杨振磊,徐更光,王振华,刘科种

(1.北京理工大学 机电学院,北京 100081;2.北京理工大学 信息科学技术学院 ,北京 100081)

0 引 言

基于核四极共振 (Nuclear Quadrupole Resonance,NQR)技术的炸药探测装置以准确率高、误报率低、无磁污染等优点而成为当今国内外研究的热点[1-3],具有很好的应用前景.该技术利用每种固体炸药都有其特定的 NQR频率来探测炸药.炸药的 NQR频率主要由原子核及核外电场梯度决定,对于同种原子核,NQR频率又主要由核外电场梯度决定,而分子结构是影响四极核核外电场梯度的主要因素,因此确定了炸药分子结构就间接确定了炸药的 NQR频率.HMX学名环四甲撑四硝胺 (CH2NNO2)4,是一种高能钝感炸药[4],同时也是很多混合炸药或固体推进剂的组分或添加剂之一[5-6].本文以 HMX为例,在不同高斯水平上计算并实际测试了其 NQR频率,给出了 HMX分子结构与 NQR频率的关系,并与测试结果进行了比较.

1 NQR技术原理

NQR是原子核的一种物理现象,指原子核非球对称部分与核外电场梯度相互作用引起能级分裂,在外加射频脉冲的作用下产生能级跃迁,产生标识物质自身 NQR信号的过程.不同原子核、同种原子核在不同物质、同种原子核在同种物质的不同晶型下,NQR频率都不相同,具有“指纹效应”.具有四极矩的原子核当核外电场梯度不为零时,四极体就会与核外电场发生相互作用,使原子核具有一定的能量,外在表现为一系列分立的超精细能级,在外加射频脉冲的作用下,炸药样品发生共振,脉冲结束后,14N通过……