Обнаружение взрывчатых веществ - это процесс неразрушающего контроля, позволяющий определить, содержит ли контейнер взрывчатый материал . Обнаружение взрывчатых веществ обычно используется в аэропортах , портах и для пограничного контроля .
Инструменты обнаружения [ править ]
Колориметрия и автоматическая колориметрия [ править ]
Использование колориметрических тестовых наборов для обнаружения взрывчатых веществ является одним из наиболее устоявшихся, простейших и наиболее широко используемых методов обнаружения взрывчатых веществ. Колориметрическое обнаружение взрывчатых веществ включает нанесение химического реагента на неизвестный материал или образец и наблюдение за цветовой реакцией. Обычные цветовые реакции известны и указывают пользователю, присутствует ли взрывчатый материал и во многих случаях группа взрывчатого вещества, из которого этот материал получен. Основными группами взрывчатых веществ являются нитроароматические взрывчатые вещества, взрывчатые вещества на основе сложного эфира нитратов и нитрамина, а также взрывчатые вещества на основе неорганических нитратов. Другие группы включают хлораты и пероксиды, которые не являются взрывчатыми веществами на основе нитро. Поскольку взрывчатые вещества обычно содержат азот, обнаружение в основном заключается в обнаружении азотистых соединений. У традиционных колориметрических тестов есть недостаток:некоторые взрывоопасные соединения (например, перекись ацетона) не содержат азота, и поэтому их труднее обнаружить.[1]
Собаки [ править ]
Специально обученных собак можно использовать для обнаружения взрывчатых веществ с помощью их носа, который очень чувствителен к запахам . Хотя они очень эффективны, их полезность снижается по мере того, как собака устает или скучает.
Этих собак обучили специально обученные дрессировщики определять запахи нескольких распространенных взрывчатых веществ и уведомлять своего дрессировщика, когда они обнаруживают один из этих запахов. Собаки указывают на «попадание», предпринимая действия, которые их обучили обеспечивать - как правило, пассивную реакцию, такую как сидение и ожидание.
Собака для обнаружения взрывчатых веществ была создана в 1970 году в Департаменте столичной полиции в Вашингтоне, округ Колумбия, тогдашним тренером Чарльзом Р. Киршнером. [2]
Клык для обнаружения взрывчатых веществ был впервые использован в Алжире в 1959 году под командованием генерала Константина. [3]
Недавние исследования показывают, что масс-спектрометрический анализ паров, такой как вторичная ионизация электрораспылением (SESI-MS), может способствовать обучению собак обнаружению взрывчатых веществ. [4]
Медоносные пчелы [ править ]
Этот подход объединяет обученных медоносных пчел с передовым видео компьютерным программным обеспечением для наблюдения за пчелой на предмет стратегической реакции. Дрессированные пчелы служат 2 дня, после чего их возвращают в улей. Эта проверенная система еще не поступила в продажу. Биотехнологическая фирма Inscentinel утверждает, что пчелы более эффективны, чем собаки-ищейки. [5]
Механическое обнаружение запаха [ править ]
Было разработано несколько типов машин для обнаружения следов для различных взрывчатых материалов. Наиболее распространенной технологией для этого приложения, применяемой в аэропортах США, является спектрометрия ионной подвижности (IMS). Этот метод аналогичен масс-спектрометрии (МС), где молекулы ионизируются, а затем перемещаются в электрическом поле в вакууме, за исключением того, что IMS работает при атмосферном давлении. Время, которое требуется иону в IMS, чтобы переместиться на определенное расстояние в электрическом поле, указывает на соотношение размера и заряда этого иона: ионы с большим поперечным сечением будут сталкиваться с большим количеством газа при атмосферном давлении и будут поэтому будьте медленнее.
Газовая хроматография (ГХ) часто сочетается с методами обнаружения, описанными выше, чтобы разделить молекулы перед обнаружением. Это не только улучшает характеристики детектора, но и добавляет еще одно измерение данных, поскольку время, необходимое для прохождения молекулы через ГХ, может использоваться как индикатор ее идентичности. К сожалению, для ГХ обычно требуется баллонный газ, что создает проблемы с расходными материалами и простоту использования системы. Колонки для ГХ, используемые в полевых условиях, склонны к разложению из-за атмосферных газов и окисления, а также к утечке стационарной фазы. Столбцы также должны быть очень быстрыми, поскольку многие приложения требуют, чтобы полный анализ был завершен менее чем за минуту. [ необходима цитата ]
Спектрометрия [ править ]
Технологии, основанные на спектрометре ионной подвижности (IMS), включают спектрометрию подвижности с ионной ловушкой (ITMS) и дифференциальную спектрометрию подвижности (DMS). Усиливающие флуоресцентные полимеры (AFP) используют молекулярное распознавание, чтобы «выключить» или погасить флуоресценцию полимера. Хемилюминесценция часто использовалась в 1990-х годах, но менее распространена, чем широко распространенная IMS. Делается несколько попыток миниатюризировать, упрочнить и сделать МС доступным для полевых приложений; например, аэрозольный полимер, который флуоресцирует синим под УФ-излучением, но бесцветен, когда вступает в реакцию с группами азота. [6]
Один метод сравнивает измерения отраженного ультрафиолетового , инфракрасного и видимого света на нескольких участках подозрительного материала. Это имеет преимущество перед обонятельными методами в том, что не нужно готовить образец. Имеется патент на портативный детектор взрывчатых веществ, использующий этот метод. [7]
Масс-спектрометрия считается наиболее актуальным новым методом спектрометрии. [8] У нескольких производителей есть продукты, которые находятся в стадии разработки в США, Европе и Израиле [9], включая Laser-Detect в Израиле, FLIR Systems и Syagen в США и SEDET в Европе.
Рентгеновские аппараты [ править ]
Специально разработанные рентгеновские аппараты могут обнаруживать взрывчатые вещества по плотности исследуемых предметов. Они используют системы на основе компьютерной аксиальной томографии , дополненные специальным программным обеспечением, содержащим библиотеку угроз взрывчатых веществ и кодирование ложными цветами, чтобы помочь операторам с их специальными протоколами устранения угроз. [ необходима цитата ] Обнаружение рентгеновских лучей также используется для обнаружения связанных компонентов, таких как детонаторы , но это может быть предотвращено, если такие устройства спрятаны внутри другого электронного оборудования. [10]
Недавно были разработаны алгоритмы машинного обучения , которые могут автоматически обнаруживать угрозу при рентгеновском сканировании. [11] [12] [13]
Активация нейтронов [ править ]
Специально разработанные машины бомбардируют подозрительные взрывчатые вещества нейтронами и считывают сигнатуры распада гамма-излучения для определения химического состава образца. Самые ранние разработанные формы нейтронно-активационного анализа используют нейтроны низкой энергии для определения соотношений азота, хлора и водорода в рассматриваемых химических веществах и являются эффективным средством идентификации большинства обычных взрывчатых веществ. К сожалению, гораздо меньшие поперечные сечения термальных нейтронов углерода и кислорода ограничивают способность этого метода идентифицировать их численность у неизвестных видов, и отчасти именно по этой причине всемирные террористические организации предпочитают азотные взрывчатые вещества, такие как TATP.при строительстве СВУ. Модификации протокола эксперимента могут позволить упростить идентификацию углеродных и кислородных частиц (например, использование неупругого рассеяния на быстрых нейтронах для получения обнаруживаемых гамма-лучей, в отличие от простого поглощения, происходящего с тепловыми нейтронами), но эти модификации требуют оборудования. это непомерно сложнее и дороже, что препятствует их широкому внедрению. [14]
Кремниевые нанопроволоки для обнаружения следов взрывчатых веществ [ править ]
Кремниевая нанопроволока, сконфигурированная как полевые транзисторы, продемонстрировала способность обнаруживать взрывчатые вещества, включая тротил, тэн и гексоген, с большей чувствительностью, чем у собак. [15] [16] Обнаружение в этом методе выполняется путем пропускания жидкости или пара, содержащих целевое взрывчатое вещество, по поверхности чипа, содержащего от десятков до сотен чувствительных элементов на основе кремниевых нанопроволок. Молекулы взрывчатого материала взаимодействуют с поверхностью нанопроволоки и в результате вызывают заметное изменение электрических свойств нанопроволоки.
Средства обнаружения [ править ]
При изготовлении взрывчатых веществ можно добавить метку обнаружения, чтобы облегчить обнаружение. Монреальская конвенция 1991 г. - это международное соглашение, требующее от производителей взрывчатых веществ делать это. [17] Примером является Semtex , который теперь сделан с добавлением DMDNB в качестве тега обнаружения. [18] DMDNB является обычным теггантом, так как собаки чувствительны к нему. В Великобритании соответствующим законодательством являются Положения о маркировке пластических взрывчатых веществ для обнаружения 1996 г. [19]
Поддельные устройства [ править ]
Министерство юстиции США предупредило в публикации Национального института юстиции «Руководство по выбору коммерческих систем обнаружения взрывчатых веществ для применения в правоохранительных органах (NIJ Guide 100-99)» о продолжающейся тенденции продажи оборудования для обнаружения «поддельных» взрывчатых веществ. ничего не подозревающим потребителям. В отчете по названию упоминается Quadro Tracker , очевидная биолокационная удочка со свободно поворачивающейся штангой радиоантенны без функционирующих внутренних компонентов. 8–9 августа 2005 г. Технический отдел по обезвреживанию боеприпасов ВМФ через Целевую группу США по борьбе с терроризмом провел испытания SNIFFEX и пришел к выводу, что «портативный детектор SNIFFEX не работает» [20]
… Во всем мире существует довольно большое сообщество людей, которые верят в биолокацию.: древняя практика использования разветвленных палочек, качающихся стержней и маятников для поиска подземных вод и других материалов. Эти люди считают, что многие типы материалов можно найти с помощью различных методов биолокации. Лозоходцы утверждают, что биолокационное устройство будет реагировать на любые скрытые аномалии, и необходимы годы практики, чтобы использовать устройство с распознаванием (способность заставлять устройство реагировать только на те искомые материалы). Современные лозоискатели разрабатывают различные новые методы для добавления различения к своим устройствам. Эти новые методы включают в себя молекулярную частотную дискриминацию (MFD) и дискриминацию по гармонической индукции (HID). MFD принял форму всего: от размещения ксерокопии Polaroid фотографии желаемого материала в ручке устройства,к использованию биолокационных стержней в сочетании с электроникой генерации частоты (функциональными генераторами).Ни одна из этих попыток создать устройства, которые могут обнаруживать определенные материалы, такие как взрывчатые вещества (или любые материалы в этом отношении), не оказалась успешной в контролируемых двойных слепых научных тестах. Фактически, все испытания этих изобретений показали, что эти устройства работают не лучше, чем случайная случайность… [21]
В Ираке и Таиланде широко используется ряд поддельных устройств обнаружения лозоходства , в частности ADE 651 и GT200 , где, как сообщается, они не смогли обнаружить бомбы, в результате которых сотни людей погибли и еще тысячи были ранены. [ необходима цитата ] Дополнительные названия фальшивых детекторов типа стержня лозоискателя включают ADE101, ADE650, Alpha 6 , XK9, SNIFFEX, HEDD1, AL-6D, H3TEC, PK9.
См. Также [ править ]
- Ищейка
- Борьба с терроризмом
- Нюхательная гончая
- Терроризм
- Гамбийская кислая крыса
- Детектор следов взрывчатых веществ
- Павулон
Ссылки [ править ]
- ^ Маршалл, Морис; Оксли, Джимми (2009). Аспекты обнаружения взрывчатых веществ .
- ^ Ньюлон, Кларк (1974). Полицейские собаки в действии. Нью-Йорк, Додд, Мид и компания.
- ^ Практическое руководство для спортивных и рабочих собак , Royal Canin, стр. 4.
- ^ Онг, Та-Сюань; Мендум, Тед; Геурцен, Джефф; Келли, Джуд; Остринская, Алла; Кунц, Родерик (2017-06-09). «Использование масс-спектрометрического анализа паров для повышения эффективности обнаружения взрывчатых веществ у собак». Аналитическая химия . 89 (12): 6482–6490. DOI : 10.1021 / acs.analchem.7b00451 . ISSN 0003-2700 . PMID 28598144 .
- ^ «Горячий выбор: британские технологические стартапы» . BBC. 2007-09-05.
- ^ Баррас, Колин (2008-06-03). «Светящийся баллончик позволяет оперативникам CSI« запылать »взрывчатку» . Служба новостей New Scientist.
- Перейти ↑ Mullins, Justin (2008-05-28). «Переносной детектор взрывчатых веществ» . Новые блоги ученых .
- ^ Возможности для улучшения аэропорта досмотра пассажиров с масс - спектрометрия , Национальной академии Press, 2004, DOI : 10,17226 / 10996 , ISBN 978-0-309-09240-1.
- ^ "Lumin 9689 Narrow gate" (PDF) (брошюра). Лазерное обнаружение. Архивировано из оригинального ( PDF ) 23 августа 2012 года . Проверено 11 апреля 2012 .
- ↑ Knight, Will (10 августа 2006 г.). «Анализ: технологии обнаружения взрывчатых веществ» . Служба новостей New Scientist.
- ^ Хайц, Гереми; Чечик, Гал (2010). «Разделение объектов в наборах рентгеновских снимков». Конференция компьютерного общества IEEE по компьютерному зрению и распознаванию образов . IEEE: 2093–2100. DOI : 10.1109 / cvpr.2010.5539887 . ISBN 978-1-4244-6984-0. S2CID 2643208 .
- ^ Mery, Domingo (2015), "Моделирование в рентгеновских испытаний", Computer Vision для X-Ray испытаний , Чам: Springer International Publishing, стр 241-266,. DOI : 10.1007 / 978-3-319-20747-6_7 , ISBN 978-3-319-20746-9
- ^ Акчай, Самет; Брекон, Тоби П. (2017). «Оценка стратегий обнаружения объектов на основе области в рентгеновских снимках безопасности багажа». Международная конференция IEEE по обработке изображений (ICIP) . IEEE: 1337–1341. DOI : 10,1109 / icip.2017.8296499 . ISBN 978-1-5090-2175-8. S2CID 3451234 .
- ^ Точильный камень, ZD; Кирфотт, KJ (2014). «Обзор методов обнаружения обычных взрывчатых веществ с использованием активного нейтронного опроса» . Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 301 (3): 629–39. DOI : 10.1007 / s10967-014-3260-5 . S2CID 93318773 .
- ^ Prachi, Patel. «Сверхчувствительный детектор взрывчатых веществ» . MIT Tech Review .
- ^ Энгель, Йони; Elnathan, R .; Певзнер, А .; Davidi, G .; Flaxer, E .; Патольский Ф. (10 сентября 2010 г.). «Сверхчувствительное обнаружение взрывчатых веществ с помощью кремниевых нанопроволок». Angewandte Chemie International Edition . 49 (38): 6830–35. DOI : 10.1002 / anie.201000847 . PMID 20715224 .
- ^ "XX" (PDF) , Международная конвенция , NIC .
- ^ "Семтекс" . Архивировано из оригинала на 2009-08-05 . Проверено 22 мая 2009 .
- ^ Маркировка пластических взрывчатых веществ для обнаружения правил , OPSI, 1996
- ^ "Отчет ВМФ" (PDF) , S3 , Amazon .
- ^ "NIJ Guide 100-99" . Министерство юстиции США. Сентябрь 1999 г.
