魏　慶

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用先進技術(shù)探測恐怖襲擊炸藥

魏慶

“伊斯蘭國”制造了震驚世界的巴黎恐怖襲擊之后，倫敦、華盛頓等城市也面臨著恐怖襲擊的威脅。自從“9·11”恐怖事件以來，以美國為首的西方國家打擊恐怖活動就始終沒有停止過，特別是俄羅斯、法國近期持續(xù)加大了空襲伊斯蘭國的強度。在以后相當(dāng)長的時間內(nèi)，城市反恐將成為全球共同應(yīng)對的挑戰(zhàn)。在這場光明與黑暗的較量中，我們需要借助科技力量進行防恐和反恐。

利用人造鼻探測炸藥

找出炸藥并進行拆毀是一項很費錢的工作。每拆除500顆炸藥就可能有一名爆破專業(yè)人員犧牲。據(jù)估計，在世界各地以前戰(zhàn)場彈痕累累的地下埋藏著一億顆以上炸藥?，F(xiàn)在科學(xué)家們正在研制一種高技術(shù)方法，用能夠嗅出這種爆炸物氣味的人造“鼻子”探測出爆炸物。美國國防部為這項研究撥出了260萬美元的經(jīng)費，并授予在3年之內(nèi)完善這項技術(shù)的委托書。迄今看起來這種像是光纖電纜插入計算機的人造傳感器，已經(jīng)能夠辨別出30種不同的化學(xué)氣味了。這些味道的區(qū)別有時僅僅為一個碳原子之差。一旦完善后，這種傳感器電纜便可以放入建筑物管道或者投放到布雷區(qū)，它們在那里可以嗅出炸藥表面散發(fā)出的極其微弱的氣味。這種相對來說比較便宜的“嗅探器”，可以由機器人或者自動車在一定距離之外推動，從而避免給價格昂貴的計算機設(shè)備及操縱它的人員造成任何危險。依照和美國國防部簽署的一項合同，美國一家技術(shù)公司及一家技術(shù)研究所共同開發(fā)出了一種稱為“菲多”的人工鼻。“菲多”依靠在紫外線下發(fā)光的聚合物條來探測炸藥。人體攜帶的炸藥會散發(fā)出與爆炸物有關(guān)的化學(xué)氣味，因此擋住了射向“菲多”中的聚合物的紫外線，使熒光變暗。與“菲多”相聯(lián)的計算機能立即感應(yīng)出光線的變化，并發(fā)出警報。在密蘇里州倫納德伍德堡進行的測試中，“菲多”表現(xiàn)出了良好的性能。但是，由于與爆炸物無關(guān)的其他化學(xué)品也能夠使聚合物起反應(yīng)，因此諾馬蒂克斯公司的這種產(chǎn)品容易發(fā)出錯誤的警報。

利用金屬的渦流效應(yīng)探測炸藥

這種探雷器能輻射出電磁場，當(dāng)探頭靠近金屬殼或使用金屬引信、電路等部件的炸藥時，會受激產(chǎn)生渦電流，渦電流又產(chǎn)生新的電磁場作用于探頭，從而引起振蕩器頻率發(fā)生變化，使探雷器的報警裝置——耳機中的聲調(diào)改變，探測手便可判斷出此處是否有炸藥。熟練的探測手還能根據(jù)聲調(diào)大小、變化特征辨別出是什么類型的炸藥。

利用鐵磁體的染磁場探測炸藥

因為存在于地球這個大磁場中，鋼、鐵等鐵磁性物體便帶有一定的磁性成為染磁體，其周圍會形成一個小磁場，磁場強度隨距離而成梯度衰減。研究人員根據(jù)這一原理研制的探測器探頭大多呈棒狀，棒的兩端各有一個極為精密的磁敏探頭。使用時，兩個磁敏探頭各測出所在點的磁場強度，輸送到信號處理器，經(jīng)電子線路處理變成聲音信號顯示出來。如果地下沒有鐵磁體——炸藥，聲調(diào)是穩(wěn)定的；如果其中一個磁敏探頭下面有炸藥，聲調(diào)就會發(fā)生變化。

利用金屬再輻射雷達探測炸藥

這種探測器有一個發(fā)射無線電波的發(fā)射機和一個接收無線電波的接收機。發(fā)射機不斷向四周發(fā)射高頻無線電波，當(dāng)無線電波碰到一般物體時，便以同樣的頻率反射回來，這時接收機就會拒絕接收這種空手而歸的電波；而一旦無線電波碰到炸藥上的金屬部件或電子引信元器件，便會輻射出三次諧波，諧波被接收機接收，顯示出來，探測器由此發(fā)現(xiàn)炸藥。

利用超聲波探測炸藥

這種探測器宛如蝙蝠捕捉小飛蟲。蝙蝠飛行不是靠視覺和嗅覺，而是利用喉頭不斷發(fā)出頻率為20～100千赫的超聲波，人耳只能聽到頻率為20～2 000赫的聲音，當(dāng)碰到前方的物體時，立即產(chǎn)生反射回波，這些超聲波傳到蝙蝠的耳朵里，便能知道前方有物體及其性質(zhì)、大小和位置。根據(jù)這一原理，科學(xué)家發(fā)明了在水中探測艦艇等大型目標(biāo)的聲吶。而今在微電子技術(shù)的支持下，科學(xué)家又研制出了可探測小個炸藥的探測器。據(jù)報道，在阿富汗的掃雷中就使用了這種新型探雷器。

利用不同物質(zhì)的介電常數(shù)探測炸藥

各種物質(zhì)都有其特定的介電常數(shù)。例如，一般土壤的介電常數(shù)為4～40，梯恩梯炸藥的介電常數(shù)為2．2～4，而金屬的介電常數(shù)遠遠大于土壤等非導(dǎo)電體。所以，一旦土壤中埋設(shè)了炸藥，其介電常數(shù)會顯著改變。根據(jù)這一原理制造的探測器，有的不僅能發(fā)現(xiàn)金屬殼炸藥，還能發(fā)現(xiàn)木殼、塑料殼等炸藥。但是，這種探測器常會因土壤中有石塊、孔洞、彈片等異物而發(fā)出虛假信號。

利用無人直升機探測炸藥

最近，美國陸軍購買了3套無人駕駛直升機系統(tǒng)，用來探測炸藥。每套系統(tǒng)的組成部分有一架直升機、一座控制站、相關(guān)的天線和保障設(shè)備，還包括一輛選擇性保障車。在展示會上陸軍的兩架無人駕駛直升機將用于“聯(lián)合地域廓清”先進概念技術(shù)演示。屆時，它們將攜載一個俯視情報偵察傳感器，以探測道路上的炸藥和其他障礙物。另一架現(xiàn)正攜載“幻影 ”系統(tǒng)公司研制的試驗型合成孔徑地面貫穿雷達，以進行探測炸藥的試驗。