Science Direct: новый сенсор находит гексоген в концентрации 0.000000000001%

Фото из открытых источников
Группа ученых Pacific Northwest National Laboratory разработала инновационный способ обнаружения небольших количеств труднообнаружимых взрывчатых веществ на расстоянии до 2,5 метров. Это открытие устраняет необходимость в физическом досмотре одежды, багажа или других предметов в аэропортах.
 
Согласно порталу Science Direct, метод, основанный на обнаружении паров, представляет собой бесконтактный способ отбора проб, который является менее инвазивным, чем традиционные методы, такие как физическое вытирание. Проблема заключается в том, что пары взрывчатых веществ часто присутствуют в крайне низких концентрациях, что затрудняет их обнаружение. Однако новое исследование демонстрирует, что использование масс-спектрометрии с атмосферным потоком (AFT-MS), обладающей высокой чувствительностью на уровне частей на квадриллион, в сочетании с мощным пробоотборником воздуха позволяет обнаруживать даже следовые количества паров взрывчатых веществ на значительных расстояниях.
 
Эксперименты показали, что пары взрывчатого вещества гексоген могут быть обнаружены на расстоянии до 2,5 метров, а пары нитроглицерина – до 0,5 метров. При этом метод работает как вверх, так и вниз по потоку воздуха в помещении, что позволяет учитывать движение воздуха для оптимизации процесса отбора проб и увеличения дистанции обнаружения.
 
Успехи метода связаны с применением мощного ручного пробоотборника воздуха, разработанного в Университете Вашингтона. Это устройство всасывает около 300 литров воздуха в минуту, позволяя собрать необходимый объем воздуха всего за 5–10 секунд. Воздух затем проходит через фильтр, который собирает пары, а они, в свою очередь, поступают в атмосферную расходную трубку и детектируются масс-спектрометром.
 
Ключевым элементом системы является атмосферная расходная трубка длиной около двух футов, в которой молекулы ионизируются перед поступлением в масс-спектрометр. Это устройство позволяет ионизировать молекулы на протяжении более длительного времени, что значительно повышает чувствительность обнаружения.
 
С помощью новой технологии ученые могут обнаруживать пары взрывчатых вещества при концентрации 0.000000000001%, что открывает широкие перспективы для применения в области безопасности, включая почтовые отделения, пограничные переходы и контрольные пункты.