爆炸物探测装备技术的发展趋势研究

摘 要 近年来，爆炸恐怖袭击日益猖獗，对社会和人民的安全构成了巨大威胁，为对付爆炸恐怖袭击、避免爆炸案件的发生，许多国家采取了广泛措施，利用各种可能的技术手段对隐藏爆炸物进行探测，爆炸物探测技术随之得到不断的发展。但从实践情况看，有些爆炸物探测装备在遂行任务中也暴露处一些缺陷和不足，有些爆炸物仍然很难测到，比如爆炸物远程探测技术。所以加快研究爆炸物探测装备迫在眉睫。

关键词 爆炸物探测技术 发展趋势

中图分类号：TN247 文献标识码：A

1现有爆炸物探测技术

技术防范作为反恐防爆的重要措施正日益彰显出广阔的应用前景。而爆炸物探测技术则是技术防范的重要应用手段。目前，世界上爆炸物探测技术主要分为两大类：即以蒸气/微粒探测为代表的化学型探测技术和以X 射线、 射线、中子等介质探测为代表的能量型探测技术。下面简单介绍这两种探测技术。

1.1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。离子迁移率谱技术探测爆炸物的关键步骤有以下三个：样品采集、离子化过程、探测过程。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。

1.2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：双能量X 射线爆炸物探测技术、多探测器点扫描X射线爆炸物自动探测技术、多视角X射线自动爆炸物探测技术、CT技术爆炸物探测、中子探测技术、拉曼光谱探测爆炸物技术。

2改进现有技术

对于现有的一些探测器材进行改进，克服现有器材的缺点或不足（比如提高X射线机、集装箱检查系统探测炸药的能力），这将使探测爆炸物更为方便，对预防爆炸恐怖袭击事件更为有效。

2.1 X射线检测系统

X射线探测技术是根据所测物品的密度分布来判断的，虽然有的仪器还附加上有效原子序数、体积和形状以进一步提高准确度，但由于密度和有效原子序数不能唯一地表征炸药，因此，即使采用了三维成像技术，其漏报率和误报率也较高，在实际运用中对金属的探测效果好，但对炸药的探测效果不理想。绝大多数X射线对生物有损伤。因此，在使用上受到很大限制。所以应该对这一检测系统进行改进，应该研究低剂量X射线系统，检查物体时使X射线照射受检物体的时间由原来的几秒缩短为现在的百分之一到万分之一秒，然后将图像增强，高灵敏度摄像机和存储器同步操作，把一闪即逝的图像储存下来，再从监视器上把图像显示出来，这样就能解决原来的X射线系统所遇到的问题。

用X射线进行防爆安全检查，对于原子序数较高的物品效果较好，而对炸药本身原子序数低的碳、氢、氮、氧等成分效果不是很好。对于这一问题，我们可以充分利用各种能量范围的X射线，用高能部分检查金属物品，用低能部分检测非金属，把金属与非金属过渡部分的物质单列出来，再把每一部分给以不同彩色，这样便能一目了然的判定被检查物品中哪些是金属，哪些是非金属，哪些又是介于两者之间的物质。

2.2中子炸药探测器

中子分析技术的探测系统是根据炸药含氮量丰富的特点来探测行李中的炸药分布，由于其探测的只是氮的含量，而与氮原子所处的化学环境无关，因此，含氮丰富的物质，均易引起误报（比如尼龙、动物胶、毛制品），即使加上空间分辨技术，对误报率的改善也不大，有时还要与其它器材结合使用，但它的检测速度快，效率高，有较高的实用价值。

在中国，90%以上的案件是使用硝酸炸药和黑火药，目前所有的炸藥探测器的发现率都较低，且检查的工作效率低，不适于快速及大量物品的检查。中子仪虽然可以较好的解决这个问题，但因成本太高（上百万美元）而无法推广，这方面有待我们进一步加快改进步伐。

3发展新技术

为适应发展，应该开发更先进的爆炸物检测方法，提供更为先进的检测系统。目前，世界各国对爆炸物品检测识别手段的主要趋势是大力发展增大爆炸物品的监测和识别能力的新技术。

3.1仿生学技术

目前经过培训的防爆犬是检测爆炸物范围最广、灵敏度最高的探测系统。这些犬还可以经过训练用来检测人、毒品、燃料和疾病等项目。虽然可以大量使用警犬进行爆炸物检测，但是由于警犬连续工作时间短、训练费用高，以及有些场合无法使用，因此，使用警犬检测爆炸物受到很大的限制。但是，我们应该关注和研究的是检测爆炸物的能力。国内外已经开始对警犬的这一能力进行仿生学研究，研究警犬如何完成微量爆炸物的检测和识别，利用这些研究的成果设计新的爆炸物探测系统。

现在美国还研究出利用蜂蜜来进行炸药探测，因为蜜蜂对花粉很敏感，在几公里外就能找到花粉的来源，科学人员就是利用蜜蜂的这一特点，经过训练和培养，利用其对粉尘和气味的敏感来寻找炸药。因每种生物不能同时识别多种炸药气味，有一定的局限性，但它在炸药探测器材尚不完善的情况下，仍不失为一种有效的检查方法，为多国警方所重视和较多地使用。所以，仿生学技术在爆炸物探测新技术方面还是有发展空间的。

3.2核四极共振技术

现在各国一般拥有的是核磁共振技术来探测炸药，此技术检测灵敏度、可靠性以及特异性方面均较理想，但由于探测时需要有产生强磁场的磁铁，这就造成系统的体积和质量庞大，而且强磁场也会对磁介质和磁性物品造成破坏，因此实用性不好。

核四极共振技术类似于核磁共振技术，同时具有比核磁共振更优越的特点，如检测时不需要磁场，以及同一种原子和在不同的化学环境中具有不同的核四极共振频率等。到目前为止，实验上已经对超过1万种化合物进行过研究，尚未发现其中有相同的共振频率。因此，利用核四极共振技术探测炸药，可准确的探测出来，分辨率也会较高，并且由于大多数炸药均为含氮的固体，实验已经证明核四极共振技术用于探测炸药非常有效。核四极共振技术也无辐射性危害。因此，在目前使用的炸药探测方法中，核四极共振炸药探测方法被认为是一项比较有效、很有希望取得成功的方法。

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