X射線無損檢測(cè)在炮彈識(shí)別
日本投降時(shí),在我國遺棄了大量的化學(xué)武器,給我國人民的生命財(cái)產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成了極大的威脅和破壞。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),日本本遺棄在我國的化學(xué)彈大約有200余萬發(fā),按毒劑的種類可分為紅彈(-苯氰胂/- 苯氯胂)、黃彈(芥子氣、路易氏氣混合)、青白彈(光氣、三氯二甲腫)及茶彈(氫氰酸)。由于這些化學(xué)彈經(jīng)過5O多年的埋藏,很多已經(jīng)嚴(yán)重銹蝕、變形、甚至泄露,給化學(xué)彈的回收鑒別和今后的銷毀帶來了很大難題。目前,對(duì)這類炮彈識(shí)別的一種有效的方法就是利用X射線無損檢測(cè)技術(shù),將炮彈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)在底片或者熒屏上,并根據(jù)彈體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和日本遺棄化武的相關(guān)圖紙來判明彈的種類和狀態(tài)。目前,國際禁止化學(xué)武器公約組織(OPCW )和其他一些已先后將這一技術(shù)作為化學(xué)武器識(shí)別的一種重要手段。考慮到當(dāng)前中方的識(shí)別主要是針對(duì)原來已發(fā)現(xiàn)、尚未宣布和處理的一些可疑炮彈和對(duì)新發(fā)現(xiàn)點(diǎn)的炮彈進(jìn)行識(shí)別,以判斷是否為日本遺棄化學(xué)彈,為我國對(duì)外宣布提供可靠依據(jù)。該系統(tǒng)應(yīng)具備:
1)識(shí)別結(jié)果要可靠;2)系統(tǒng)要有良好機(jī)動(dòng)性和環(huán)境適應(yīng)性,可滿足在不同環(huán)境下野外現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要;3)系統(tǒng)能對(duì)75、9O、105、150mm 常見炮彈進(jìn)行識(shí)別;4)采用實(shí)時(shí)成像檢測(cè)方法和相應(yīng)設(shè)備;5)確保作業(yè)人員安全。 在滿足以上基本要求的情況下,還應(yīng)考慮:1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,便于現(xiàn)場(chǎng)安裝使用,一般2人半天應(yīng)能展開工作(不包括場(chǎng)地準(zhǔn)備);2)盡可能節(jié)約經(jīng)費(fèi)。1 系統(tǒng)的組成及主要性能 根據(jù)技術(shù)要求,系統(tǒng)采用機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的車載便攜式結(jié)構(gòu)。主要設(shè)備包括:x射線系統(tǒng)、圖像增強(qiáng)器、炮彈固定臺(tái)、X 射線光柵、圖像采集處理系統(tǒng)、輻射劑量儀、發(fā)電機(jī)、運(yùn)輸車等。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。1.1 X射線系統(tǒng)I1 采用高穩(wěn)定的便攜式x光機(jī)SMART3OOHP,其電壓為3OOkV,電流3.0mA,可對(duì)150mm 以下的炮彈進(jìn)行檢測(cè),并具有連鎖安全警示裝置。1.2 圖像增強(qiáng)器 采用XRS232圖像增強(qiáng)器,輸入屏直徑575px(9”),系統(tǒng)分辨率38 Lp/cm,視頻標(biāo)準(zhǔn):4%以內(nèi),濃度變化5倍時(shí),誤差小于17 ,能夠滿足氡子體連續(xù)測(cè)量的要求。從表4可知,在2.75L/min的小流率取樣的情況下,仍具有0.001249~J/m。的靈敏度。從有關(guān)資料知,環(huán)境氡子體潛能濃度水平一般在1~0.01sJ/m。,環(huán)境氡子體平衡比及其潛能濃度隨通風(fēng)、人的活動(dòng)狀況、氣象條件的不同而有很大的變化。因此該方法可滿足環(huán)境氡子體潛能濃度測(cè)量的要求。方法要求儀器取樣時(shí)氣流均勻,對(duì)不同的氡子體有相同的探測(cè)效率,如使用半導(dǎo)體探測(cè)器的儀器。儀器檢定時(shí),應(yīng)選擇中等的氡子體平衡比,并基本保持恒定。若需要進(jìn)一步提高靈敏度,可加大取樣流率或改用10 rain采樣時(shí)間,后者在平衡比較小時(shí),誤差要大一些。在1:0:0的平衡比下,取樣時(shí)間5min,測(cè)量周期90min,測(cè)量延時(shí)0min,表8所示濃度變化時(shí),計(jì)算誤差分別為一13.1 、一9.O% 、一7.7 9/6、一7.0 ,也就是說,計(jì)算結(jié)果偏小。方法已在原核工業(yè)六所開發(fā)的“KF一618氡/氡子體連續(xù)測(cè)量儀”和南華大學(xué)開發(fā)的“NR一200A氡子體連續(xù)測(cè)量儀”上成功使用。