Актуально для: Органов власти
Раман спектрометр легко идентифицирует различные взрывчатые вещества по их уникальному химическому «отпечатку пальца»
1 Вступление
По данным Управления Организации Объединенных Наций по вопросам разоружения (UNODA), незаконное использование самодельных взрывных устройств (СВУ) быстро распространяется и создает серьезную проблему безопасности для гражданских лиц, а также гуманитарного персонала, полиции, сотрудников ООН и миротворцев. Простые конструкции в сочетании с удобными и легкодоступными компонентами самодельных взрывных устройств, а также растущая изощренность террористических групп в адаптации к мерам по борьбе с самодельными взрывными устройствами являются основными причинами этой быстрорастущей угрозы. [1]
Властям, которые применяют меры по борьбе с самодельными взрывными устройствами и стремятся предотвращать преступления, связанные с самодельными взрывными устройствами, требуются быстрые и безопасные методы для выявления предположительно незаконных веществ на местах. Небольшие портативные устройства, использующие бесконтактные и неразрушающие методы измерения, такие как анализатор Cora 100, идеально подходят для этого применения.
2 Оборудование
2.1 Рамановская спектроскопия
Рамановская спектроскопия - это оптический метод, который измеряет свет, неупруго рассеиваемый образцом после воздействия лазерным излучением. В процессе рассеяния часть света изменяет свою длину волны, которая затем может быть проанализирована с помощью спектрографа. Этот метод предоставляет информацию, специфичную для конкретного образца, которая связана с химическим составом и структурой образца.
Рамановская спектроскопия идеально подходит для определения различных взрывчатых веществ, поскольку она чувствительна к специфичным для образца молекулярным колебаниям, которые обеспечивают уникальный спектр образца.
2.2 Эксперимент
Портативный рамановский спектрометр Cora 100 Anton Paar (рис. 1) использовался для проведения измерений, описанных в этом отчете. Благодаря своим небольшим размерам и небольшому весу всего 650 г анализатор обеспечивает надежную работу одной рукой и идеально подходит для проверки подлинности веществ в полевых условиях.
Кроме того, начало измерения может быть отложено, чтобы у оператора, было время отойти на безопасное расстояние от предположительно взрывчатого вещества.
Рисунок 1: Рамановский спектрометр Cora 100 Anton Paar.
Для проведенных экспериментов использовалась средняя мощность лазера и автоматический выбор времени экспозиции. Измеренные спектры сравнивались с высококачественной библиотекой взрывчатых веществ в программном обеспечении прибора, которое было разработано в сотрудничестве с судебно-медицинскими лабораториями. Доступная информация о символах опасности, указаниях об опасности и мерах предосторожности в соответствии с GHS, а также номера CAS доступны через программное обеспечение.
Рисунок 2: Результаты измерений различных веществ. Интуитивно понятное цветовое кодирование позволяет на месте оценить, может ли присутствовать запрещенное вещество. PETN (взрывчатое вещество, красный), нитрат серебра (прекурсор PETN, желтый) и полистирол (невзрывчатый, зеленый)
3 Результаты измерений
Для измерений использовали режим "Мониторинг". Это дает пользователю идентификацию вещества, а также классифицирует его как взрывчатое вещество, прекурсор или невзрывчатое вещество. На рисунке 2 показаны результаты измерений для PETN, нитрата серебра и полистирола. Интуитивно понятное цветовое кодирование, используемое в программном обеспечении, обеспечивает немедленную оценку результатов для нетехнических пользователей. Взрывчатые вещества окрашены в красный цвет, прекурсоры - в желтый, а невзрывчатые вещества - в зеленый.
4 Пример спектров двух разных взрывчатых веществ
Рисунок 3: Сравнение спектров PETN и RDX (гексогена)
На рисунке 3 показаны спектры комбинационного рассеяния PETN и RDX. Каждое вещество демонстрирует свою уникальную спектральную картину, которая подчеркивает специфику комбинационных измерений.
5 Заключение
Рамановские спектрометры Cora 100 Anton Paar идеально подходят для идентификации и классификации взрывчатых веществ в течение нескольких секунд. Интуитивно понятное программное обеспечение с цветовой кодировкой и дополнительная информация о веществах делают его идеальным инструментом для тех, кто оказывает первую помощь.
6 Ссылки на литературу
1. UNODA on IEDs, https://www.un.org/disarmament/convarms/ieds-a-growing-threat/, accessed September, 20th, 2018.
ООО "АВРОРА" - официальный дистрибьютор Anton Paar GmbH на территории России и Беларуси
