МАРКИРУЮЩАЯ ДОБАВКА ВО ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО, СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ, СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК C06B23/00 G01J3/30 G01N33/22 

Изобретение относится к взрывчатым веществам и может быть использовано для маркировки взрывчатых веществ (ВВ) с целью определения происхождения взрывчатого вещества, в том числе производителя ВВ, по коду в случае несанкционированного распространения взрывчатых веществ или террористического акта, когда взрыв уже произошел и в распоряжении имеются только продукты взрыва.

Известна маркировка предметов, в том числе взрывчатых веществ (ВВ), маркирующей добавкой, содержащей маркирующее вещество в виде малых материальных точек (частиц), которые выполнены из люминесцентного материалы и добавлены в основное взрывчатое вещество (патент США, №3772099, 1973 г.). Эта маркировка позволяет проводить идентификацию ВВ как до взрыва, так и в продуктах детонации.

Известное техническое решение позволяет обнаружить материальные точки при облучении их светом с короткой длиной волны, ультрафиолетовым излучением. Под действием светового излучения от ультрафиолетовой лампы материальные точки испускают световое излучение в другой спектральной области с длиной волны большей, чем длина волны света, которым облучаются материальные точки. Цветовая гамма (спектр) испускаемого светового излучения всеми материальными точками определяется типом веществ, из которых изготовлены индивидуальные материальные точки. Для обнаружения материальных точек, например, в продуктах взрыва они предварительно скрепляются неорганическим цементом или соединительной деталью и образуют зерна люминофора (конгломерат), которые добавляются в основное взрывчатое вещество.

Поскольку вещества материальных точек могут вступать в химическую реакцию с взрывчатым веществом и изменять его свойства, маркирующее вещество материальных точек покрывают (капсулируют) органической пластмассой типа полиэтилена (патент США №3961106, 1976 г.). Пластмассовое покрытие материальных точек может приводить к электризации взрывчатого вещества и возможности самопроизвольного взрыва.

В патенте США №3993838, 1976 г. для предотвращения электростатического заряда от трения между собой капсулированных материальных точек предложено антистатическое покрытие типа аморфного углерода. Вещество, связующее материальные точки в зерна конгломерата, ослабляет интенсивность люминесценции и снижает чувствительность метода, поэтому в патенте США №3897284, 1975 г. в качестве связующей детали для материальных точек предложены пластины из магнетита (ферритов), к которым притягиваются материальные точки под действием магнитного поля. С целью ослабления экранировки люминесцирующего излучения пластинами в патенте США №4131064, 1978 г. предлагается указанные пластины заменить материальными точками из магнитного материала.

Представленные выше технические решения показывают на достаточную сложность технологической цепочки подготовки маркирующей добавки, что приводит к значительному увеличению стоимости производства взрывчатого вещества и ограничивает применение указанных способов в условиях больших объемов промышленного производства ВВ.

Кроме того, необходимо учитывать то обстоятельство, что в эпицентре взрыва ВВ достигается высокая температура, которая может приводить к изменению свойств люминесцирующего материала, магнитных свойств пластин и материальных точек, увеличению рассеяния материальных точек и тем самым снизить чувствительность метода и затруднить идентификацию ВВ в продуктах взрыва.

Для повышения чувствительности к обнаружению маркирующей добавки в химическом материале (патент США №5059261, 1991 г.) известна маркирующая добавка, содержащая маркирующее вещество внутри микрокансулы, которая разрывается при определенных условиях возникающих сдвиговых напряжений, например при взрыве ВВ. Маркирующее вещество из разгерметизированных микрокапсул выдавливается под давлением в химический материал, смешивается с ним, создавая изменения вязкости в области смешения, способствующие лучшему перемешиванию веществ. Известное техническое решение в основном решает задачи направленного смешения, например при работе ракетных топлив, однако, при его использовании в качестве идентификатора ВВ будет характерно рассеяние идентифицирующего вещества, поскольку действие ударной волны при взрыве будет более значительным, чем эффекты молекулярного сцепления за счет сил вязкости с учетом высокой температуры в эпицентре взрыва. Это обстоятельство существенно снижает чувствительность метода.

Известна маркирующая добавка для маркировки химического продукта (товара), включая взрывчатые материалы (патент США №5677187 А, 14.10.1997, G 01 N 33/24), химическим составом, являющимся инородным химическому продукту. Это техническое решение является наиболее близким к заявленному и принято за прототип.

Химический состав в прототипе содержит различные редкие элементы периодической системы, которые рассеяны на атомном уровне в химическом составе в обнаруживаемом количестве и на естественном уровне изотопного распространения.

Известен способ приготовления маркирующей добавки для маркировки химического продукта (товара), включая взрывчатые материалы (патент США №5677187 А, 14.10.1997, G 01 N 33/24), химическим составом, являющимся инородным взрывчатому веществу, путем смешения компонентов состава. Это техническое решение является наиболее близким к заявленному и принято за прототип.

Известен способ применения маркирующей добавки для маркировки химического продукта (товара), включая взрывчатые материалы (патент США №5677187 А, 14.10.1997, G 01 N 33/24), имеющей химический состав. являющийся инородным взрывчатому веществу в обнаруживаемом количестве, путем рассеивания в составе химического продукта.

Известное изобретение не может быть применено для достоверного определения происхождения взрывчатого вещества по продуктам взрыва из-за рассеивания химического состава в случае взрыва до необнаруживаемого и/или пригодного до идентификации количества.

Известен метод обнаружения микроколичеств примесных веществ в основном веществе и установка для определения спектральных характеристик химических элементов (патент США №6069695 A, 30.05.2000, G 01 J 3/30) посредством лазерного возбуждения примесных и основных веществ в виде плазменного образования, которое выбрасывается из вещества в виде конуса в направлении, противоположном лазерному лучу, и возбуждении, поперечном относительно лазерного луча, искровым разрядом вещества, выброшенного из точки воздействия лазерного луча. Излучение от полученного совместного плазменного образования анализируется спектроанализатором и определяется состав примесных веществ, который используется для идентификации примесных веществ. Это техническое решение является наиболее близким к заявляемой установке для определения спектральных характеристик и принято за прототип.

Излучение плазмы, индуцированной лазерным излучением для анализа микропримесей, содержит большой уровень фоновых помех, вызванных высокой температурой из-за непрерывного тормозного излучения электронной компоненты разряда в области воздействия лазерного излучения на вещество, содержащее микропримеси. Снижение фоновых помех за счет уменьшения мощности лазера приводит к потере чувствительности спектроанализатора. Искровой разряд в поперечном направлении компенсирует в определенной мере потери чувствительности от помех, однако не в полной мере, поскольку большая часть выброшенного под действием лазерного излучения вещества не попадает в область искрового разряда из-за поперечной его ориентации относительно конуса и направления действия лазерного луча. Это обстоятельство существенно ограничивает по чувствительности возможности спектрального анализа примесных веществ при идентификации взрывчатых веществ и продуктов взрыва.

Известные изобретения, в том числе принятые за прототип, не позволяют достоверно определить происхождение и производителя взрывчатого вещества по изучению продуктов взрыва.

В основу изобретения положена задача создания маркирующей добавки во взрывчатое вещество, способа приготовления маркирующей добавки и определения происхождения взрывчатого вещества, установки для определения спектральных характеристик химических элементов маркирующего вещества во взрывчатом веществе, которые позволили бы достоверно определять происхождение взрывчатого вещества, в том числе по остаткам продуктов взрыва.

Задачей изобретения является создание химического состава, пригодного для организации системы первоначального кодирования производителя взрывчатого вещества до его применения и последующего определения этого производителя по первичному кодированию в микропримесях после взрыва, например при террористическом акте, или экспериментального взрыва при изъятии взрывчатого вещества.

Сложность задачи состоит в том, что при добавлении вещества маркировки необходимо выполнить ряд требований промышленных производителей взрывчатки. Среди них наиболее важными являются следующие: вещество кодировки не должно изменять энергетических взрывных свойств взрывчатки, она должна сохранять способность к длительному хранению, чувствительность к трению и к удару, а также не должна приводить к существенному повышению стоимости взрывчатого вещества. Кроме того, при идентификации ВВ необходимо учитывать снижение детектирующей способности вещества маркировки за счет снижения его концентрации при разлете продуктов в момент взрыва, а также влияние фоновых концентрации на местности. Следует учитывать и тот фактор, что вещества кодировки, вводимые в ВВ, не должны являться источником загрязнения окружающей среды.

Поставленная задача решается тем, что маркирующая добавка во взрывчатое вещество, содержащая маркирующее вещество, инородное взрывчатому веществу и сохраняющее свои свойства в условиях взрыва, в качестве маркирующего вещества содержит, по крайней мере, один редкий элемент периодической системы и дополнительно содержит вещество, образующее с маркирующим веществом сплав, для микрокапсулирования маркирующего вещества в условиях взрыва.

Целесообразно, чтобы маркирующая добавка в качестве вещества для микрокапсулирования маркирующего вещества в условиях взрыва содержала бы алюминий.

Целесообразно также, чтобы маркирующая добавка в качестве маркирующего вещества содержала бы лантаноиды.

Кроме того, очень выгодно, чтобы маркирующая добавка содержала бы лантаноиды, выбранные из группы: лантан, и/или самарий, и/или церий, а в качестве вещества для микрокапсулирования маркирующего вещества в условиях взрыва - алюминий при соотношении массовых долей лантаноидов к алюминию: 1·10^-4-5·10^-2.

Поставленная задача решается также тем, что при приготовлении маркирующей добавки во взрывчатое вещество сплавляют маркирующее вещество, в качестве которого используют лантаноиды, выбранные из группы: лантан, и/или самарий, и/или церий, и алюминий при соотношении массовых долей лантаноидов к алюминию: 1·10^-4-5·10^-2, а полученный сплав измельчают до мелкодисперсного порошка с частицами, размер которых составляет 0.8-1.3 от размера частиц взрывчатого вещества.

Поставленная задача решается также тем, способ определения происхождения взрывчатого вещества включает отбор пробы маркирующего вещества, определение спектральных характеристик интенсивности излучения плазмы химических элементов маркирующего вещества посредством искрового лазерного излучения, определение отношения интегрального значения интенсивности излучения каждого отдельно взятого химического элемента, входящего в состав маркирующего вещества, в контурах спектральных линий излучения, к суммарному значению интенсивности излучения всех химических элементов, входящих в состав маркирующею вещества, составление кода маркирующего вещества в виде поэлементной последовательности линий соответственно полученным отношениям, введение маркирующей добавки, содержащей маркирующее вещество, во взрывчатое вещество в обнаруживаемом количестве, идентифицирование кодом маркирующего вещества добавки, взрывчатого вещества и производителя взрывчатого вещества, в которое ввели добавку, для его последующего обнаружения, обнаружение взрывчатого вещества путем сопоставления спектральных характеристик продуктов взрыва с кодом и по их тождеству выявление производителя взрывчатого вещества.

Целесообразно, чтобы код маркирующего вещества составляли в виде штрих кода, в котором ширина штриха прямо пропорциональна амплитуде относительных интегральных значений интенсивностей в контурах спектральных линий излучения маркирующего вещества, а расстояние между штрихами равно разности длин волн в центрах контуров соответствующих спектральных линий.

Кроме того, поставленная задача осуществляется также тем, что в установке для определения спектральных характеристик химических элементов маркирующего вещества во взрывчатом веществе, содержащей генератор плазмы, состоящий из импульсного лазера и искрового разрядника, дифракционную решетку, входную щель для направления плазменного излучения химических элементов маркирующего вещества на дифракционную решетку, спектрофотометрический анализатор спектра излучения и персональный компьютер, связанный с генератором плазмы и спектрофотометрическим анализатором спектра излучения, искровой разрядник расположен продольно относительно луча лазера и выполнен в виде двух электродов, один из которых на своем окончании содержит кольцевое тело для прохождения лазерного излучения, импульсный лазер и искровой разрядник соединены с синхронизатором с управлением от персонального компьютера и с возможностью определения спектральных характеристик плазменного излучения химических элементов маркирующего вещества при отношении времени действия лазерного излучения к времени задержки продольного искровою разряда относительно начала лазерного импульса в диапазоне 0.9-5.0.

На фиг.1 изображена схема установки для определения спектральных характеристик химических элементов маркирующего вещества во взрывчатом веществе согласно изобретению.

На фиг.2 изображен спектр излучения плазмы редкоземельных элементов маркирующего вещества добавки согласно изобретению.

На фиг.3 изображен график зависимости относительной амплитуды сигнала кода ВВ для пяти спектров (I1-I2) от координат линий кода ВВ.

Маркирующая добавка во взрывчатое вещество, согласно изобретению, содержит в качестве маркирующего вещества, по крайней мере, один редкий элемент Периодической системы, инородный взрывчатому веществу и сохраняющий свои свойства в условиях взрыва, и дополнительно содержит вещество, образующее с маркирующим веществом сплав для микрокапсулирования маркирующего вещества в условиях взрыва.

В качестве маркирующего вещества маркирующей добавки применены редкоземельные элементы группы лантаноидов. Редкоземельные элементы группы лантаноидов в Периодической системе элементов содержат 15 элементов. Они не входят в состав взрывчатого вещества и сохраняют свои свойства в условиях взрыва взрывчатого вещества, не изменяют энергетических свойств взрывчатки, способны к длительному хранению. Спектральные линии этих элементов насчитывают несколько сотен линий, расстояние между которыми в спектральном диапазоне находится в пределах от 200 до 500 нм, что позволяет путем, например, составления различных комбинаций элементов составлять коды, включающие в себя многочисленную информацию, касающуюся места производства взрывчатки, ее физико-технических свойств, складов ее накопления, сроков хранения и т.п.

Очень выгодно использовать редкоземельные элементы лаптаноидов, выбранные из группы: лантан, и/или самарий, и/или церий.

В качестве вещества для микрокапсулирования маркирующего вещества в условиях взрыва в маркирующей добавке очень выгодно применять алюминий. При взрыве алюминий, сплавляясь, образует микрокапсулу, внутри которой находится маркирующее вещество в стандартной форме первоначальной маркирующей добавки. Однако в качестве вещества для микрокапсулирования маркирующего вещества могут быть применены и другие вещества, например пластмассы.

Лучшим вариантом маркирующей добавки во взрывчатое вещество является добавка, которая содержит маркирующее вещество, в качестве которого используют лантаноиды, выбранные из группы: лантан, и/или самарий, и/или церий, и алюминий при соотношении массовых долей лантаноидов к алюминию (1·10^-4-5·10^-2). Добавку изготавливают следующим образом. Лантаноид, например лантан, и/или самарий, и/или церий, сплавляют с алюминием при отношении массовой доли лантаноида к алюминию в диапазоне 1·10^-4-5·10^-2. Полученный сплав измельчают до мелкозернистого порошка и смешивают его со взрывчатым веществом, которое тоже имеет вид мелкозернистого порошка, отношение размеров частиц которого к частицам исходной взрывчатки выбирают в пределах 8·10^-1-1.3.

Соотношение между массовой долей алюминия и редкоземельными элементами ограничено диапазоном 1·10^-4-5·10^-2, поскольку при соотношении менее чем 10^-4, при разлете продуктов в результате взрыва концентрации редкоземельных элементов становятся значительно меньше фоновых концентраций редкоземельных элементов в окружающей среде и поэтому не могут быть однозначно идентифицированы по исходному кодирующему веществу. При превышении указанного диапазона свыше 5·10^-2 добавки редкоземельных элементов, в том числе лантаноидов, вызывают необратимые изменения исходного взрывчатого вещества за счет протекания химических реакций между веществом кодировки и исходной взрывчаткой при ее хранении и делают ее непригодной для дальнейшей эксплуатации.

Диапазон отношений размеров частиц добавки к исходным размерам частиц взрывчатки определяется требованиями сохранения энергетических свойств взрывчатки, условиями минимизации потерь маркирующего вещества при взрыве и получения устойчивых спектров веществ при идентификации продуктов взрыва и взрывчатки. При увеличении размеров частиц вещества добавки по отношению к размерам частиц взрывчатки энергетическая мощность взрывчатки уменьшается за счет снижения скорости исходной ударной волны, поэтому указанное отношение не должно превышать относительную величину 1.3. С уменьшением размеров частиц кодирующего вещества за счет высокой температуры в области протекания химических реакций легкоплавкий алюминий кодирующей добавки превращается в пар и атомизируется. В этом случае алюминий у виде окисла не успевает захватить редкоземельные элементы, что способствует их рассеянию с концентрацией, близкой к фоновой, и делает идентификацию взрывчатого вещества невозможной. Поэтому нижний предел отношений размеров частиц кодирующей добавки к частицам взрывчатого вещества ограничивается величиной 8·10^-1.

Способ определения происхождения взрывчатого вещества осуществляют согласно следующему.

Готовят маркирующую добавку во взрывчатое вещество так, как описано выше согласно лучшему варианту маркирующей добавки. Затем отбирают часть полученной маркирующей добавки, включающей пробу маркирующего вещества, и определяют спектральные характеристики интенсивности излучения плазмы химических элементов маркирующего вещества посредством искрового лазерного излучения, определяют отношение интегрального значения интенсивности излучения каждого отдельно взятого химического элемента, входящего в состав маркирующего вещества, в контурах спектральных линий излучения к суммарному значению интенсивности излучения всех химических элементов, входящих в состав маркирующего вещества. Затем, по полученным спектральным характеристикам составляют код взрывчатого вещества в виде поэлементной последовательности линий соответственно полученным отношениям интегрального значения интенсивности излучения каждого отдельно взятого химического элемента, входящего в состав маркирующего вещества, в контурах спектральных линий излучения, к суммарному значению интенсивности излучения всех химических элементов, входящих в состав маркирующего вещества. Код взрывчатого вещества может быть составлен в виде штрихкода, в котором ширина штриха прямо пропорциональна амплитуде относительных интегральных значений интенсивностей в контурах спектральных линий излучения маркирующего вещества, а расстояние между штрихами равно разности длин волн в центрах контуров соответствующих спектральных линий.

Маркирующую добавку, содержащую маркирующее вещество, вводят во взрывчатое вещество в обнаруживаемом количестве.

Полученным кодом маркирующего вещества идентифицируют маркирующую добавку, взрывчатое вещество и производителя взрывчатого вещества, в которое ввели добавку, для его последующего обнаружения.

Обнаружение взрывчатого вещества производят путем сопоставления спектральных характеристик продуктов взрыва с кодом и по их тождеству выявляют производителя взрывчатого вещества.

При использовании взрывчатого вещества, то есть после его взрыва, микрокапсулирующее вещество оплавляется и образует микрокапсулу вокруг микрочастицы маркирующей добавки, сохраняя маркирующее вещество в стандартной форме первоначальной добавки в продукте взрыва. Отбирают макропробу продуктов взрыва и определяют спектральные характеристики интенсивности излучения плазмы химических элементов вещества макропробы таким же образом, как и добавки, то есть посредством искрового лазерного излучения. По полученным спектральным характеристикам составляют код макропробы аналогично составлению кода добавки (в виде поэлементной последовательности линий соответственно отношению интегрального значения интенсивности излучения каждого отдельно взятого химического элемента, входящего в состав маркирующего вещества, в контурах спектральных линий излучения, к суммарному значению интенсивности излучения всех химических элементов, входящих в состав маркирующего вещества или аналогично в виде штрихкода).

Полученные результаты исследования продуктов взрыва в виде кода сопоставляют с кодами взрывчатых веществ и кодами производителей взрывчатых веществ. Тождество кодов макропробы и кода взрывчатого вещества и/или кода производителя взрывчатого вещества будет указывать на происхождение взрывчатого вещества.

Определение спектральных характеристик интенсивности излучения плазмы посредством искрового лазерного излучения химических элементов маркирующего вещества и макропробы продуктов взрыва согласно изобретению проводят с помощью установки для определения спектральных характеристик элементов маркирующего вещества во взрывчатом веществе, структурная схема которой представлена на фиг.1.

Установка содержит координатный столик 1 для размещения таблеток 2 из маркирующей добавки или макропробы продукта взрыва, импульсный генератор плазмы, состоящий из импульсного лазера 3 и искрового разрядника 4, который расположен продольно относительно луча лазера и выполнен в виде двух электродов 4 (искровой продольный разрядник), между которыми имеется плазменное образование 6, блок 5 питания искрового разряда, входную щель 7 излучения для направления плазменного излучения химических элементов маркирующего вещества на дифракционную решетку 8, фотоэлектронное приемное устройство 9, синхронизатор 10 включения лазерного излучения и искрового разряда, компьютер 11, связанный с генератором плазмы и спектрофотометрическим анализатором спектра излучения.

Искровой разрядник 4 расположен продольно относительно луча лазера и выполнен в виде двух электродов, один из которых на своем окончании содержит кольцевое тело для прохождения лазерного излучения.

Импульсный лазер 3 и искровой разрядник 4 соединены с синхронизатором 10 с управлением от персонального компьютера 11 и с возможностью определения спектральных характеристик плазменного излучения химических элементов маркирующего вещества при отношении времени действия лазерного излучения к времени задержки продольного искрового разряда относительно начала лазерного импульса в диапазоне 0,9-5.0.

Определение спектральных характеристик согласно предлагаемому изобретению производят следующим образом. Образцы (первоначально пробу маркирующей добавки, а в последующем продукты взрыва) изготавливаются в виде прессованных таблеток 2 и размещаются на координатном столике 1. Излучение импульсного лазера 3 воздействует на вещество таблетки 2 и атомизирует вещество таблетки в области взаимодействия в виде микроплазменного образования, ударная волна которого выбрасывает его в направлении электродов искрового продольного разрядника 4 с некоторой концентрацией предварительно ионизованного вещества.

Предварительно ионизованное вещество в области между электродами возбуждается продольным, относительно лазерного луча, искровым разрядом от источника высоковольтного напряжения блока 5. Искровой разряд образует плазменное образование 6, излучение от которого направляется на входную щель 7, через которую оно разлагается в спектр с помощью дифракционной решетки 8 и регистрируется фотоэлектронным приемным устройством 9. При данном расположении искрового разряда 4, лазерного луча 3 и входной щели 7 фоновое излучение от начальной микроплазмы, индуцированной лазером 3, практически не поступает на входную щель 7 и дифракционную решетку 8, а выброшенное ударной волной из таблетки 2 частично ионизованное вещество наиболее полно попадает в область искрового разряда, что приводит к увеличению чувствительности определения микропримесей. После прохождения искрового разряда в каждой отдельной спектральной линии измеряется интегральная интенсивность по контуру линии, которую делят на сумму интегральных интенсивностей при отношении времени действия лазерного излучения к времени задержки искрового разряда относительно начала лазерного импульса в диапазоне величин 0,9-5.0. Задержка искрового разряда осуществляется синхронизатором 10 включения лазерного излучения и искрового разряда с управлением от компьютера 11. При задержке включения искрового разряда в указанном выше диапазоне относительных величин распределение отношений интегральных интенсивностей спектральных линий к их сумме от длины волны излучения становится независимым от условий возбуждения, включающих состояние поверхности образца, мощность искрового разряда и лазерного излучателя. Указанное отношение в этом случае определяется только соотношением между собой массовых долей редкоземельных элементов при задании вещества кодировки в указанных диапазонах относительного состава вещества кодировки, диапазона его дисперсности относительно исходного вещества взрывчатки, а также диапазона относительной задержки по времени включения искрового разряда относительно начала импульсного лазерного излучения. Измерение указанных отношений интегральных интенсивностей осуществляют после прохождения продольного искрового разряда при отношении времени действия лазерного излучения к времени задержки искрового разряда относительно начала лазерного импульса в диапазоне величин 0,9-5,0.

Пример записи спектра кодирующего вещества с использованием предлагаемого способа показан на фиг.2. В указанном спектре наблюдаются линии редкоземельных элементов: две линии лантана, три линии церия и одна линия самария. Для получения кода вещества необходимо измерить интегральные интенсивности в каждой из указанных линий и отнести полученные значения к их сумме. Тогда код примет вид, приведенный на фиг.3. Полученный код представляет собой зависимость распределения относительных интегральных интенсивностей спектральных линий от длины волны. В этом случае он определяется только отношениями между собой концентраций редкоземельных элементов, и его запись остается неизменной для любых точек возбуждения плазменного образования по таблетке вещества кодировки либо по таблетке из вещества продуктов взрыва. На фиг.3 представлены измеренные коды для пяти спектров одного и того же вещества, полученные из различных точек возбуждения спектров по таблетке. Несмотря на значительное различие исходных пяти спектров по амплитуде (примерно в несколько раз), построенный согласно предлагаемому способу на фиг.3 код сохраняет свое значение в пределах 1-7% и может служить идентификатором как взрывчатого вещества, так и продуктов взрыва. При этом код может быть преобразован в систему автоматизированной записи в виде штрихкода, где ширина линии определяется величиной амплитуды, а расстояние между линиями должны определяться спектральной шкалой линий излучения соответствующих элементов в коде.

Применение изобретения позволяет сохранить энергетические свойства взрывчатки и безопасность ее технологического хранения при введении маркирующего вещества, повысить точность и информативность идентификации маркирующей добавки, взрывчатого вещества и производителя взрывчатого вещества, сократить потери маркирующего вещества при взрыве.

Таким образом, создана маркирующая добавка во взрывчатое вещество, способ приготовления, способ определения происхождения взрывчатого вещества и устройство, которые позволяют достоверно определять происхождение взрывчатого вещества, в том числе по остаткам продуктов взрыва.

Изобретение позволяет создать код и первоначально кодировать им взрывчатое вещество и производителя взрывчатого вещества (до применения взрывчатого вещества), а по тождеству кода обнаруженных продуктов взрыва, например при террористическом акте, и производителя определить происхождение взрывчатого вещества.

Изобретение относится к маркировке взрывчатых веществ. Предложена маркирующая добавка во взрывчатое вещество, содержащая маркирующее вещество, инородное взрывчатому веществу и сохраняющее свои свойства в условиях взрыва, и вещество, образующее с маркирующим веществом сплав, для микрокапсулирования маркирующего вещества в условиях взрыва. В качестве маркирующего вещества добавка содержит, по крайней мере, один редкий элемент периодической системы (например, лантаноид), а в качестве вещества для микрокапсулирования - алюминий. Предложены также способ приготовления маркирующей добавки во взрывчатое вещество, способ определения происхождения взрывчатого вещества, в которое она введена, и установка для определения спектральных характеристик химических элементов маркирующего вещества во взрывчатом веществе. Изобретение направлено на создание маркирующей добавки, пригодной для организации системы кодирования взрывчатого вещества при его производстве с целью последующего определения производителя взрывчатого вещества по коду, например, при изъятии взрывчатого вещества или в микропримесях после его взрыва. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Маркирующая добавка во взрывчатое вещество, содержащая маркирующее вещество, инородное взрывчатому веществу и сохраняющее свои свойства в условиях взрыва, отличающаяся тем, что в качестве маркирующего вещества она содержит, по крайней мере, один редкий элемент Периодической системы и дополнительно содержит вещество, образующее с маркирующим веществом сплав, для микрокапсулирования маркирующего вещества в условиях взрыва.2. Маркирующая добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве вещества для микрокапсулирования маркирующего вещества в условиях взрыва она содержит алюминий.3. Маркирующая добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве маркирующего вещества она содержит лантаноиды.4. Маркирующая добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве маркирующего вещества она содержит лантаноиды, выбранные из группы: лантан и/или самарий, и/или церий, а в качестве вещества для микрокапсулирования маркирующего вещества в условиях взрыва - алюминий при соотношении массовых долей лантаноидов к алюминию: 1·10^-4-5·10^-2.5. Способ приготовления маркирующей добавки во взрывчатое вещество, содержащей маркирующее вещество, отличающийся тем, что сплавляют маркирующее вещество, в качестве которого используют лантаноиды, выбранные из группы: лантан и/или самарий, и/или церий, и алюминий при соотношении массовых долей лантаноидов к алюминию: 1·10^-4-5·10^-2, а полученный сплав измельчают до мелкодисперсного порошка с частицами, размер которых составляет 0,8-1,3 от размера частиц взрывчатого вещества.6. Способ определения происхождения взрывчатого вещества, включающий отбор пробы маркирующего вещества, определение спектральных характеристик интенсивности излучения плазмы химических элементов маркирующего вещества посредством искрового лазерного излучения, определение отношения интегрального значения интенсивности излучения каждого отдельно взятого химического элемента, входящего в состав маркирующего вещества, в контурах спектральных линий излучения к суммарному значению интенсивности излучения всех химических элементов, входящих в состав маркирующего вещества, составление кода маркирующего вещества в виде поэлементной последовательности линий соответственно полученным отношениям, введение маркирующей добавки, содержащей маркирующее вещество, во взрывчатое вещество в обнаруживаемом количестве, идентифицирование кодом маркирующего вещества маркирующей добавки, взрывчатого вещества и производителя взрывчатого вещества, в которое ввели добавку, для его последующего обнаружения, обнаружение взрывчатого вещества путем сопоставления спектральных характеристик продуктов взрыва с кодом и по их тождеству выявление производителя взрывчатого вещества.7. Способ по п.6, отличающийся тем, что код маркирующего вещества составляют в виде штрих-кода, в котором ширина штриха прямо пропорциональна амплитуде относительных интегральных значений интенсивностей в контурах спектральных линий излучения маркирующего вещества, а расстояние между штрихами равно разности длин волн в центрах контуров соответствующих спектральных линий.8. Установка для определения спектральных характеристик химических элементов маркирующего вещества во взрывчатом веществе, содержащая импульсный генератор плазмы, состоящий из импульсного лазера и искрового разрядника, дифракционную решетку, входную щель для направления плазменного излучения химических элементов маркирующего вещества на дифракционную решетку, спектрофотометрический анализатор спектра излучения и персональный компьютер, связанный с генератором плазмы и спектрофотометрическим анализатором спектра излучения, отличающаяся тем, что искровой разрядник расположен продольно относительно луча лазера и выполнен в виде двух электродов, один из которых на своем окончании содержит кольцевое тело для прохождения лазерного излучения, импульсный лазер и искровой разрядник соединены с синхронизатором с управлением от персонального компьютера и с возможностью определения спектральных характеристик плазменного излучения химических элементов маркирующего вещества при отношении времени действия лазерного излучения к времени задержки продольного искрового разряда относительно начала лазерного импульса в диапазоне 0,9-5,0.