[发明专利]一种基于脉冲快中子检测爆炸物方法

说明书

本发明公开了一种基于脉冲快中子检测爆炸物方法，属于应用电子设备进行识别的方法技术领域，采用⁶⁰Co放射源对探测系统进行粗刻，然后测量水的全谱，采用H、O元素的特征峰及其逃逸峰进行能量刻度；采用中子源、中子准直器组成的照射模块对样品进行照射；采用γ能谱探测系统对样品释放的γ射线进行收集与分析；根据样品放置的容器不同，对测得的能谱进行相应容器的本底扣除；从能谱中得到代表C元素、O元素和N元素的信息，并计算C/O和N/O的值；将C/O、N/O的界线值定于2，获取待检样品中的C/O、N/O，并判断其均小于2，初步判断该样品为爆炸物。检测爆炸物过程中，解决了传统方法容易误报警难缺点，实现安全、快速而准确爆炸物报警的功能。

技术领域

本发明涉及一种基于脉冲快中子检测爆炸物方法，属于应用电子设备进行识别的方法或装置技术领域。

背景技术

目前对于爆炸物检测方法主要有X光透视、核电四极矩共振技术以及中子检测法等。其中，X射线透视通过密度进行分辨，难以有效检测塑性炸药。中子感生瞬发γ分析(NIPGA)主要是利用中子束照射样品，通过测量中子与物质反应瞬间产生的特征γ射线进行元素分析，就叫中子感生瞬发γ分析(NIPGA)。中子感生瞬发γ元素分析法(NIPGA)最早是由美国科学家于20世纪70年代提出的，主要目的是为了弥补传统中子活化分析(NAA)在检测H、C、B等没有放射性子核产生的轻元素方面的不足。由于爆炸物主要组成元素是C、H、O、N等低Z元素，只是元素含量与一般物质有很大的区别，相对于普通物品，爆炸物中N元素的含量一般比较高，因此目前多通过测量N元素的含量来判断被检物品是否为爆炸物。

通过测量N元素的含量来判断被检物品是否为爆炸物这种方法简单，容易实现，但是其误报率也比较高，因为有些塑料的N含量比一般爆炸物还高，比如聚甲基丙烯酸酯塑料，而有的爆炸物N含量又比较低，比如三硝基萘，其N含量只有9.09％，因此单纯依靠N元素无法准确地分析被检测物品是否为爆炸物。爆炸物检测在世界各国的安检体系中占有重要的地位。大多数日常物品与爆炸物的主要组成元素都是C、H、O、N四种，只是相对含量有较大区别。安检过程具有快速、无损的特点。在这些条件下，爆炸物检测误识别的概率较大。快速且准确的爆炸物检测方式对维护国家利益和社会安全稳定具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的爆炸物检测正确率较低的问题，提供了一种脉冲快中子检测爆炸物方法。

本发明采用的技术方案：脉冲快中子检测爆炸物方法步骤如下：

步骤一：采用⁶⁰Co放射源对探测系统进行粗略能量刻度，标明所需特征峰的位置，然后测量水的全谱，采用H、O元素的特征峰及其逃逸峰进行能量刻度；

步骤二，采用中子源、中子准直器组成的照射模块对样品进行照射；

步骤三，采用γ能谱探测系统对样品释放的γ射线进行收集与分析；

步骤四，根据样品放置的容器不同，对测得能谱进行相应容器的本底扣除；

步骤五，从能谱中得到代表C元素、O元素和N元素的信息，并计算C/O和N/O的值；

步骤六，将C/O、N/O的界线值定于2，获取待检样品中的C/O、N/O，并判断其均小于2，则初步判断该样品为爆炸物。

所述快中子的能量为14MeV，脉冲宽度定为10us，频率为10kHz。

所述中子准直器为不锈钢、含硼聚乙烯和铅三种材料。

进一步，所述的脉冲快中子检测爆炸物方法，其特征在于，所述γ能谱探测器采用2英寸×2英寸的LaBr₃(Ce)闪烁体探测器，多道分析器采用具有外触发功能的多道分析器，采用延迟后的中子脉冲同步信号对其进行控制，使其在脉冲快中子产生瞬发γ时工作。