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Hyperspectral imaging and remote trace detection of cis-1,3,4,6-tetranitrooctahydroimidazo-[4,5 d]imidazole(bchmx)compared with traditional explosives using laser induced fluorescence

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Defence Technology（防务技术） 2021年第5期17卷 1609-1616页

作者： Hany S.Ayoub Ashraf F.El-Sherif Ahmed Elbeih Department of Physics Faculty of ScienceCairo UniversityEgypt Laser Photonics Research Center Engineering Physics DepartmentMilitary Technical CollegeCairoEgypt Explosives Department Military Technical CollegeKobry ElkobbahCairoEgypt

cis-1,3,4,6-Tetranitrooctahydroimidazo-[4,5 d]imidazole(bchmx)is an advanced energetic compound that expected to spread worldwide in the near ***,no approved remote detection methods were reported in current literature for this material,we performed hyper-spectral imaging and laser induced fluorescence(LIF)to a bchmx sample under low laser fluence for determining the optimum laser wavelength used in any future bchmx-LIF based remote detection *** this purpose,an experimental setup consisted of a sun spectrum lamp and hyper-spectral camera was built to illuminate and image white powder samples of bchmx in comparison with the traditional explosives,HMX(1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane),RDX(1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane),PETN(2,2-Bis[(nitroxy)methyl]propane-1,3-diyldinitrate).The imaging reveals strong bchmx sample absorption contrast among other samples at wavelength ranging from 400 to 410 *** light source was replaced by a 405 nm laser diode illuminator,a strong bchmx sample LIF at the spectral range from 425 to 700 nm was observed under low laser fluence condition of 0.1 mJ/cm^(2).Finally,we demonstrated successfully the ability of the 405 nm LIF and the hyperspectral imaging technique to detect finger print traces of bchmx on white cellulose fabric from a distance of 15 m and a detection limit of 1 mg/cm^(2).

关键词： Hyperspectral imaging Remote trace detection bchmx Laser induced fluorescence

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cis-1,3,4,6-Tetranitrooctahydroimidazo-[4,5-d]imidazole(bchmx)as a part of explosive mixtures

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Defence Technology（防务技术） 2018年第5期14卷 380-384页

作者： Svatopluk Zeman Ahmed K.Hussein Ahmed Elbeih Marcela Jungova Institute of Energetic Materials Faculty of Chemical TechnologyUniversity of PardubiceCZ-532 10PardubiceCzech Republic Military Technical College Kobry ElkobbahCairoEgypt

cis-1,3,4,6-Tetranitrooctahydroimidazo-[4,5-d]imidazole(bchmx) is a relatively available bicyclic nitramine in the present. Due to the high energetic content of its molecule(deformation of valence angles) it has heat of formation higher than β-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocane(β-HMX) by nearly three times. As a result, it has heat of explosion and relative explosive strength exceed that of β-HMX including their corresponding PBXs. However, penetration abilities of PBXs based on HMX are higher than those based on bchmx. The relatively high initiation reactivity of bchmx could be modified in a wide range by its incorporation in a suitable polymeric matrices. Regarding to the performance, coating of bchmx crystals by 5 wt% Viton A produces the maximum performance while the mixture of bchmx with polydimethylsiloxane(PDMS) seems to be the optimum composition for the development of PBX with low sensitivity.

关键词： bchmx Initiation Sensitivity Explosive strength Penetration

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2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷的合成及表征

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火炸药学报 2024年第7期47卷 601-605,I0001页

作者：侯静吴俊越詹乐武李斌栋南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094

以氨基磺酸盐、甲醛、乙二醛为起始原料,对2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(bchmx)的合成工艺进行了优化,得到了无需中间体(2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷磺酸盐)提纯的高效合成工艺;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核... 详细信息

以氨基磺酸盐、甲醛、乙二醛为起始原料,对2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(bchmx)的合成工艺进行了优化,得到了无需中间体(2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷磺酸盐)提纯的高效合成工艺;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13 C NMR)、热重-差式扫描量热(TG-DSC)等分析测试手段对目标产物的分子组成、晶体结构、热稳定性进行了分析表征。结果表明,最优缩合工艺条件为:每摩尔氨基磺酸钾加入1.07 mol甲醛、1.77 mol乙二醛,以8.4 mol的水作为溶剂,0.023 mol的甲酸作为酸催化剂,反应时间为12 h;硝化工艺条件为:以摩尔比为1.3∶1的发烟硝酸和乙酸酐为硝化体系,在40℃下进行反应。通过缩合和硝化两步反应,能够以65.29%的总收率得到纯度97.8%的2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(bchmx);bchmx晶体属单斜晶系,空间群为P2(1)/c;bchmx热分解温度为223℃。

关键词：有机化学缩合反应含能材料氨基磺酸钾 2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷 bchmx

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