Устройство обнаружения ферромагнитных объектов в полупроводящей среде

Изобретение относится к области обнаружения ферромагнитных объектов и может быть использовано при гуманитарном разминировании, в борьбе с терроризмом, для выявления крупного металлического мусора в пресной воде рек и озер. Техническим результатом изобретения является увеличение дальности обнаружения ферромагнитных объектов в толще полупроводящей среды (грунта, воды). Новым в способе обнаружения ферромагнитных объектов является усиление их нелинейных демаскирующих свойств за счет механического возбуждения намагничивающим магнитным полем от незаземленного токопроводящего намагничивающего контура, что приводит к увеличению дальности их обнаружения в толще полупроводящей среды при использовании нелинейной радиолокации. Устройство обнаружения ферромагнитных объектов в полупроводящей среде содержит источник электроэнергии, незаземленный токопроводящий намагничивающий контур, излучатель и приемник отраженных электромагнитных сигналов. Новым в обнаружителе ферромагнитных объектов, использующем способ нелинейной радиолокации, является введение намагничивающего контура, питаемого от собственного источника электроэнергии.

Изобретение относится к области обнаружения ферромагнитных объектов и может быть использовано при гуманитарном разминировании, в борьбе с терроризмом при поиске тайников с оружием и боеприпасами в толще грунта, а также в экологии для выявления металлического мусора в пресной воде рек и озер.

Известен магнитометрический способ обнаружения, предназначенный для поиска ферромагнитных объектов в различных полупроводящих средах, в том числе в грунте и воде [1].

Недостатком данного способа является подверженность помеховому воздействию мелких ферромагнитных объектов (стреляных гильз, мелких осколков боеприпасов и др.). Это значительно снижет темп ведения поиска, а часто его вообще исключает на местности, сильно засоренной мелким металлическим мусором.

Известен способ нелинейной радиолокации, используемый для обнаружения объектов с нелинейными электрическими элементами в своей конструкции. Такими элементами являются, в том числе, окисные пленки контактируемых ферромагнитных деталей конструкции объекта поиска. При реализации этого активного регистрируют гармоники и комбинационные частоты в спектре сигнала, отраженных от объекта с нелинейными свойствами. Данный способ мало подвержен помеховому воздействию мелкого металлического мусора [1].

Недостатком этого способа является малая дальность обнаружения ферромагнитных объектов, обусловленная незначительной нелинейностью их металлических контактов.

Техническим результатом изобретения является увеличение дальности обнаружения ферромагнитных объектов в толще полупроводящей среды - грунте и пресной воде, что увеличивает эффективность поиска при гуманитарном разминировании и в борьбе с терроризмом.

Поставленный технический результат достигается механическим возбуждением искомого ферромагнитного объекта зондирующим магнитным полем от собственного источника магнитного поля. Возбуждение механических колебаний в ферромагнитном объекте обусловлено магнитострикционным [3] и пондомоторным эффектами [4], возникающими при ударном намагничивании этого объекта. Эти колебания резко усиливают нелинейные свойства пружинных металлических контактов, имеющихся у ферромагнитного объекта поиска [5]. Усиление нелинейных демаскирующих свойств у объекта поиска увеличивают дальность его обнаружения при использовании способа нелинейной радиолокации.

На чертеже показана структурная схема устройства для осуществления предложенного способа.

Устройство обнаружения ферромагнитного объекта (1) в полупроводящей среде содержащий источник энергии (2), незаземленный токопроводящий намагничивающий контур (3), излучатель многочастотного зондирующего электромагнитного поля (4) и приемник гармоник и комбинационных частот (5), обусловленные нелинейными свойствами объекта поиска.

Устройство обнаружения ферромагнитных объектов (1) работает следующим образом.

Незаземленный токопроводящий намагничивающий контур (3), питаемый от источника электроэнергии (2), создает в пол/проходящей среде магнитное поле. Это поле возбуждает механические колебания в ферромагнитном объекте (1), что усиливают его нелинейные отрицательные свойства.

При этом многочастотное электромагнитное поле, создаваемое излучателем (4) и переизлученное «нелинейным» объектом поиска на гармониках и комбинационных частотах, усиливается, что приводит к возрастанию дальности его обнаружения.

Источники информации:

1. Щербаков Г.Н. Обнаружение скрытых объектов. М., «Арбат-Информ», 2004 г., с.28-33; 57-65.

2. Щербаков Г.Н. Применение нелинейной радиолокации лдя дистанционного обнаружения малоразмерных объектов. Специальная техника, 1999 г., 6, с.34-39.

3. Физический энциклопедический словарь. Главный редактор Прохоров М.М. М., «Большая Российская Энциклопедия», 1993 г. с.384-386.

4. Бессонов Л.А. Теоретические основы электроники. М., «Высшая школа», 1967 г., с.106-111.

5. Клементенко А.Я. и др. Контактные помехи радиоприему. М., «Военное издательство МО СССР», 1979, с.24-32, 52-56.

Устройство обнаружения ферромагнитных объектов в полупроводящей среде, содержащее излучатель многочастотного электромагнитного поля, приемник гармоник и комбинационных частот отраженного поля, отличающийся тем, что в него введен источник электроэнергии, подключенный к незаземленному намагничивающему контуру.