Дослідження топології електромагнітного поля спіралеподібної котушки ЯКР-детектора вибухових та наркотичних речовин

Abstract

Перспективним методом для виявлення переважної більшості вибухових та наркотичних речовин, які у своєму складі містять атоми азоту (14N) або хлору (35Cl, 37Cl), є метод ядерного квадрупольного резонансу. В роботі наведено результати досліджень топології напруженості електромагнітного поля спіралеподібної котушки, призначеної для використання у якості передавально-приймальної антени портативного детектора вибухонебезпечних предметів та наркотичних речовин, принцип дії якого ґрунтується на реєстрації сигналів ізотопу 14N методом ядерного квадрупольного резонансу. З метою визначення топології електромагнітного поля створено розрахункову область, що являється моделлю фізичної конструкції спіралеподібної котушки. Методом кінцевих елементів проведено числове моделювання у середовищі COMSOL Multiphysics. Моделювання проводилось на частоті 3,4 МГц, що наближається до значення частоти виявлення сигналу спаду вільної індукції від нітриту натрію 3,41 МГц. Найкращі результати показала модель котушки з п’ятьма витками, внутрішнім радіусом 25 мм, зовнішнім радіусом 225 мм.