一、方案目的
1、通过检测可疑物可以有效的防止危险恐怖事件的发生;
2、通过检测爆炸残留物来推断爆炸物的材料性质;
二、行业应用背景
随着防恐防暴安全意识的增强,对于能够快速、准确的鉴别出危险爆炸物及其前制备材料的方法也变得越来越迫切。与传统检测手段相比,拉曼光谱作为物质的分子“指纹”图谱,能够快速、准确、无损的鉴别出易燃易爆危险品的种类。
X射线技术和离子迁移谱探测技术是目前主要的防恐防暴技术手段。X射线技术对于检测出的隐藏物体,不能将其定性,需要将检测出的疑似物送到检测中心进行判断,需要时间较长。离子迁移谱探测技术是一种气相分析技术,它的检测原理是首先将样品分子电离形成产物离子,产物离子随之注入一均匀电场中迁移,也就是被测样品需要成蒸汽或微粒气化的状态。离子迁移技术存在的缺陷主要有以下几点:
1、检测探头易被污染,不易清洁,更换成本高;
2、不能检测不易挥发的无机爆炸物等;
3、检测精确度低,一般只能达到50%左右的准确率。
去年,巴黎系列恐袭自杀式炸弹所用材料就是被恐怖分子称呼为“撒旦之母”新型炸药TATP,这种自制爆炸物同样是2005年伦敦地铁爆炸案的“主角”,双氧水和丙酮是这种新型炸药的主要原材料。现在的X射线和离子迁移谱探测等技术手段并不能有效的检测出这种新型炸药及其前制备的主要原材料。而南京简智仪器设备有限公司自主研发的便携式拉曼光谱仪SSR-3000不仅可以检测常规的爆炸物及其制备原材料,对于这种新型炸药及其制备原材料也可以快速准确的识别出,能够有效的控制这种炸药的合成及防止恐怖爆炸事件的发生。
三、仪器介绍
南京简智仪器设备有限公司自主研发的便携式拉曼光谱仪SSR-3000如图1所示,在危险爆炸物识别和分析中优势十分明显,主要表现在以下几个方面:
1、检测时间短(1-5s);
2、检测结果重复性高;
3、无需前处理,检测方便;
4、对检测物无损检测;
5、可持续工作6-8h;
6、可定制探头长度、焦距等(目前基本探头光线长度在1.5m左右,焦距7.5mm)
图1
四、检测方法
1、对于检测物质(固体、粉末或者液体)装在透明的玻璃瓶或者塑料瓶里面,我们可以直接将探头贴近容器进行检测,如图2所示;
图2
图3
2、对于直接检测固体或者物质装在透明塑料袋等里面,我们可以将我们的定制固体探头冒加在探头上,然后贴近塑料袋等检测,如图3所示;
3、对于液体装在不透明的载体时,需要将被测液体取出,放置在比色皿中,再将比色皿放置在比色皿槽内,如图4所示,再将样品池冒盖上,探头摆放如图5所示进行检测(图4和图5中的样品池及探头摆放位置为实际SSR-3000的检测示意图)。
图4 图5
五、部分爆炸物谱图
图6-图7是硝酸钾和过氧化氢两种常见的无机爆炸物的拉曼谱图,图8-图10硝酸铵、硝化纤维素和TNT三种常见的有机爆炸物的拉曼谱图
图6
图7
图8
图9
图10
六、结论
在易燃易爆危险品的检测应用中,拉曼光谱技术与目前的检测手段相比,无论是在准确性、对样品无损还是检测所用的时间比较短都有着明显的优势,尤其是现在的高性能便携式产品的推出,大大提高了使用的便携性。并且现在无论是对于拉曼光谱仪的操作还是配套的软件的操作都非常简便,真正实现“傻瓜式”操作。从拉曼光谱对于有机爆炸物和无机爆炸物的几幅谱图中我们也可以看出,不同 的物质的谱图是不一致的,并且拉曼光谱检测易燃易爆危险品时基本上不需要前处理,对于用透明塑料袋以及透明玻璃品装的样品,甚至不需要取出样品,直接就可以检测,大大降低了样品被污染的可能性。但是拉曼光谱技术也有一定的缺陷,对于目前比较难解决的黑火药的检测,我们对其也有着较好的检测技术手段。
未来,无论是在爆炸物现场快速检测,还是在各个卡扣,安全检查口的快速筛查,拉曼光谱技术都会是一种强而有力的检测手段。而南京简智仪器设备有限公司自主研发的便携式拉曼光谱仪,不仅性能好、携带方便、谱图数据库全而且软件使用的简单、智能程度高、检测准确度高,在易燃易爆危险品检测领域有着其无可替代的作用,探头的可定制化服务大大的提升了使用的范围,增加了操作人员的安全性。
(内容来源:南京简智)