QĐND - Công nghệ Cộng hưởng mạch bốn cực là một công nghệ dò tìm bom mìn, vật liệu nổ hứa hẹn nhiều tiềm năng, đang trong quá trình nghiên cứu phát triển và sẽ có mặt trên thị trường trong thời gian tới. Ứng dụng công nghệ cộng hưởng mạch bốn cực (CHMBC) trong lĩnh vực dò tìm vật nổ là công trình hợp tác nghiên cứu của Tập đoàn GE Security Mỹ (GE) với các phòng thí nghiệm của Bộ Quốc phòng Mỹ và được Chính phủ Mỹ tài trợ.

Nếu ở các thiết bị dò tìm ứng dụng nguyên lý từ tính, mục tiêu dò tìm là phần sắt từ (vỏ ngoài, cơ cấu gây nổ) của vật nổ thì đối với công nghệ CHMBC, mục tiêu dò tìm lại là lượng thuốc nổ bên trong vật nổ đó như: Ammonium nitrate, PETN, RDX, Tetryl và TNT. CHMBC được xem là công nghệ hóa học duy nhất hiện nay có thể phát hiện thuốc nổ dạng khối nằm trong vật nổ, giúp phân biệt được vật nổ thực sự với các vật thể vô hại khác nằm trong lòng đất.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của Công nghệ cộng hưởng mạch bốn cực.

CHMBC thực chất là công nghệ chụp cộng hưởng từ sử dụng trong ngành y tế làm phương tiện chẩn đoán bệnh lý. Trong công nghệ này, các sóng vô tuyến cường độ thấp với tần số chỉ dao động trong dải sóng AM được sử dụng để dò tìm các vật chất dạng phân tử của các vật thể nằm trong vùng hoạt động hiệu quả của đầu dò (Hình 1). Đầu dò phát ra các xung sóng vô tuyến cường độ thấp với tần số đặc trưng vào các hình thái nguyên tử mục tiêu trong môi trường phân tử của chúng. Các sóng vô tuyến này lập tức làm thay đổi sự liên kết của các nguyên tử mục tiêu. Khi các nguyên tử quay về điều kiện cân bằng, chúng sẽ phát ra tín hiệu riêng, tuy nhiên với cường độ yếu hơn nhiều. Tín hiệu này được thu nhận và được máy tính phân tích nhanh. Mỗi loại thuốc nổ đều có ra tín hiệu riêng và có thể phân biệt với các vật chất vô hại khác. Hơn 10.000 hợp chất hóa học đã được thử nghiệm kiểm chứng, kết quả là mỗi loại đều có tín hiệu đặc trưng, không trùng với bất cứ chất nào (nghiên cứu do Hiệp hội Thông tin hóa học quốc tế của Nhật Bản tiến hành vào năm 1999).

Công nghệ CHMBC cũng có thể phát hiện các vật thể kim loại có kích thước trung bình và lớn do đó nó có thể dò tìm cả mìn sát thương và mìn chống tăng vỏ kim loại và vỏ nhựa với độ chính xác và tin cậy cao trong khi vẫn duy trì tỷ lệ báo tín hiệu sai rất thấp. Do CHMBC là công nghệ hóa học nên sự có mặt của các chất khác sẽ không tác động tiêu cực đến kết quả dò tìm thuốc nổ. Đặc biệt, đây là công nghệ rất an toàn cho người sử dụng bởi nó không sử dụng bức xạ ion hóa, các nguồn phóng xạ hoặc từ trường mạnh.

Công nghệ CHMBC đang được đưa vào thử nghiệm trong các Trung tâm nghiên cứu tại Pendleton (bang California), Fort Leonard Wood (bang Massachuset) và Yuma Proving Grounds (bang Arizona) cũng như tại Tuzla (Bosnia). Cho đến thời điểm này, mẫu máy dò mới nhất ứng dụng công nghệ CHMBC đã phát hiện chính xác mìn dùng loại thuốc nổ TNT gài trong bãi mìn thật. Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy, mẫu dò này đã có thể hoạt động tốt trong điều kiện ban đêm khi mà hiện tượng nhiễu tạp tần số sóng vô tuyến trở nên mạnh hơn - điều mà các mẫu máy dò trước chưa làm được. Mục tiêu nghiên cứu tiếp theo là tiếp tục giảm kích thước, trọng lượng và năng lượng điện tiêu thụ, đồng thời tăng độ nhạy cho máy dò để có thể phát hiện được tất cả các loại mìn sát thương và mìn chống tăng có chứa thuốc nổ TNT. Trong thời gian tới, khả năng phát hiện vật nổ chứa các loại thuốc nổ tổng hợp (C4, RDX…) sẽ từng bước được trang bị cho loại máy dò này.

Các biến thể chính của công nghệ này là: Biến thể đeo trên vai, Dự án nghiên cứu phát triển cấu hình thiết bị dò tìm bom mìn, vật nổ dạng ba lô đeo do Trung tâm Nghiên cứu của Hải quân Mỹ tài trợ. Toàn bộ hệ thống thiết bị này gồm máy dò CHMBC/máy dò từ tính/ra-đa xuyên đất bảo đảm gọn nhẹ, có thể làm việc trên tất cả các dạng địa hình, môi trường khác nhau để trang bị cho lực lượng thủy quân lục chiến Mỹ... Từ mẫu thử nghiệm đầu tiên với hộp điện tử có trọng lượng lên tới hơn 100kg, đến nay mẫu mới nhất của thiết bị này đã được thiết kế gọn gàng như một chiếc ba lô, có thể hoạt động nhiều giờ trong những điều kiện khắc nghiệt mà không cần sạc pin.

Biến thể lắp trên xe: Đây là một dự án riêng do Lục quân Mỹ tài trợ nhằm đưa máy dò ứng dụng công nghệ CHMBC lắp trên các loại xe phá mìn hộ tống đoàn xe quân sự hoặc các phương tiện rà phá bom mìn cơ giới. Qua quá trình nghiên cứu phát triển, kích thước và trọng lượng của thiết bị này đã liên tục được giảm xuống, đến nay mẫu mới nhất chỉ có trọng lượng chưa đầy 100kg, dùng nguồn điện của một ác-quy xách tay.

Không những phát hiện thuốc nổ trong mìn, vật nổ vùi trong lòng đất, công nghệ CHMBC còn có khả năng phát hiện chất nổ và vị trí chính xác của lượng chất nổ đó cất giấu trong hành lý, bưu kiện và đồ đạc của con người. Hiện nay, ứng dụng này của CHMBC trong lĩnh vực bảo vệ an ninh, chống khủng bố đang được tập đoàn GE tiếp tục nghiên cứu phát triển với mẫu máy dò đầu tiên đã được thử nghiệm lắp trên băng chuyền soi kiểm tra hành lý hành khách tại các sân bay, bến cảng, nơi công cộng.

Đoàn Hồng Ngọc