat în bandă de frecvență de interes cu un lanț de amplificare, filtrare, respectiv amplificare, rezultând un semnal RF recepție care intră în sistemul de procesare printr-un bloc de conversie digitală a semnalului radio unde este convertit în date.
Conform unui alt aspect al invenției, datele achiziționate succesiv conform secvenței de detecție se mediază pentru eliminarea zgomotului și rezultatul final se supune unui proces de demodulare în cuadratură cu separarea componentelor reală, respectiv imaginară, semnalul demodulat complex fiind transformat din domeniul timp în domeniul frecvență cu algoritmul transformatei Fourier rapide (FFT) și supus analizei cu sistemul de patru criterii pentru discriminarea prezenței substanței de interes.
Detectorul mobil și metoda de detecție conform invenției prezintă următoarele avantaje:
- Detectorul poate fi instalat cu operativitate în diverse locuri datorită mobilității și a gabaritului redus;
- Costuri de producție și de exploatare mai reduse datorate inclusiv consumului mai mic de energie și materiale;
- Puterea necesară de emisie este mai redusă datorită soluțiilor tehnice f
adoptate la nivel de sistem și metodă;
- Procesul de detecție este automat pentru o listă de substanțe selectată de utilizator, din baza de date a detectorului;
- Realizarea corecției de frecvență prin măsurarea-estimarea temperaturii și variației frecvenței de excitație garantează creșterea probabilității de / / detecție în situații reale; W / ιΑ“ 2 Ο 1 6 - - 0 0 3 5 0 1 8 -05- 2016
- Tehnica propusă de corecție a frecvenței cu temperatura permite stocarea datelor valide (perechea temperatură-frecvență) pentru substanțele de interes în baza de date a detectorului, pentru recunoașterea lor ulterioară;
- Sistemul de criterii de interpretare și decizie aplicat semnalului de răspuns NQR pentru discriminare, conferă o probabilitate ridicată de detecție.
Se dau, în continuare, două exemple de realizare a invenției, în legătură cu figurile 1-6 care reprezintă:
Figura 1 - vedere schematica a detectorului mobil de detecție a substanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor pe baza efectului rezonanței nucleare cuadripolare (NQR), conform invenției;
Figura 2 - vedere de ansamblu a detectorului mobil a substanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor pe baza efectului rezonanței nucleare cuadripolare (NQR), conform invenției;
Figura 3 - Schema unității centrale a detectorului mobil asubstanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor pe baza efectului rezonanței nucleare cuadripolare (NQR), conform invenției;
Figura 4 - organigrama metodei de detecție a substanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor pe baza efectului rezonanței nucleare cuadripolare (NQR), conform invenției;
Figura 5 - Secvența generica de aplicare a metodei de detecție;
Figura 6 a, b - Interfața utilizator.
Detectorul NQR mobil pentru detecția substanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor este alcătuit dintr-o carcasă 15 cu dimensiuni de gabarit reduse având o compartimentare specială în care se află unitatea centrală UC, la care se conectează, o unitate USPI de stocare, prelucrare a datelor și interfață prevăzută cu o consolă pentru utilizator și cu un cap CS1 de scanare a substanțelor explozive/droguri la nivelul picioarelor, respectiv un cap CS2 de scanare a obiectelor suspecte din sol sau care nu pot fi deplasate.
Carcasa 15 este o incintă de ecranare pentru radiația electromagnetică în banda 0,4-6MHz construită pe un cadru din profile metalice. Este compusă, din patru compartimente adiacente: compartimentul A al bobinei 1 de scanare, alăturat - pe același nivel un alt compartiment A’ al condensatoarelor CV1 și respectiv CV2 variabile, un al treilea compartiment B al unității UC centrale cu sistemul SPR de procesare radio, un al patrulea compartiment C care include un sistem de recepție 3,/?/' x λ- 2 Ο 1 6 - - 0 0 3 5 0
8 -05- 2016 un amplificator de putere AP, o interfață de comandă a amplificatorului de putere IAP, o sursă de alimentare cu acumulatori 7, un modul de încărcare a acumulatorilor 8, două motoare M1, M2 electrice prevăzute cu sisteme de transmisie cu pinion 13 și curea 14 și o sursă de alimentare a motoarelor M1, M2.
Compartimentul A și compartimentul A’ formează împreună un subansamblu unitar cu pereții alcătuiți din mai multe straturi de materiale diferite. De la interior spre exterior pereții sunt formați dintr-un strat de cauciuc cu grosimea de 3mm, un strat de tablă de cupru cu grosimea de 3mm, un strat de tablă de fier cu grosimea de 1,5mm poziționat la o distanță de 30mm de stratul precedent, un strat de cauciuc gros de 3mm, un strat de pâslă absorbantă conductivă și un strat de tablă de fier zincată cu grosimea de 0,3mm. Pereții compartimentelor B și C sunt din tablă de fier groasă de 1,5mm pe care se lipește pâslă absorbantă conductivă pe partea interioară, iar partea exterioară se acoperă cu vopsea alchidică.
Bobina 1 de scanare poate fi interschimbată cu bobine din aceeași categorie dar cu caracteristici electrice diferiți pentru scanarea picioarelor sau a unor obiecte suspecte care nu pot fi deplasate.
Unitatea UC centrală reprezintă partea principală a detectorului; aceasta are o construcție compactă și include toate modulele hardware și componentele software necesare funcționării detectorului conform metodei de detecție. Unitatea UC este » >
alcătuită, cu referire la Figura 3, dintr-un sistem SPR de procesare radio care conține un generator DDS programabil de semnal de radiofrecvență ce transmite impulsuri de RF la un amplificator de putere AP cuplat cu o interfață IAP de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnal reflectat, un circuit CA de acord serie-paralel format dintr-o bobină spirală plană L prevăzută cu un miez central de ferită și două condensatoare CV1, CV2 variabile acționate de motoarele electrice de tip pas-cu-pas M1, M2 care sunt comandate de un modul MAA de acord și adaptare automată prin intermediul unor interfețe de comandă în principiu cunoscute. Interfața IAP de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnal reflectat pentru controlul amplificatorului AP de RF este compusă dintr-un circuit programabil și un atenuator variabil, aceasta fiind comandată de programul de control a detectorului rezident în unitatea USPI de stocare, prelucrare și interfață. Semnalul de RF livrat de amplificatorul AP de putere se aplică circuitului de acord CA prin intermediul unui filtru FTS-P de putere și a unui circuit CIZ de protecție .
Partea de bază care intră în contact cu substanța (proba) este bobina L de radiofrecvență prin care se emite semnalul de excitație RF și se recepționează un semnal de răspuns NQR. Parametrii circuitului CA de acord sunt menținuți în limitele^' η ε PȚ
A” 2 Ο 1 6 - - 0 0 3 5 0 1 8 -05- 2016 optime prin intermediul modulului MAA de acord și adaptare automată. Semnalul NQR reprezentând răspunsul substanței este achiziționat prin intermediul lanțului de recepție alcătuit dintr-un comutator SW-R de recepție, un amplificator Alde zgomot redus, un ansamblu de filtre FTJ-FTS și un amplificator A2 final, fiind adus în parametri optimi pentru conversia digitală cu ajutorul blocului DRM de conversie digitală a semnalului radio și a prelucrării în cadrul blocului NQR DSP de comandă și prelucrare.
Toate aceste elemente funcționale ale unității UC sunt comandate de modulul
I 1
USPI pentru stocarea, procesarea semnalului și interfațarea cu utilizatorul. Acest modul se află la distantă si se conectează la o consolă de comunicație om-masină.
J > II
Unitatea USPI este constituită dintr-un sistem de calcul cu microprocesor în principiu cunoscut pe care rulează un software care are ca funcții principale:
- Prelucrarea datelor de la sistemul SPR de procesare radio cu algoritmul de bază pentru transformata Fourier rapidă FFT;
- evaluarea spectrului de frecvență cu patru criterii și combinarea acestora în filtrul FTJ-FTS logic de discriminare pentru prezența substanțelor de interes;
- gestionarea bazei BD de date cu substanțe și a interfeței grafice cu utilizatorul; Comanda interfeței IAP de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnal reflectat pentru controlul amplificatorului de RF;
- Corectarea frecvenței de scanare cu temperatura ambientală, prin modificarea parametrilor impulsurilor, folosind frecvențe purtătoare multiple care variază între limite prestabilite în jurul temperaturii date și o durată mai mare a impulsurilor.
- Execuția unui program de aplicație care comandă secvența de scanare la
SPR.
Este cunoscut faptul că frecvențele NQR variază cu temperatura substanțelor. Pe intervale de câteva grade această variație este de regulă liniară. Fiecare substanță are în general un coeficient propriu de variație a frecvenței NQR cu temperatura, de regulă acesta fiind negativ. Pentru a crește probabilitatea de detecție, frecvența de scanare se corectează automat în funcție de temperatura ambientală măsurată în locul de staționare a bagajului și suplimentar prin modificarea compoziției de frecvență și a duratei impulsurilor. Astfel, se folosesc impulsuri mai lungi, cu frecvențe purtătoare multiple care variază între limite prestabilite (impulsuri „colorate). în final, substanța scanată se identifică folosind un sistem de criterii combinate - de amplitudine, și spectrale - aplicate semnalului de răspuns
Ο 1 6 - - 0 0 3 5 0 1 8 -05- 2016
Corecția frecvenței de lucru cu temperatura se realizează prin două metode: (1) măsurarea temperaturii ambientale cu un senzor, conversia digitală a valorii temperaturii, citirea acesteia în programul de aplicație ce comandă SPR, calculul frecvenței NQR folosind coeficientul de variație specific fiecărei substanțe de scanat și transmiterea valorii respective (fo) la blocul de sinteză digitală a frecvenței DDS, respectiv (2) programul de aplicație va comanda impulsuri de RF cu o anumită durată (trf) pe parcursul căreia frecvența semnalului se va schimba crescător în 10 trepte într-un interval prestabilit Af în jurul lui fo, respectiv fo±Af/2. Identificarea substanței se face prin discriminarea în timp real a semnalului recepționat cu un set de patru criterii combinate aplicat la răspunsul spectral obținut prin metoda FFT. Criteriile se raportează la caracteristicile semnalului recepționat, precum amplitudinea și poziția vârfului spectral maxim, poziția relativă a eventualelor vârfuri secundare și valoarea medie, impunând ca pozițiile și amplitudinile vârfurilor, respectiv media, să se încadreze în intervale numerice determinate în funcție de amplitudinea vârfului spectral maxim. Metoda de identificare constă în deosebirea spectrului semnalului recepționat de cel obținut în cazul unei scanări în care este prezentă altă substanță sau nu există substanța scanată aleasă de utilizator, situație în care se obțin numeroase vârfuri spectrale, cu amplitudini comparabile, care indică absența substanței scanate alese. Prin faptul că se raportează la caracteristicile semnalului recepționat și nu la caracteristici prestabilite (memorate în baza de date), criteriile oferă flexibilitate în discriminarea semnalului. Aceste criterii combinate joacă rolul unui filtru logic de discriminare care garantează o probabilitate de detecție ridicată și un procent foarte mic de alarme fals pozitive.
Baza de date a detectorului cuprinde substanțe ce pot fi detectate prin metoda NQR, de exemplu, substanțe/materiale explozive (RDX flegmatizat și neflegmatizat HITEX-M (C4); Compoziție B; Tetril; Azotat de potasiu; Pulberi negre; Azotat de amoniu;) și droguri și substanțe toxice (Heroină; Paracetamol; Azotit de sodiu).
Programul de prelucrare a datelor de la detectorul propriu-zis asigură detecția automată a substanțelor selectate și este descris de diagrama din Figura 4.
Afișarea rezultatului scanării, precum și comunicarea utilizatorului cu detectorul, se face prin intermediul consolei IC cu utilizatorul cu ajutorul unei interfețe grafice ce permite controlul procesului de detecție, vizualizarea istoricului scanărilor și editarea câmpurilor bazei de date. Interfața grafică are trei moduri de lucru:
- Operator - este modul de lucru destinat personalului de deservire a echipamentului de detecție, folosind comenzi foarte simple de pornire/oppfȘf
Λ EA Cr;
/O ί · IHIȚI < f:fCV 2 0 16 - - 003501 8 -05- 2016 a procesului de detecție, respectiv de selectare a uneia sau mai multor substanțe de interes (vezi Fig.6 a,b);
Administrator - permite, în plus față de modul Operator, vizualizarea istoricului scanărilor;
Mentenanță - permite, în plus față de modul Administrator, accesul (citire/scriere) la toate tabelele bazei de date (acest mod este dedicat exclusiv personalului care realizează mentenanță detectorului).
Capetele de scanare CS1 și CS2 pentru detecția substanțelor explozive/droguri la nivelul picioarelor respectiv în obiectele suspecte care nu pot fi deplasate se conectează la detectorul propriu-zis printr-un cablu scurt de radiofrecvență. Capul de scanare pentru picioare CS1 este alcătuit dintr-o bobină plană montată într-o incintă ecranată prevăzută cu o fantă de acces pentru picior. Capul de scanare CS2 pentru obiecte suspecte care nu pot fi deplasate este alcătuit dintr-o bobină plană introdusă într-o incintă de ecranare semideschisă prevăzută cu un mâner.
Metoda de detecție se bazează pe schema de impulsuri generică din Figura 5, care este generată de unitatea centrală UC pe baza datelor specifice pentru fiecare substanță de interes stocată în prealabil în baza de date BD a sistemului. Secvența de lucru a sistemului parcurge, în general, aceleași etape pentru oricare substanță, dar parametrii de lucru frecvență, durate, număr de scanări necesare, putere de RF necesară pentru excitație diferă de la substanță la substanță. Modul de lucru al detectorului este complet automat odată ce utilizatorul a selectat substanțele de interes. Căutarea substanțelor selectate se face în ordinea descrescătoare a
J frecvențelor de excitație, prin preluarea succesivă din baza de date BD a valorilor specifice pentru parametrii de detecție. Conform unui exemplu de realizare a invenției, metoda de detecție folosește următoarele valori specifice pentru detecția RDX și a materialelor explozive pe bază de RDX: frecvența de excitație NQR de bază fo=3,410MHz corectată cu temperatura, intervalul prestabilit pentru corecția frecvenței în 10 trepte Af=2KHz, durata impulsului de RF trf=130ps, timpul de așteptare pentru achiziție Tdeiay=175ps, timpul de achiziție TaCq=350ps, timpul dintre impulsurile de RF Timpulsuri =600ps, timpul efectiv de așteptare până la emiterea următorului impuls se calculează cu relația Twait=Timpuisuri-Tacq-Tdeiay-TRF-4ps, numărul de impulsuri în secvența de scanare n=20, numărul de secvențe de scanare aplicate k=100, durata dintre secvențe Trep^Ti, unde Ti=13ms. USPI comandă la interfața IAP a amplificatorului de putere AP un nivel de putere al impulsului de RF de 30W și comandă regimul de întrerupere a amplificării prin funcția „Mute astfel încât amplificarea să fie tăiată periodic pe întreaga durată de așteptare Twait. Pe durațafÂ^E
·/
i? - 2 Ο 16 - - 0 0 3 5 0
8 -05- 2016 destinată achiziției de date TaCq blocul NQR DSP comandă o fereastră de recepție prin închiderea comutatorului SW_R cu un semnal TTL permițând astfel semnalului de răspuns să fie amplificat în banda de frecvență de interes cu lanțul de amplificare A1, filtrare FTJ-FTS, respectiv amplificareA2 rezultând un semnal RF recepție care intră în SPR prin modulul DRM unde este convertit în date. Datele achiziționate succesiv conform secvenței de detecție se mediază pentru eliminarea zgomotului și rezultatul final se supune unui proces de demodulareîn cuadratură cu separarea componentelor reală, respectiv imaginară DRM. Semnalul demodulat complex este transformat din domeniul timp în domeniul frecvență cu algoritmul transformatei Fourier rapide (FFT). Semnalul în frecvență este supus analizei cu sistemul de patru criterii pentru discriminarea prezenței substanței de interes.
Λ- 2 Ο 1 6 - - 0 0 3 5 0 1 8 -05- 2016
Claims (11)
- Revendicări1. Detector NQR mobil pentru detecția substanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor caracterizat prin aceea că este alcătuit dintr-o carcasă (15) cu dimensiuni de gabarit reduse având o compartimentare realizată cu patru compartimente (A, A’, B și C), în primul compartiment (A) aflându-se o bobină (1) de scanare prin care se emite semnalul de excitație RF și se recepționează un semnal de răspuns NQR, în al doilea compartiment (A’) aflându-se niște condensatoare (CV1, CV2) variabile, în al treilea compartiment (B) aflându-se o unitate centrală (UC, iarîn al patrulea compartiment (C) fiind incluse mijloace de recepție și de alimentare a detectorului, în care unitatea centrală (UC) se conectează la o unitate (USPI) de stocare, prelucrare a datelor și interfață prevăzută cu o consolă (IC) pentru utilizator și cu un cap (CS1) de scanare a substanțelor explozive/droguri la nivelul picioarelor, respectiv un cap (CS2) de scanare a obiectelor suspecte din sol sau care nu pot lî deplasate, și are o construcție compactă care include toate modulele hardware și componentele software necesare funcționării, fiind alcătuită dintr-un sistem (SPR) de procesare radio care conține un generator (DDS) programabil de semnal de radiofrecvență ce transmite impulsuri de RF la un amplificator de putere (AP) cuplat cu o interfață (IAP) de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnal reflectat, un circuit (CA) de acord serie-paralel format dintr-o bobină spirală plană (L) prevăzută cu un miez central de ferită și două condensatoare (CV1, CV2) variabile acționate de două motoare (M1, M2) electrice de tip pas-cu-pas care sunt comandate de un modul (MAA) de acord și adaptare automată prin intermediul unor interfețe de comandă în principiu cunoscute.
- 2. Detector NQR mobil, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că interfața (IAP) de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnal reflectat pentru controlul amplificatorului (AP) de RF este compusă dintr-un circuit programabil și un atenuator variabil, aceasta fiind comandată de unsoftware implementat în unitatea (USPI) de stocare, prelucrare și interfață.
- 3. Detector NQR mobil, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că semnalul de RF livrat de amplificatorul (AP) de putere se aplică circuitului de acord (CA) prin intermediul unui filtru (FTS-P) de putere și a unui circuit (CIZ) de protecție (\- 2 Ο 1 6 - - 0 0 3 5 0 1 8 -05- 2016
- 4. Detector NQR mobil, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că unitatea (UC) centrală mai conține un comutator (SW_R) de recepție, un amplificator (A1) de zgomot redus, un ansamblu de filtre (FTJ-FTS) și un amplificator (A2) final, toate aceste elemente achiziționând semnalul NQR reprezentând răspunsul substanței, semnal ce este adus în parametri optimi pentru conversia digitală cu ajutorul unui bloc (DRM) de conversie digitală a semnalului radio și a prelucrării în cadrul unui bloc (NQR DSP) de comandă și prelucrare.
- 5. Detector NQR mobil, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că unitatea (USPI) de stocare, prelucrare a datelor și interfață este constituită dintr-un sistem de calcul cu microprocesor în principiu cunoscut pe care rulează un software care are ca funcții principale:- Prelucrarea datelor de la sistemul (SPR) de procesare radio cu algoritmul de bază pentru transformata Fourier rapidă FFT;- evaluarea spectrului de frecvență cu patru criterii și combinarea acestora în filtrul (FTJ-FTS) logic de discriminare pentru prezența substanțelor de interes;- gestionarea bazei (BD) de date cu substanțe și a interfaței grafice cu utilizatorul;- Comanda interfeței (IAP) de comandă a câștigului și de achiziție a nivelului de semnal reflectat pentru controlul amplificatorului de RF;- Corectarea frecvenței de scanare cu temperatura ambientală, prin modificarea parametrilor impulsurilor, folosind frecvențe purtătoare multiple care variază între limite prestabilite în jurul temperaturii date și o durată mai mare a Impulsurilor.- Execuția unui program de aplicație care comandă secvența de scanare la la sistemul (SPR) de procesare radio.
- 6. Detector NQR mobil, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că menționata carcasă (15) este o incintă de ecranare pentru radiația electromagnetică în banda 0,4-6MHz construită pe un cadru din profile metalice în care se află compartimentul A și compartimentul A’ ce formează împreună un subansamblu unitar cu pereții alcătuiți din mai multe straturi de materiale diferite. De la interior spre exterior pereții sunt formați dintr-un strat de cauciuc cu grosimea de 3rrim, un strat de tablă de cupru cu grosimea de 3mm, un strat de tablă de fier cu grosimea de 1,5mm poziționat la o distanță de 30mm de stratul precedent, un strat de cauciuc gros de 3mm, un strat «Λ- 2 Ο 1 6 - - 0 0 3 5 0 1 8 -05- 2016 de pâslă absorbantă conductivă și un strat de tablă de fier zincată cu grosimea de0,3mm.
- 7. Metodă pentru detecția substanțelor cu risc exploziv, a explozivilor și a drogurilor caracterizată prin aceea că include următoarele etape;- măsurarea temperaturii ambientale cu un senzor;- conversia digitală a valorii temperaturii și citirea acesteia în programul de aplicație ce comandă sistemul (SPR) de procesare radio;- calculul frecvenței NQR folosind coeficientul de variație specific fiecărei substanțe de scanat și transmiterea valorii respective (fo) la un generator (DDS) programabil de semnal de radiofrecvență;- comanda, prin programul de aplicație, a unor impulsuri de RF cu o anumită durată (trf) pe parcursul căreia frecvența semnalului se va schimba crescător în 10 trepte într-un interval prestabilit Δί în jurul lui fo, respectiv fo±Af/2;- identificarea substanței prin discriminarea în timp real a semnalului recepționat cu un set de patru criterii combinate aplicat la răspunsul spectral obținut prin metoda transformatei Fourier rapide FFT.
- 8. Metodă de detecție, conform revendicării 7, caracterizată prin aceea că, cele patru criterii se raportează la caracteristicile semnalului recepționat, precum amplitudinea și poziția vârfului spectral maxim, poziția relativă a eventualelor vârfuri secundare și valoarea medie, impunând ca pozițiile și amplitudinile vârfurilor, respectiv media, să se încadreze în intervale numerice determinate în funcție de amplitudinea vârfului spectral maxim.
- 9. Metodă de detecție, conform revendicării 7, caracterizată prin aceea că, se folosesc următoarele valori specifice pentru detecția RDX și a materialelor explozive pe bază de RDX:- frecvența de excitație NQR de bază fo=3,41OMHz corectată cu temperatura, intervalul prestabilit pentru corecția frecvenței în 10 trepte Af=2KHz,- durata impulsului de RF trf=130ps,- timpul de așteptare pentru achiziție Tdeiay=175ps,- timpul de achiziție TaCq=350ps,- timpul dintre impulsurile de RF TimPuisuri=600ps,- timpul efectiv de așteptare până la emiterea următorului impuls se calculează z CU relația Twait=Timpulsuri—Tacq-Tdelay-TRF-4|JS, (Λ· 2 Ο 16 - - Ο Ο 3 5 η 1 8 -05- 2016- numărul de impulsuri în secvența de scanare n=20,- numărul de secvențe de scanare aplicate k=100, durata dintre secvențe Trep—Ti, unde Ti=13ms.
- 10. Metodă de detecție, conform revendicării 7, caracterizată prin aceea că unitatea (USPI) comandă la interfața (IAP) a amplificatorului de putere (AP) un nivel de putere al impulsului de RF de 30W și comandă regimul de întrerupere a amplificării prin funcția „Mute” astfel încât amplificarea să fie tăiată periodic pe întreaga durată de așteptare Twait, pe durata destinată achiziției de date Tacq, blocul NQR DSP de comandă și prelucrare, comandă o fereastră de recepție prin închiderea unui comutator (SW_R) cu un semnal TTL, permițând astfel semnalului de răspuns să fie amplificat în bandă de frecvență de interes cu un lanț de amplificare, filtrare, respectiv amplificare, rezultând un semnal RF recepție care intră în sistemul de procesare printr-un bloc de conversie digitală a semnalului radio unde este convertit în date.
- 11. Metodă de detecție, conform revendicării 10, caracterizată prin aceea că datele achiziționate succesiv conform secvenței de detecție se mediază pentru eliminarea zgomotului și rezultatul final se supune unui proces de demodulare în cuadratură cu separarea componentelor reală, respectiv imaginară, semnalul demodulat complex fiind transformat din domeniul timp în domeniul frecvență cu algoritmul transformatei Fourier rapide (FFT) și supus analizei cu sistemul de patru criterii pentru discriminarea prezenței substanței de interes.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201600350A RO131585B1 (ro) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | Detector mobil şi metodă de detecţie a substanţelor cu risc exploziv, a explozivilor şi a drogurilor pe baza efectului rezonanţei nucleare cuadripolare () |
| PCT/RO2017/000009 WO2018124905A1 (en) | 2016-05-18 | 2017-05-16 | Mobile detector and method for detecting potentially explosive substances, explosives and drugs by nuclear quadrupole resonance (nqr) |
| US16/302,040 US10921271B2 (en) | 2016-05-18 | 2017-05-16 | Mobile detector and method for detecting potentially explosive substances, explosives and drugs by nuclear quadrupole resonance (NQR) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201600350A RO131585B1 (ro) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | Detector mobil şi metodă de detecţie a substanţelor cu risc exploziv, a explozivilor şi a drogurilor pe baza efectului rezonanţei nucleare cuadripolare () |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO131585A0 true RO131585A0 (ro) | 2016-12-30 |
| RO131585B1 RO131585B1 (ro) | 2019-04-30 |
Family
ID=57630507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201600350A RO131585B1 (ro) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | Detector mobil şi metodă de detecţie a substanţelor cu risc exploziv, a explozivilor şi a drogurilor pe baza efectului rezonanţei nucleare cuadripolare () |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10921271B2 (ro) |
| RO (1) | RO131585B1 (ro) |
| WO (1) | WO2018124905A1 (ro) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3092188B1 (fr) | 2019-01-30 | 2021-01-15 | Alessandro Manneschi | Détecteur pour bagages |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5206592A (en) * | 1991-05-23 | 1993-04-27 | Buess Michael L | Detection of explosives by nuclear quadrupole resonance |
| US5233300A (en) | 1991-05-23 | 1993-08-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Detection of explosive and narcotics by low power large sample volume nuclear quadrupole resonance (NQR) |
| JPH06222154A (ja) | 1993-01-25 | 1994-08-12 | Hitachi Medical Corp | パルス核四極子共鳴による物質の検知方法 |
| US5592083A (en) | 1995-03-08 | 1997-01-07 | Quantum Magnetics, Inc. | System and method for contraband detection using nuclear quadrupole resonance including a sheet coil and RF shielding via waveguide below cutoff |
| AUPS319402A0 (en) | 2002-06-24 | 2002-07-18 | Thorlock International Limited | Monitoring probes for nuclear quadrupole resonance measurements (#12) |
| RU2247361C1 (ru) | 2003-05-28 | 2005-02-27 | Семейкин Николай Павлович | Якр-обнаружитель взрывчатых и наркотических веществ и металлов, скрытых под одеждой людей |
| GB0312986D0 (en) | 2003-06-06 | 2003-07-09 | Secr Defence | Nuclear quadrupole resonance inspection system |
| WO2005059582A1 (en) | 2003-12-15 | 2005-06-30 | E.I. Dupont De Nemours And Company | The use of multiple sensors in a nuclear quadrupole resonance detection system to improve measurement speed |
| ITSV20060015A1 (it) | 2006-06-06 | 2007-12-07 | Esaote Spa | Macchina per l'acquisizione di immagini mediante risonanza magnetica nucleare di pazienti in posizione naturale di sollecitazione degli arti, in particolare degli arti inferiori |
| US8674697B2 (en) | 2010-01-29 | 2014-03-18 | R.A. Miller Industries, Inc. | Long distance explosive detection using nuclear quadrupole resonance and one or more monopoles |
| US20110193558A1 (en) * | 2010-02-02 | 2011-08-11 | Morpho Detection, Inc. | Passenger scanning systems for detecting contraband |
| EP3210054A4 (en) | 2014-09-10 | 2018-08-15 | One Resonance Sensors, LLC | Apparatus and method for detecting concealed explosives |
-
2016
- 2016-05-18 RO ROA201600350A patent/RO131585B1/ro unknown
-
2017
- 2017-05-16 WO PCT/RO2017/000009 patent/WO2018124905A1/en not_active Ceased
- 2017-05-16 US US16/302,040 patent/US10921271B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018124905A1 (en) | 2018-07-05 |
| RO131585B1 (ro) | 2019-04-30 |
| US10921271B2 (en) | 2021-02-16 |
| US20200182810A1 (en) | 2020-06-11 |
| WO2018124905A9 (en) | 2018-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11385271B2 (en) | Method of identifying electro magnetic field sources | |
| US9116186B2 (en) | Detection of signals | |
| US9395434B2 (en) | Multitone harmonic radar and method of use | |
| CN105005083A (zh) | 基于共轭电磁收发阵列宽频探测及可视显示安检系统及方法 | |
| US12386037B1 (en) | RF-based detection device for material identification using a smart frequency selection method | |
| US12360234B1 (en) | RF-based material identification systems and methods | |
| CN106772666B (zh) | 一种新的违规电子设备检测系统及检测方法 | |
| Pradier et al. | Efficient filter for detecting gravitational wave bursts in interferometric detectors | |
| Tabi Fouda et al. | Research and Software Design of an Φ‐OTDR‐Based Optical Fiber Vibration Recognition Algorithm | |
| US20260011229A1 (en) | Rf-based special material detection securing entry points and access | |
| Liu et al. | Realization of multi-frequency resonance for a portable near-surface frequency-domain electromagnetic transmitting system | |
| CN105116455A (zh) | 金属复合非线性节点探测器 | |
| RO131585A0 (ro) | Detector mobil şi metodă de detecţie a substanţelor cu risc exploziv, a explozivilor şi a drogurilor pe baza efectului rezonanţei nucleare cuadripolare () | |
| Li et al. | Gpsbuster: Busting out hidden gps trackers via msoc electromagnetic radiations | |
| Nedelcu et al. | Evaluation of electromagnetic field exposure in the vicinity of mobile phone base stations | |
| Paparó et al. | Multimode pulsation of the ZZ Ceti star GD 154 | |
| CN113074718A (zh) | 一种定位方法、装置、设备及存储介质 | |
| Guo et al. | An SEI-based identification scheme for illegal FM broadcast | |
| RO131586A0 (ro) | Detector fix pentru descoperirea substanţelor cu risc exploziv, a explozivilor şi a drogurilor din bagaje pe baza efectului rezonanţei nucleare cuadripolare (nqr) | |
| RU2392746C1 (ru) | Способ обнаружения несанкционированно установленных на объекте электронных устройств | |
| CN101287993B (zh) | 闪电的探测 | |
| CN111785004B (zh) | 一种巡线信息传递方法和系统 | |
| CN210666048U (zh) | 一种快速违禁品安检仪 | |
| JP2010529475A (ja) | 地球の表面におけるストーム活動をリアルタイムで監視する方法および装置 | |
| Singh et al. | Remote sensing of D-region ionosphere using multimode tweeks |