[实用新型]一种证件表面微量爆炸物检测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微量爆炸物探测技术领域，具体说是涉及到一种证件表面微量爆炸物检测器。

背景技术

所谓的痕量爆炸物探测技术的原理是基于在对爆炸物的处理过程中必然留下痕迹，对这些粘附于人体和任何接触的物体上的痕迹抽取离子或者分析气体，进行分析提纯和过滤或者其他方式激励后进行物质成分分析的方法。非线性离子迁移谱技术(DMS)是目前最先进的微量爆炸物探测技术，是离子迁移谱技术(IMS)的新发展。IMS英文全称为Ion MobilitySpectrometry，即离子迁移谱分析，首先被Cohen和Karasek于1970年提出，他们用来检测被测物体中的原子和分子。其理论依据：每一种离子化的原子或分子都有独特的尺寸、形状、以及质量比电荷比，所以，当向该离子化的原子和分子施加电场时，就会在电场中运动。同时由于受中性气体碰撞的限制，宏观上该离子会以某一特定的速率运动。理论上各种不同的分子离化形成的离子具有不同的速率。通过对该速率进行测量，从而确定该原子和分子的种类。IMS系统的核心部件是迁移管，管的长度与仪器的分辨率成比例，因此，传统IMS减小设备体积必然降低仪器的分析性能，仪器小型化和探测精度之间相互矛盾，另外，迁移管内的电场分布并不均匀.越是靠近管壁运动的离子，其运动轨迹振荡得越厉害，这样，沿管壁周围运动的离子到达探测器所经过的路程就会大于沿管轴中心运动的离子，其迁移时间也会相应变长，最终导致谱线的加宽。非线性离子迁移谱技术，其探测原理是离子在非对称电场的作用下会定向发生偏移，而不同离子的偏移不同，从而修正偏移所需的补偿电压也不相同，这样就可以根据离子的补偿电压来确定物质离子的种类。以上两种技术鉴别离子的方式是离子迁移率和补偿电压，非线性离子迁移技术解决了目前广泛应用的离子迁移谱技术的不足。

发明内容

本实用新型的目的是实现直接对可疑的文件(护照、身份证、机票、车票、入场卷等)的表面进行取样分析，来检查是否存在爆炸物所遗留的痕迹，采用的技术先进，可实现体积小巧、结构简单、探测时间短、灵敏度高的微量爆炸物检测，是小型便携式爆炸物探测仪的核心部件。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下结构原理：一种证件表面微量爆炸物检测器，由证件放置槽、密封门、金属过滤网、密封测试腔、筒状金属外壳、电源接头、电信号输出口、X射线收发射器、、吸气泵接口、吹气泵接口、离子收集器、圆柱形电极板、法兰盘、密封螺钉和绝缘层组成，电源接头与法兰盘之间由聚四氟乙烯绝缘层进行绝缘，在筒状金属外壳的粗端顶端套装有顶端法兰连接一个电源接头，并在法兰上设有电信号输出口，在金属外壳的粗端设置吸气泵管道接口，在筒状金属外壳内部设置一个离子收集器，离子收集器安装在电极板上并与吸气泵管道相通，离子收集器上的电信号线通过电信号输出口导出。

检测时打开密封门，把待测证件放入证件放置槽然后关闭密封门，在不对称电场和补偿电压的作用下进行分离检测，检测目标物质的离子由离子收集器进行收集并转成电信号，电信号经放大处理即可由探测器进行声光及图像报警，本检测器需在前端加X射线收发射器9以使检测物离子化，设备的单次检查剂量不大于5uGy，前后端各一个吸气泵，吸气泵的流量为3升/分钟，其中前端气泵用来吹热气，使证件表面的附着物离开证件表面，另一个气泵在后端用来使被探测物分子随空气流入管道，经X射线源离化，离子在电场内进行分离。两组电极板由后端接入不对称电压，它由一个不对称的方波交流电提供。正向高压电场为15000伏/厘米，持续时间为1毫秒；反向低压电场为5000伏/厘米，持续时间为3毫秒，补偿电压为连续扫描电压1.5～10.5伏/1000毫秒，探测时间为1～3秒。样品离化后，在载气的带动下进入到不对称交频电场中，使得离子在沿轴向随载气运动的同时，在径向做振荡运动。由于电场不对称，离子在正半部分和负半部分运动的距离不一样，也就是说在每一个周期里，离子都会向一个方向运动一个距离。不同的离子在电极板内具有不同的漂移程度，为了使离子检测器检测到爆炸物离子电流，需要加一个补偿电压，不同物质所需要的补偿电压不同，离子在没有其所需补偿电压的作用时就会被电极板吸收，这样离子收集器便没有电信号输出。记录收集极离子电流与补偿电压的对应关系就可以确定离子的种类。

由于本实用新型采用了上述所述的结构及非线性离子迁移谱技术的工作原理，可以方便的实现对常见证件的爆炸物安检，特别是国内常见爆炸物硝酸铵和黑火药的检测，同时本实用新型的检测是选择性离子束的收集，不存在时间上的先后顺序，不需要复杂的结构设计，减少了影响仪器灵敏度的因素，使得本实用新型能够实现体积小巧、结构简单、探测时间短且灵敏度高，达到了发明的目的。