Дрейф-спектрометры, принцип действия, основные характеристики

Дрейф – спектрометр это газоанализатор, в котором используется метод ионной подвижности, предназначенный для обнаружения взрывчатых, отравляющих и наркотических веществ.

 Технология СИП является одной из наиболее широко используемых для обнаружения следов ВВ. В традиционном спектрометре ионной подвижности окружающий воздух всасывается с расходом в несколько сотен кубических сантиметров в минуту в прогреваемую камеру ионизации, где под действием радиоактивного источника или коронного разряда образуются положительные или отрицательные ионы. Ионы периодически подаются в зону дрейфа через электрический затвор. Под действием статического электрического поля в зоне дрейфа они перемещаются (дрейфуют) к коллекторной пластине. Ионы разных веществ имеют разную подвижность. Разные типы ионов движутся с разной скоростью, в результате чего происходит их разделение. Время дрейфа составляет примерно несколько миллисекунд и является характерным для различных видов ионов. Достигая коллектора, ионы образуют, ток коллектора, который измеряется как функция времени. График ионного коллекторного тока на спектре ионной подвижности (то есть в зависимости от времени) содержит пики, соответствующие различным типам ионов. Наличие следов ВВ в анализируемом воздухе определяется по наличию характерных пиков в таких спектрах, отображаемых на экране монитора компьютера. Если в пробе есть ионы веществ, как правило, входящих в состав ВВ, то подаётся сигнал тревоги (световой и звуковой).

Дрейф-спектрометры работают очень быстро. На обработку полученной информации затрачивается максимум несколько секунд. Отбор проб воздуха для анализа может браться с расстояния 15-20 см. При этом не требуется непосредственного контакта с исследуемым объектом. Эти приборы очень эффективны при поиске летучих взрывчатых веществ, таких как, например, нитроглицерин или тротил. Летучесть гексогена и октогена в обычных условиях низка, но она повышается с увеличением температуры. Поэтому для поиска этих взрывчатых веществ при помощи дрейф-спектрометров используют различные теплогенераторы, дающие возможность работать поисковым приборам такого типа даже при низких температурах.

Дрейф-спектрометры помогают оперативно ответить на самый главный вопрос: есть взрывчатое вещество в исследуемом предмете или нет. А дальнейшее определение его типа, количественного и качественного состава и прочих характеристик - задача других приборов, например, хроматографов.

    Одной из важнейших характеристик дрейф-спектрометров, определяющих возможность их использования в конкретном регионе мира для поиска конкретных ВВ, является пороговая чувствительность – предельная концентрация паров ВВ в воздухе, которая может быть выявлена. Известно, что возможности обнаружения паров ВВ в пробах воздуха с помощью собак и дрейф-спектрометров в значительной степени зависят от влажности и, особенно, от температуры воздуха. Пороговая чувствительность отечественных детекторов ВВ “Аргус-5”, “Пилот”, “Шельф” (“Шельф-ДС”) (фото 1) и МО-02 (МО-02М) по парам ТНТ при температуре воздуха 20…25 °С и относительной влажности не более 95 % находится на уровне 10 ^-13 г/см³ ВВ в пробе воздуха и все еще значительно уступает пороговой чувствительности специально подготовленной собаки – 1*10 ^-16 г/см³ ВВ. В то же самое время сравнительно низкая чувствительность приборов практически исключает возможности для активного противодействия их работе с использованием химических продуктов и, тем более, продуктов биологического происхождения. Естественно, что присутствие других животных и посторонних шумов также не влияет на работу приборов, что выгодно отличает их от собак.

Для зарубежных аналогов характерна несколько меньшая пороговая чувствительность – 1*10^-9…1*10 ^-11 г/см³ (таблица 1 ).

При этом указанное для отечественных образцов детекторов ВВ значение пороговой чувствительности имеет принципиальный характер, поскольку для большинства регионов России в силу ее географического положения довольно продолжительно по времени действие сравнительно невысоких температур воздуха, когда летучесть ВВ минимальна и, соответственно, минимальна концентрация паров ВВ в воздухе. В данных условиях зарубежные аналоги, независимо от их превосходного дизайна, агрессивной рекламы и успеха работы в других странах с более благоприятным климатом, могут давать значительный процент пропуска объектов поиска, содержащих ВВ, со всеми вытекающими отсюда последствиями для оператора прибора и окружающего пространства.

К сожалению, эффективному и безопасному использованию дрейф-спектрометров всех без исключения моделей при поиске ВВ препятствует возможность работы с расстояния не более 15…25 см (при самых благоприятных условиях). Соответственно серьезной проблемой становится обнаружение взрывных устройств с натяжными (разбрасываемыми), сейсмическими, оптическими датчиками цели и взрывных устройств в управляемом варианте (по радиоканалу или по проводам). Естественно, что задача борьбы с такими взрывными устройствами должна решаться путем комплексного использования различного специального оборудования, приспособлений и тактических приемов с учетом конкретной обстановки.

В целом, дрейф-спектрометры являются достаточно эффективным инструментом при поиске зарядов ВВ, взрывных устройств и других ВОП при условии получения оператором прибора достаточного уровня специальной подготовки в данной области и комплексного использования других технических средств и тактических приемов.

Современные дрейф-спектрометры имеют массу 0,6...7,0 кг, хроматографы – от 1,5 до 50...70 кг. Питание как дрейф-спектрометров, так и хроматографов может осуществляться как от сети 220 В, 50 Гц, так и от аккумуляторов.

Описание дрейф – спектрометра «РИЛOT-M»

Прибор предназначен для обнаружения паров взрывчатых веществ в негерметичных объемах и следов взрывчатых на поверхности объектов. PILOT-M разработан и произведен в России .

Изделие позволяет выявить следы следующих взрывчатых веществ: нитроглицерин, тринитротолуол, петроэнитротетранитрат, аммонит, этиленгликольтринитрат, октоген, также составы на их основе, в том числе и пластичные взрывчатые вещества: пластит, эластит, циклонит.

Принцип работы:

    Принцип работы прибора основан на методе дрейф спектрометрии ионов (анализе подвижности ионов в электрическом поле). Обнаружение паров взрывчатых веществ осуществляется путем отбора проб с поверхности или из внутреннего объема исследуемых объектов и анализа проб на содержание характерных компонентов паров взрывчатых веществ. Отбор проб осуществляется путем всасывания проб от поверхности или из щелей обследуемого объекта с помощью вакуумного насоса, либо путем снятия пробы с поверхности объекта с помощью салфетки. Захваченные на пробоотборник частицы или пары ВВ ионизируются и поступают в дрейф-камеру, где после воздействия на них электрического тока регистрируются. Данные анализа обрабатываются с помощью встроенного микропроцессора и отображаются на ЖК дисплее прибора.

Особенности:

Химические экспресс-тесты: характеристика, порядок использования