[发明专利]一种有效抑制拖尾振铃的核四极矩共振探头

说明书

本发明属于含四极矩核的固态物质探测装置技术领域，具体涉及一种有效抑制拖尾振铃的核四极矩共振探头，包括调谐匹配电路、Q值开关电路和滤波电路，所述调谐匹配电路、Q值开关电路和滤波电路电性连接；设有调谐匹配电路、Q值开关电路和滤波电路，调谐匹配电路可以在射频激励来临后使探头线圈获得最大的功率，并且在待测物质特征频率下谐振以激励样品产生NQR信号；Q值开关电路可以根据探头的工作状态切换Q值，以获得最优的NQR信号和检测信噪比，滤波电路可以滤除激励和其它环境中产生的噪声。电路提高信号采集效率，提高输出信号的信噪比，该电路具有对称性Q值切换电路，可使探头的振铃恢复时间从390μs降低到12.127μs，可有效抑制振铃拖尾信号。

技术领域

本发明属于含四极矩核的固态物质探测装置技术领域，具体涉及一种有效抑制拖尾振铃的核四极矩共振探头。

背景技术

当今社会正面临许多反恐安全问题，主要与爆炸物有关，爆炸物呈现出隐蔽性和各异性，对其探测带来了巨大挑战。常规爆炸物探测方法通常存在缺陷，例如，金属探测器在磁性土壤、低金属含量的矿山、粘土、潮湿和导电性土壤以及与地表非常接近的矿井中都存在高虚警率的问题；再如金属探测器和探地雷达(GPR)的虚警率较高，这是因为它们的检测都基于次要特征，而不是基于炸药的本质成分；NQR是一种原子核物理现象，是指原子核的非球对称部分因与核外电场梯度相互作用引起能级分裂，在外加射频场作用下，产生能级跃迁的过程。由于NQR技术只检测爆炸物的物质分子本身，不受金属材料、外壳、形状等其它因素的影响，所以NQR技术对物质识别具有唯一性，在鉴别物质方面具有广泛应用，是一种理想的固态物质探测技术。

然而在利用NQR方法进行爆炸物探测时，存在各种干扰信号，对NQR探测信号的影响较大，其中激励脉冲在探头上产生的拖尾信号引起的干扰最为严重，由于激励脉冲本身信号较强，在激励脉冲过后，系统感应探头中的储能不能得到立刻释放，使得激励脉冲结束后感应探头中仍存在一段时间的振铃拖尾信号，而被检测样品受激而产生的NQR信号衰减速率非常快且其本身又很微弱，拖尾信号在减小的过程中，NQR信号已衰减大半，这使得采集到的NQR信号非常微弱，信噪比极低，需要多次重复采集，因此提高探头天线灵敏度和信噪比是NQR探测系统的主要研究方向。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种有效抑制拖尾振铃的核四极矩共振探头，具有可有效抑制振铃拖尾信号特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有效抑制拖尾振铃的核四极矩共振探头，包括调谐匹配电路、Q值开关电路和滤波电路，所述调谐匹配电路、Q值开关电路和滤波电路电性连接；所述调谐匹配电路包括并联连接的支路一和支路二，所述支路一包括串联的探头线圈电感Lo、等效电阻Ro和调谐电容Co，所述支路二包括等效电感L1；所述Q值开关电路包括两个对称布置的三极管开关电路以及通过变压器连接的信号电路；所述滤波电路的输入和输出端连接有限幅电路，所述滤波电路还包括三个并联的滤波支路。

作为本发明的一种有效抑制拖尾振铃的核四极矩共振探头优选技术方案，所述探头线圈电感Lo为3μH，等效电阻Ro为0.3Ω，调谐电容Co为382pF，等效电感L1为134.4nH。

作为本发明的一种有效抑制拖尾振铃的核四极矩共振探头优选技术方案，所述三极管开关电路包括三极管，该三极管的E极接地，该三极管的B极串接1kΩ电阻连接在TTL端，三极管的E极和B极还并联有2kΩ电阻，所述三极管的C极依次连接有变压器和相互并联的电容、电阻，然后连接至VCC端。

作为本发明的一种有效抑制拖尾振铃的核四极矩共振探头优选技术方案，所述相互并联的电容、电阻,电阻值为120Ω、电容值为0.1μF。

作为本发明的一种有效抑制拖尾振铃的核四极矩共振探头优选技术方案，所述三极管开关电路和所述信号电路之间的变压比为1：8。