爆炸物探测技术

    一、化学型爆炸物探测技术

    化学型探测技术主要有：离子迁移率谱技术、气相色谱技术。

    1．离子迁移率谱技术探测爆炸物

    离子迁移率谱技术探测爆炸物的关键步骤有以下三个：

    （1）样品采集

    爆炸物同其他各种化学物质一样，都能或多或少地挥发出气态物质或释放及微小的微粒。在制造爆炸物及伪装或包装过程中，很可能在犯罪分子的手上，手接触的部位，以及包装箱上，吸附、粘连着痕量(皮克级)的爆炸物。通过样品采集过程，将吸附、粘连着痕量的爆炸物物质采集到检测设备中。样品采集方式主要有：气流采样（飓风采样）与试纸采样两种。

    （2）离子化过程

    该过程是将采集到的样品物质通过加热使其中的待检测物质迅速气化，将气化的待检测物质离子化主要有以下三种方式：射线照射、激光照射（使电子的能级发生跃迁）、高电压（直流）电离。

    （3）探测过程

    将离子化的被检测物送入漂移电场。离子从开始漂移至到达收集电极（探测极）这段时间称为该离子的漂移时间，相同质量电荷比的离子，其漂移时间也相同。因此，漂移时间已成为该离子的一种特征参数，是区别不同离子的主要参数。利用计算机技术将新检测到的被检测物信息与计算机记忆的信息进行一一比对，从而确定被检测物是否含有爆炸物的成分。

    2．气相色谱技术探测爆炸物

    气相色谱技术探测爆炸物的关键步骤同样有三个，前二个步骤同离子迁移率谱技术探测爆炸物的关键步骤相同这里不再赘述。第三个步骤是：用载气（通常为氮气）流，实际中常使用纯化空气流将离子化的被检测物送入毛细柱（气相色谱柱）内，与毛细柱中的填充物质发生作用，该填充物质对不同离子的吸引力不同。随着色谱柱被加热，不同物质的离子挥发的先后次序不一样，即可将各种成分分开。
 气相色谱的数据量很丰富，可分辨组成成分复杂的物质。与此相比，离子迁移率谱的分辨多种物质的能力相对差一些。因此，一些设备将这二种技术结合起来，谱图联用，建立起对爆炸物的二维探测平台，进一步提高了****的探测精度。

    二、能量型爆炸物探测技术

    能量型爆炸物探测技术主要有以下六种：

    （一）双能量X射线爆炸物探测技术

    这种技术是以双能量X射线材料识别为基础的，材料识别是利用被检测物对高能X射线和低能X射线的衰减不同来确定，常用高能X射线的衰减和低能X射线的衰减的比值来区分材料，并用K值来表示。 K值与物质有效原子序数Z，在常用材料范围内（包括常用的有机物和无机物），有着中调变化的对应关系。通常，被测物质由多种元素组成，用原子序数来表达化合物和混合物的有效原子序数。材料识别精度用分辨有效原子序数的精度来衡量。X射线爆炸物自动探测需要高精度的材料识别探测系统，材料识别能否具有高**度是X射线爆炸物自动探测的关键技术之一。图像识别是智能烈爆炸物自动探测的核心，通过对图像分害、材料识别和图像分析确定具有一定质量的爆炸物。因此，准确地在复杂的包裹背景下，将爆炸物分割出来，是爆炸物自动探测的另一项关键技术，也是材料识别的前提条件。

    在实际工作中，集成两套独立的X射线发射与接收系统（高能与底能），对X射线的两个能谱进行了彻底的分离，从而更好地区分材料。

    （二）多探测器点扫描X射线爆炸物自动探测技术

    这种技术所依赖的关键部件主要有：3个X射线探测器和1个由微处理器控制的X射线源。这3个探测器可以使设备做到无死角探测（折弯透射探测器），可获得高、低能前散射图像（背散射探测器）以及高、低能背散射图像（背散射探测器）。X射线分别工作在75KEV和150KEV两种能级上。利用低能和高能透视图像可以得到被检测的等效原子序数信息，从X射线的前散射和背散射图像，可以获得被检物材料的密度信息，如果能得到物质的密度信息，就能把**从有机物中识别出来。这种设备具备有一般双能量安检设备的功能，而X射线的散射图像提供了大量的材料特性信息，从而使这种设备在探测**等危险品时，进一步提高了准确度。

    （三）多视角X射线自动爆炸物探测技术

    多视角X射线自动爆炸物探测技术结合多能量X射线技术，从多个角度对包裹进行两个能级的X射线照射，获得同一个被检测物不同角度的图像，再通过专门的软件处理技术重建被检测目标的三维轮廓，从而获得被检测物中各个目标物的有效原子序数和密度。将获得的有效原子序数和密度信息同已知的相应信息进行比对，从而对目标物是否为爆炸物做出判断。

（四）CT技术爆炸物探测

    采用CT技术的X射线安检设备，可以在6秒钟内对被检测物进行全方位的扫描，从而得到被检测物的每一部分的三维信息，并实时地以三维图形重现被检物体。这种设备在显示被检测图形的同时标出**等危险品的位置、重量、**类型。其原理是根据对被检测物进行全方位扫描所得到的三维数据，计算出被检测每一点的密度，将密度值相近的点联系起来，从而得出物质重量。另外，通过加装不同程序，还可以探测毒品等有机物质。CT技术的优势在于它所获得的多维信息量，用这种技术可探测出体积与数量较小但威力巨大的**或装置。

    （五）中子探测技术

    这种技术是通过向被检测物发射出中子束（穿透力比X射线强）来实施检测的。中子束能穿透包括铅在内的任何物质，中子本身不带电，中子束不会对接受照射的物品造成任何损害，但是，中子束惟独对氮原子反应异常敏感。

    人们常称的“塑料炸弹”，其实它并非由塑料制成，只是由于这些可塑形**无固定形状，可随意揉造的可塑性而得名。这些可塑**含有大量的氮，而含氮物体一旦被中子束照射便立即放出γ射线，还由于可塑**的含氮原子的浓度特别高，所以，利用传感仪器监测接受中子照射后X射线的存在并加以计算机分析，便能科学地、简便地探测到塑料**的存在。

    （六）拉曼光谱探测爆炸物技术

    当用波长比试样粒径小得多的中色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会按原来的路径方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散���光。在垂直方向观察时，除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外，还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线，这种现象称为拉曼效应。由于拉曼谱线的数目，位移的大小，谱线

    的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此，对拉曼光谱的分析，可以得到有关分子振动或转动的信息。拉曼光谱技术又称“分子指纹”技术，即不同物质的拉曼光谱具有**性，通过采集拉曼光谱并与数据库比对，即可探明米知的物质。