Ученые Национального исследовательского ядерного университета МИФИ разработали сверхчувствительную методику обнаружения следов взрывчатых веществ в воздухе. Сообщил IXBT.
Сегодня различные нитросоединения, включая такие взрывчатые вещества, как тротил и гексоген, широко используются в промышленности и вооружении. Присутствие даже следовых количеств этих веществ в воздухе может быть вредным для человека и окружающей среды. Поэтому особенно важно разработать надежные методы обнаружения этих веществ.
Наиболее эффективные аналитические методы основаны на поиске паров нитросоединений в воздухе. Однако разработка надежного метода обнаружения малолетучих взрывчатых веществ в газовой фазе при концентрациях ниже 10-14 г/см3 остается серьезной проблемой для ученых. Даже общепринятые методы масс-спектрометрии общего назначения сталкиваются с трудностями, связанными с необходимостью введения проб воздуха в области умеренного и высокого вакуума.
По мнению ученых МИФИ, сегодня преимущества имеет спектрометрия ионной подвижности (СИП) и ее подвид – спектрометрия приращения ионной подвижности (СПИП). Этот метод позволяет ионизировать молекулы, присутствующие в воздухе, классифицировать их в соответствии с их подвижностью и таким образом выявлять примеси в нитросоединениях.
Исследователи МИФИ изучили пары различных нитросоединений в воздухе, используя методы СИП и СПИП. Они использовали ультрафиолетовый лазер для ионизации паров, что позволило селективно ионизировать молекулы в газовых образцах.
Для обнаружения органического нитро взрывчатого вещества тринитротолуола (ТНТ) и малолетучих RDX и PETN исследователи добавили в образцы толуол и 1-метилнафталин в качестве допантов. Затем они измерили коэффициенты приращения ионной подвижности для пика целевых ионов TNT, RDX и PETN.
“Эти результаты помогут улучшить чувствительность детекторов и сделать прототипы лазерных СПИПов более портативными за счет использования менее мощных и более компактных лазеров”, – заключил Виталий Костарев, инженер-исследователь кафедры физики микро- и наносистем НИЯУ МИФИ.