X射線無損檢測在炮彈識別
日本投降時,在我國遺棄了大量的化學武器,給我國人民的生命財產(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,日本本遺棄在我國的化學彈大約有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)。由于這些化學彈經(jīng)過5O多年的埋藏,很多已經(jīng)嚴重銹蝕、變形、甚至泄露,給化學彈的回收鑒別和今后的銷毀帶來了很大難題。目前,對這類炮彈識別的一種有效的方法就是利用X射線無損檢測技術,將炮彈的內(nèi)部結構呈現(xiàn)在底片或者熒屏上,并根據(jù)彈體的內(nèi)部結構和日本遺棄化武的相關圖紙來判明彈的種類和狀態(tài)。目前,國際禁止化學武器公約組織(OPCW )和其他一些已先后將這一技術作為化學武器識別的一種重要手段??紤]到當前中方的識別主要是針對原來已發(fā)現(xiàn)、尚未宣布和處理的一些可疑炮彈和對新發(fā)現(xiàn)點的炮彈進行識別,以判斷是否為日本遺棄化學彈,為我國對外宣布提供可靠依據(jù)。該系統(tǒng)應具備:
1)識別結果要可靠;2)系統(tǒng)要有良好機動性和環(huán)境適應性,可滿足在不同環(huán)境下野外現(xiàn)場檢測的需要;3)系統(tǒng)能對75、9O、105、150mm 常見炮彈進行識別;4)采用實時成像檢測方法和相應設備;5)確保作業(yè)人員安全。 在滿足以上基本要求的情況下,還應考慮:1)系統(tǒng)結構簡單,便于現(xiàn)場安裝使用,一般2人半天應能展開工作(不包括場地準備);2)盡可能節(jié)約經(jīng)費。1 系統(tǒng)的組成及主要性能 根據(jù)技術要求,系統(tǒng)采用機動性強的車載便攜式結構。主要設備包括:x射線系統(tǒng)、圖像增強器、炮彈固定臺、X 射線光柵、圖像采集處理系統(tǒng)、輻射劑量儀、發(fā)電機、運輸車等。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SMART3OOHP,其電壓為3OOkV,電流3.0mA,可對150mm 以下的炮彈進行檢測,并具有連鎖安全警示裝置。1.2 圖像增強器 采用XRS232圖像增強器,輸入屏直徑575px(9”),系統(tǒng)分辨率38 Lp/cm,視頻標準:4%以內(nèi),濃度變化5倍時,誤差小于17 ,能夠滿足氡子體連續(xù)測量的要求。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、人的活動狀況、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量的要求。方法要求儀器取樣時氣流均勻,對不同的氡子體有相同的探測效率,如使用半導體探測器的儀器。儀器檢定時,應選擇中等的氡子體平衡比,并基本保持恒定。若需要進一步提高靈敏度,可加大取樣流率或改用10 rain采樣時間,后者在平衡比較小時,誤差要大一些。在1:0:0的平衡比下,取樣時間5min,測量周期90min,測量延時0min,表8所示濃度變化時,計算誤差分別為一13.1 、一9.O% 、一7.7 9/6、一7.0 ,也就是說,計算結果偏小。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)測量儀”和南華大學開發(fā)的“NR一200A氡子體連續(xù)測量儀”上成功使用。