当前,全球反恐斗争形势日趋严峻,而爆炸恐怖是恐怖事件的主要形式之一。 国内外爆炸恐怖案件中出现的爆炸装置日趋复杂化、高科技化,新型爆炸装置层出不穷。光控爆炸装置作为一种新型爆炸装置,在国内外爆炸案件和爆炸恐怖事件中均有出现。 相关文献中少有光控爆炸装置的深入系统研究,爆炸案件侦破实践中有关光控爆炸装置分析的经验也显得不足。

　　光控爆炸装置是利用光敏电阻的光电效应,根据光敏电阻电阻值与入射光强弱成反比的原理所制成的爆炸装置。其主要原理是利用光敏电阻在不同光照强度下,电阻阻值发生变化来控制电路中电流大小以达到起爆电雷管的目的。在实际爆炸案件中,无论是某师范学院“3·5”爆炸案(礼品盒里装入“寻呼机”-一一光控爆炸装置,被害人在家中拆“礼品盒”时当场被炸身亡),还是某市“2·28”匿名威胁爆炸案(夜总会停车场中发现一个定时-光控多元起爆爆炸装置,排爆人员近距离取出反光纸时发生爆炸),都直接给警方提出了严峻挑战:光控爆炸装置爆炸条件及特性是什么?现场如何分析确定光控爆炸装置?

　　基于上述背景,本文通过实验深入研究了由光敏电阻构成的光控爆炸装置的起爆条件和分析确定方法,为侦破爆炸案件提供侦查范围和方向。

　　一、实验器材准备

　　光敏电阻按其制作材料分为:多晶、单晶光敏电阻,硫化镉(CdS)光敏电阻,硒化镉(CdSe)光敏电阻,硫化铅(PbS)光敏电阻,硒化铅(PbSe)光敏电阻,锑化铟(InSb)光敏电阻。其中硫化镉(CdS)光敏电阻在市面较为常见,犯罪分子可以轻松购得并制成光控爆炸装置。

　　本文中实验选取6种不同型号的直径为5mm的硫化镉(CdS)光敏电阻各若干,三极管若干,万能表一只,蓄电池一个,9V方块电池若干,电池底座若干,钳子、剪刀等工具。

　　二、实验设计

　　(一)光控起爆模拟装置设计

　　光控爆炸装置主要通过光敏电阻和三极管放大电路来实现。光敏电阻起着开关的作用,光照强度低时其电阻无穷大,相当于开关断开,使得电路断路; 光照强度高时其电阻很小,相当于开关闭合,使得电路导通。其原理为通过光敏电阻将光信号变为电信号输出,输出的电信号经过三极管放大电路放大后将起爆电路导通,从而引爆爆炸装置。

　　该光控爆炸装置原理电路图如图1所示,由光敏电阻R三极管Q1、电源POV1和POV2、开关SW3、电雷管及炸药TNT组成。 根据原理电路图制作光控爆炸模拟装置。

　　(二)光敏实验

　　1.光控起爆条件

　　对于一个由光敏电阻作为起爆控制元件构成的爆炸装置而言,通常构成装置的其它电子元件的电阻值相对光敏电阻的阻值可以忽略不计,电雷管最小起爆电流可视为光控爆炸装置最小起爆电流。 根据欧姆定律得出光控爆炸装置的最小起爆电压。 不同光照条件下,光敏电阻阻值相差很大,因此,光控爆炸装置最小起爆电压也将随着光敏电阻阻值的变化而变化。 如果爆炸装置电源电压大于光控爆炸装置最小起爆电压,则该光控爆炸装置满足引爆条件;反之则不满足引爆条件。

　　2.光敏实验步骤

　　第一步,分别选择日间室内有光、日间室内背光、日间室外有光、 日间室外背光、夜间室内有光、夜间室内背光、夜间室外有光、夜间室外背光等8种不同光照条件,用万用表分别测出6种不同型号硫化镉光敏电阻的阻值R。

　　第二步,由欧姆定律计算得出8种不同光照条件下,6种光敏电阻构成的光控爆炸装置的最小起爆电压U(最小起爆电压)=R(光敏电阻值)xl(电雷管起爆所需最小电流)。鉴于采矿、地震勘探、油气田等行业所用的工业电雷管相比军用雷管,犯罪分子更容易获得,案件中出现的机率较大的客观情况,本文确定起爆所需最小电流选用工业电雷管起爆最小电流0.45A。

　　三、光敏实验结果及分析

　　(一)实验结果

　　在8种不同光照条件,万用表分别测出的6种不同型号硫化镉光敏电阻的阻值R见表1。 测量当天天气晴朗,室外温度30C,室内温度25C。

　　按照电雷管起爆最小电流0.45A计算8种不同光照条件下,6种光敏电阻构成的光控爆炸装置的最小起爆电压,计算结果见表2。

　　(二)实验结果分析

　　当电源提供的电压大于最小起爆电压时,爆炸装置可以被引爆。将不同型号光敏电阻制成的模拟爆炸装置在不同光照条件的最小起爆电压设为V1。

　　1.光控爆炸装置中使用三极管等放大器的情况光控爆炸装置中的三极管放大倍数一般为20倍~140倍,而常见电起爆爆炸装置的电源多使用2~3个9V的方形电池,电源电压为18~27V.为最大限度考虑光控爆炸装置在不同光照条件的起爆性能,取三极管放大倍数140倍,电源电压27V。将放大倍数和电源电压取最大的原因是将经三极管放大后光控爆炸装置最大电压V,的范围最大化,将所有可以起爆的情况都考虑在内,以增强结果的准确性。 因此,经三极管放大后光控爆炸装置最大电压V2=27 x 140=3780V。如果经三极管放大后的电压V大于最小起爆电压V,,则爆炸装置可以被引爆。那么该种情况起爆的爆炸装置就有可能为光控爆炸装置。

　　根据表2可知,底色标红的区域V2》V1,此时光控爆炸装置可以被引爆;无底色区域V2《V1,此时光控爆炸装置不能被引爆。

　　2.光控爆炸装置中没有使用三极管等放大器的情况仍以常见电起爆爆炸装置电源可提供的电压为27V为例,当V,《27V时,爆炸装置可以被引爆。

　　根据表2可知,只有5506型光敏电阻在日间室外且有光的情况下,其最小起爆电压小于27V,而在其它任何光照条件下的最小起爆电压均大于27V;同时,其它类型光敏电阻在任何光照条件下的最小起爆电压也均大于27V。

　　因此,在没有三极管放大器时,只有由5506型光敏电阻制成的光控爆炸装置在日间室外有光的情况下可以被引爆,其它任何条件和任何型号光敏电阻制成的光控爆炸装置均不能被引爆。

　　四、讨论

　　由上述实验结果展开讨论,在爆炸恐怖案件的现场勘查过程中:

　　(1)若发现5506型光敏电阻残片,且.可以确定电源电压不大于27V,则:一方面若现场未发现电流放大器,则在日间室外有光情况引爆的爆炸装置可能为光控引爆,其余光照条件下无法实现光控引爆;另一方面若现场发现电流放大器,那么爆炸装置在日间或者夜晚有光时可能为光控爆炸装置,夜晚背光条件无法实现光控引爆。

　　(2)若发现除5506型光敏电阻以外的其它5种硫化镉电阻,如果没有三极管等放大器,无论在何种光照条件下均无法实现光控引爆。

　　(3)若发现5516型光敏电阻和电流放大器,爆炸装置在日间或夜晚室外有光时被引爆可能为光控引爆,其它光照条件无法实现光控引爆。

　　(4)若发现5528型光敏电阻和电流放大器,爆炸装置在日间被引爆可能为光控引爆,其它光照条件无法实现光控引爆.

　　(5)若发现5537型光敏电阻和电流放大器,爆炸装置在日间室外或室内有光时被引爆可能为光控引爆,其它光照条件无法实现光控引爆。

　　(6)若发现5539型或5549型光敏电阻和电流放大器,只有爆炸装置在日间室外被引爆才有可能为光控引爆,其它光照条件无法实现光控引爆。

　　五、结语

　　本文通过对不同光照条件下几种光敏电阻阻值的实验研究,得到了以不同种类光敏电阻构成的光控爆炸装置的最低起爆电压,可作为确定爆炸现场使用的爆炸装置是否为光控爆炸装置的依据,在恐怖爆炸案现场爆炸装置确定实践中具有指导意义。

作者：关晓曦、张彦春、张洪国、陈立宏、李梦

编辑：广汉