1942年春节前夕，庆阳县保卫部门抓获一名来自国统区的神秘男子，名叫陈兴林。在审讯过程中，陈兴林自称自己此来负有军统交办的重要使命，并表示弃暗投明。据陈兴林交代，他本人本来是国民党军统汉中特训班1至9期的教员，因为上年底胡宗南曾计划进攻延安，需要潜伏在延安的特务内应外合，于是这次派遣熟悉各期特训班学员的陈兴林前来负责联络事宜。
陈兴林提供的情况引起了边区保安处高度重视。陈泊在与陈兴林彻夜长谈之后，判断其投诚是出自真心，遂建议对其进行攻心战，以此为突破口一举铲除潜伏在延安的汉中特训班特务成员。当时，陈兴林提出自己十分挂念家乡的母亲与妻子，希望能给他三天时间先回老家探亲，边区保安处内部多数同志表示激烈反对，认为陈兴林不过是借口探亲试图寻机逃脱。而陈泊则根据经验判断，陈兴林既然已主动交代如此重要情报，并且敢于说出自己家人所在，应该是真心投诚，因而不但可以同意其回家探亲的要求，甚至不必派人跟随或暗中监视，干脆让其能够自由来去。最后，中央社会部也表示同意陈泊的意见，并让陈泊代为赠送给陈兴林边币、食品等物。
不出陈泊所料，三天后陈兴林如期返回。按照陈兴林提供的情报，陈泊对潜伏在延安的汉中特训班特务进行逐一摸底，最后决定在5月4日延安各界南关大操场举行盛大庆祝会之际，进行全面收网。五四青年节这天，陈泊与十几名精心挑选的保卫干部，带上陈兴林隐蔽在会场入口处的彩门两侧。从上午9时开始，延安各单位队伍唱歌列队进场，依次经过彩门，至庆祝会结束时陈兴林共指认出特务36名。随即，陈泊布置保卫人员对被指认特务进行同时抓捕、突审，其后再经已被逮捕的特务指认，又相继抓获出潜伏的汉中特训班特务20余人，潜伏在延安的汉中特训班骨干成员被一网成擒。
“汉中特训班”案是边区保安处破获的国民党特务机关潜入中共人数最多，潜伏范围最广的一次惊天大案。
胆大心细、敢于出奇制敌，陈泊一手破获军统“汉中特训班”大案，在中共保卫部门一时引起轰动。毛泽东闻之称之为“奇功”，同时又说：“这个布鲁，真是我们延安的‘福尔摩斯’！”
缜密精细，预先洞悉军统刺杀毛泽东阴谋
延安时期陈泊的又一奇勋，即是洞察先机，一举破获了军统实施刺杀毛泽东的“假田守尧”案。1943年6月上旬，驻守陕北吴旗及富县的边区部队，相继向延安保卫部门报告两起武装特务偷越哨卡事件。虽然，上述两地的部队报告称，偷越边境的特务均被击毙，但这一反常的情况引起了陈泊的注意，多年的反特经验让他意识到近期延安可能有大事发生。在边区政府保卫部门的建议下，由中央军委保卫部牵头召开留守兵团、保安处、公安局等单位参加的联席会议，做出了加强延安防特反特工作的决定。
当时陈泊正担任边区保安处长，每天有一项日常工作即是阅看保安处抄来的中央主要领导同志日常活动的安排。6月20日，陈泊在阅看领导日程表时注意到6目22日上午10时毛泽东将接见新四军第三师八旅旅长田守尧。这是个陌生的名字，而当陈泊找中央军委保卫部了解情况时，他立即觉察到这个所谓新四军旅长可能存在问题。军委保卫部参谋拿来的田守尧报到材料中，虽然十分详细记录了田旅长自3月上旬从华中出发，经渤海、冀东、平西，然后由晋西北进入边区的经过，但田本人却在抵达晋西北时发电报给中央军委，称自己所持介绍信丢失。
联系到最近接连发生边界特务偷越事件，陈泊立刻提出给晋西北的兵站发报查证。当天下午，当地兵站回电报告称并无新四军旅长田守尧经过之事。事关重大，陈泊当即一边单独隔离“田守尧”，一边加紧调查。经过两昼夜的突击审查，陈泊终于查明这个假冒新四军旅长田守尧身份之人实际是军统高级特工，混入延安的真实目的是为了寻机刺杀毛泽东。原来，这一年的3月份，新四军第三师第八旅旅长田守尧一行从山东赴延安参加会议，在连云港与日军遭遇时不幸全部牺牲。事件发生后，当地军统部门获悉战死者身份，并立即密电重庆军统总部，戴笠认为这是一次大好机会，于是亲自策划由军统高级特工假冒田守尧身份，乘毛泽东接见之机进行刺杀行动。由于中共对于真正的田守尧旅长遇难一事毫不知情，这个假冒的田守尧旅长顺利地混入延安后，在中央军委招待所住了整整5天，并没有人对他的身份表示怀疑。如果不是陈泊心思缜密，抓住了军统暗杀计划中存在的微小破绽，两天后毛泽东接见假田守尧旅长的后果也许不堪设想。
破获假田守尧刺杀毛泽东案，在政治上的重大意义是揭露了国民党重庆当局顽固反共的真面目，让其一时陷入了舆论漩涡，并不得不暂时停止制造更大规模的反共摩擦。同时，及时破获如此大案，也让陈泊这个延安的红色“福尔摩斯”名声大振。