Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Рентгеновские аппараты сканирующего типа






В рентгеновских установках, содержащих конвейерный транспортер, процесс формирования электронного образа изображения объ­екта на дисплее ЭВМ предполагает последовательное просвечивание отдельных участков исследуемого объекта с последующей «сборкой» на экране изображения объекта в целом, поэтому такие досмотровые установки называют сканирующими.

Как правило, эти установки работают там, где оформляются боль­шие пассажирские и грузовые потоки: в аэропортах, автомобильных пунктах пропуска, на складах временного хранения и т. д. Кроме таможенных нужд, они могут использоваться в правительственных учреж­дениях, службах безопасности и др. Существует целая серия таких аппаратов с различными типоразмерами досмотровых тоннелей (от десятков сантиметров до 1—2 м), предназначенных специально для контроля объектов различных габаритов и веса: от почтовых отправле­ний и носимого багажа пассажиров до крупных ящиков.

В установках этого типа контролируемый объект устанавливается на ленту движущегося конвейера. С его помощью объект контроля пере­мещается через досмотровый тоннель, где «просвечивается» рентге­новскими лучами. иллюстрирует принцип работы устано­вок сканирующего типа. Принцип работы рентгеновской установки сканирующего типа

В число основных конструктивных узлов установки входят: рентге­новский излучатель (РИ) на основе рентгеновской трубки, конвейер­ная лента для перемещения объекта контроля, досмотровый тоннель, инфракрасные датчики включения и выключения РИ, детекторная линейка для регистрации прошедшего через объект излучения, блок цифровой обработки сигналов на основе ЭВМ.

В разных аппаратах может быть установлено различное количество детекторов. Все зависит от размера досмотрового тоннеля и заданной разрешающей способности аппарата (возможности различать мелкие детали в объекте). Например, в аппарате «HI-SCAN 5170» насчитывается 640 отдельных элементов-детекторов.

Изображение объекта получается в результате соединения на дисплее компьютера изображений отдельных «разрезов» в одну цельную картинку. Изображение содержимого объекта контроля появляется на дисплее не сразу, а по частям. Развертка в горизонтальном направле­нии обеспечивается за счет перемещения объекта на транспортере по тоннелю. Число горизонтальных «разрезов» зависит от скорости дви­жения и протяженности объекта контроля.

В рентгеновских сканирующих установках рентгеновский излучатель устанавливается на уровне плоскости конвейерной ленты.

Чтобы сделать рентгеновский аппарат более компактным по высоте, линейку детекторов выполняют из двух частей, соединенных между собой под прямым углом (о ее форме обычно говорят ≪ L-образная≫ или ≪ Г-образная≫). Однако в них возникают дополнительные искажения, связанные с использованием горизонтальной части детекторной линейки

Если использовать Г-образную линейку, то можно сократить высоту досмотрового туннеля до высоты просвечиваемого объекта. В аппаратах сканирующего типа применяются особые способы радиационной защиты. Защита собственно рентгеновского генератораобеспечивается свинцовым кожухом. Конструкция туннеля, через который перемещается багаж, выполняется из металлических листов толщиной 1, 5—2, 5 мм. Детекторная линейка снабжается свинцовым экраном. Загрузочно-разгрузочные арки тоннеля закрываются резиновыми содержащими свинец лентами.

В установках конвейерного типа используются излучения, которые гарантируют сохранность даже фотопленки, находящейся в багаже пассажира, и относительно безопасны для оператора установки при случайном облучении. Так, в технических описаниях аппарата ≪ HISCAN 5170-А≫ указано, что доза на объект за инспекцию не превышает 2 мкЗв, а аппарата ≪ ИнСпектор 60/70Z≫ — 0, 9 мкЗв.

В досмотровых установках, наряду с монитором для вывода чернобелых изображений, имеется монитор для формирования цветных изображений. Известно, что человек обычно способен различить на экране черно-белого монитора примерно 20 градаций серого цвета (от яркобелого до черного), а цветов — несколько тысяч. Поэтому применение цветных изображений повышает информативность изображений.

Для отображения состава вещества контролируемых объектов используются следующие цвета:

• оранжевый — химические элементы с атомным номером менее 10 (взрывчатые вещества, лекарства, пластмасса, ткань, дерево, вода);

• зеленый — химические элементы с атомным номером от 10 до 17 (алюминий, кремний);

• светло-зеленый — смесь органического и неорганического вещества с преобладанием органического;

• синий — неорганические вещества с большим атомным весом (железо, медь, цинк, никель, сталь и др.). Чем больше плотность вещества, тем более темный синий цвет;

• коричнево-красный — очень высокая плотность (например, свинцовый лист или массивный металлический предмет).

В некоторых установках можно получать сразу два изображения для каждого просвечиваемого объекта. Причем существует два способа их получения.

В первом способе используется зависимость коэффициента поглощения рентгеновского излучения от атомного номера элемента.__

Для оценки эффективного атомного номера в конвейерных рентгеновских аппаратах применяют упомянутые выше ≪ сдвоенные≫ линейки детекторов. Она представляет собой две детекторные линейки, рабочие элементы которых расположены точно друг за другом относительно направления падения на них рентгеновских лучей. Между детекторными линейками проложена медная пластина, которая играет роль фильтра, ≪ отсекающего≫ мягкую составляющую рентгеновского спектра. Поэтому детектор первой линейки фиксирует интенсивность рентгеновских лучей всех энергий, а детектор второй линейки — интенсивность жестких рентгеновских квантов, прошедших сквозь ≪ тяжелые ≫ предметы.

Во втором случае дополнительное изображение получается в результате облучения объекта контроля под другим ≪ углом≫. Рентгеновское излучение проходит через объект контроля под разными углами и фиксируется двумя детекторными линейками, принимающими излучения с разных направлений. Возможность быстрого переключения от одного изображения к другому позволяет в аппаратах такого типа выявлять предметы, расположенные в объекте в трудно распознаваемой проекции. Оператор может наблюдать и анализировать одновременно две проекции инспектируемого объекта на одном мониторе (стереоскопический метод) или последовательно каждую из проекций на одном мониторе.

Пульт управления конвейерной установки позволяет увеличивать отдельные участки изображения, выделять цветом разные по плотности предметы, а ≪ миганием≫ — особо плотные предметы, формировать негативное черно-белое изображение, изменять яркость изображения и т. п.

 


31. Использование цветов при отображении на рентгеновских аппаратах состава вещества кон­тролирующих объектов.

В досмотровых установках, наряду с монитором для вывода черно-белых изображений, имеется монитор для формирования цветных изображений. Известно, что человек обычно способен различить на экране черно-белого монитора примерно 20 градаций серого цвета (от ярко-белого до черного), а цветов — несколько тысяч. Поэтому применение цветных изображений повышает информативность изображений.

Для отображения состава вещества контролируемых объектов используются следующие цвета:

• оранжевый — химические элементы с атомным номером менее 10 (взрывчатые вещества, лекарства, пластмасса, ткань, дерево, вода);

• зеленый — химические элементы с атомным номером от 10 до 17 (алюминий, кремний);

• светло-зеленый — смесь органического и неорганического вещества с преобладанием органического;

• синий — неорганические вещества с большим атомным весом (железо, медь, цинк, никель, сталь и др.). Чем больше плотность вещества, тем более темный синий цвет;

• коричнево-красный — очень высокая плотность (например, свинцовый лист или массивный металлический предмет).

 


32. Перечислите основных производителей досмотровых рентгеновских аппаратов. Досмотровые рентгеновские системы для томографии грузов. Каковы принципы работы досмотровых флюороскопов?

Ведущими странами, производящими ИДК(инспекционно-досмотровые комплексы), являются Германия (Smiths Heimann) и Китай (Nuctech company limited). Рядом российских предприятий в рамках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ созданы отдельные составные части и узлы ИДК.

Наиболее эффективной техникой для досмотра крупногабаритных грузов являются инспекционно-досмотровые комплексы (ИДК). ИДК позволяет за минимальное время (3—5 мин) без вскрытия и разгрузки грузового транспортного средства получить его изображение и изображение перевозимых в нем товаров с характеристиками, позволяющими идентифицировать перевозимые товары, конструкционные узлы транспортного средства, обнаруживать в них предметы, запрещенные к перевозке, а также проводить ориентировочную оценку количества перевозимых товаров.

Стационарные ИДК представляют собой специально построенное здание в котором находится досмотровый тоннель, а также все необходимые для работы персонала помещения. Досмотровый тоннель стационарного ИДК окружен бетонными стенами, служащими защитой от выхода наружу рентгеновского излучения. Грузовой автомобиль перемещается по досмотровому тоннелю при помощи конвейерной системы со скоростью 0, 4 м/с. Максимальный вес досматриваемого автотранспортного средства с грузом составляет 60 т.1 После сканирования текста таможенной декларации и отображения ее на экране монитора проводится сопоставление заявленных сведений о товаре с информацией, содержащейся на рентгеновском изображении. Оценка полученной информации требует около 15 мин в зависимости от вида груза и опыта работы оператора. Досмотровый тоннель стационарного ИДК может иметь один или два линейных ускорителя, которые излучают веерообразные пучки, направленные на детекторные линейки, расположенные сбоку и снизу от досматриваемого объекта. В местах расположения источников излучения и линеек детекторов стены тоннеля выполнены из толстого (до 1, 5 м) армированного железобетона. Въездные и выездные ворота досмотрового тоннеля могут быть либо железобетонными, либо стальными, открываются путем отката и на стыке имеют специальные профильные «замки» для исключения проникновения излучения наружу во время просвечивания объектов. Досмотровый тоннель оборудован телекамерами, мониторы которых установлены в операторской. Процессом просвечивания объектов управляет главный оператор со своего рабочего места. Он открывает и закрывает ворота, включает и выключает линейные ускорители, управляет перемещением объекта. Транспортные средства, в изображениях которых выявлены признаки нарушений таможенного законодательства, направляются в бокс углубленного досмотра для выгрузки и ручного досмотра. Результаты досмотра и оценки рентгеновского изображения выводятся на печать. Распечатки со специальными маркерами, указывающими на точное местоположение подозрительных предметов, с привязкой к реальным координатам могут использоваться для облегчения поиска данных предметов при ручном досмотре.

 


33. Переносные досмотровые рентгенотелевизион­ные аппараты. Каковы физические основы работы ручного сканера скрытых полостей?

Выпускаются как стационарные, так и мобильные (переносные, портативные) флюороскопические аппараты. Принцип работы флюороскопической установки можно пояснить следующим образом:

Излучение от источника рентгеновских лучей проходит через контролируемый объект и попадает на экран. На нем оно преобразуется в световой рельеф (так называемое «теневое изображение»). В современных флюороскопах свечение экрана преобразуется в электрические сигналы, по которым создается изображение на мониторе компьютера. С 2003 г. на вооружение таможенных органов России стали поступать рентгеновские ручные сканеры скрытых полостей «Ватсон».

Сканер предназначен для обнаружения инородных вложений в оптически непрозрачных и скрытых полостях, таких как двери, сиденья, бензобаки, колеса, стенки кузовов автотранспорта, технологические люки авиатранспорта, полки, пространство за внутренней обшивкой пассажирских железнодорожных вагонов и т. п.

В сканере реализован принцип регистрации обратного рассеянного рентгеновского излучения. Источником излучения является малогабаритный рентгеновский излучатель с анодным напряжением 50 кВ. Для регистрации рассеянного рентгеновского излучения в приборе используется сцинтилляционный детектор.

Сканер разрабатывался для обнаружения вложений низкой плотности 0, 5—2 г/см3 (пластмасса, органические вещества), может выявлять и более плотные вложения. Максимальная толщина преграды, за которой сканер осуществляет гарантированное обнаружение вложений размером 20 х 20 х 20 мм и плотностью 0, 5—2 г/см3: из дерева — 35 мм, из алюминия — 6 мм, из стали —1, 0 мм.

Пучок излучения направляется на сканируемую поверхность через коллиматор. В зависимости от режима формируется пучок излучения, расходящийся на 60° (при сканировании плотных веществ) или 40° (при сканировании веществ с низкой плотностью).

При перемещении вдоль некоторой поверхности на дисплее показывается изменение уровня рассеянного излучения, принимаемого сканером.

 


34. Рентгенотелевизионные системы «Ноmо-scan» для персональ­ного досмотра.

 

Цифровой рентгенографический сканер персонального досмотра «DRS SecureScan» предназначен для обнаружения опасных предметов, проглоченных или спрятанных в естественных полостях человека. В сканере «DRS SecureScan» использована технология, основанная на получении цифрового проекционного рентгеновского изображения человека в полный рост методом «сканирования плоским пучком». «DRS SecureScan» может использоваться в двух основных режимах:

«Оптима» и «Скрининг». Изменение параметров рентгеновского из лучения и цифрового изображения позволяет в зависимости от конкретной задачи провести оптимизацию системы. Например, скрининг персонала проводится при пониженной дозовой нагрузке, досмотр посетителей или персонала, вызывающих подозрение, — с повышенной разрешающей способностью.

Режим «Оптима». Этот режим обеспечивает высокую пространственную и контрастную разрешающую способность. Использование данного режима эффективно для обеспечения мер безопасности любого охраняемого объекта в дополнение к жесткому контролю и ограниченному числу посещений таких объектов.

Режим «Скрининг». В этом режиме генерируется исключительно низкий уровень рентгеновского облучения, что позволяет обнаружить оружие, взрывчатку и другие опасные предметы диаметром более 10 мм. При досмотре не требуется индивидуальный учет накопленной дозы, что делает возможным использование сканера в местах массового скопления людей: в аэропортах, на вокзалах, стадионах и др. Даже беременные женщины и дети без вреда для здоровья могут подвергаться досмотру сотни раз в год.


35. Инспекционно-досмотровые комплексы, типы, назначение, классификация, эксплуатационные характеристики, возможности аппарату­ры обработки изображений.

Наиболее эффективной техникой для досмотра крупногабаритных грузов являются инспекционно-досмотровые комплексы (ИДК). ИДК позволяет за минимальное время (3—5 мин) без вскрытия и разгрузки грузового транспортного средства получить его изображение и изображение перевозимых в нем товаров с характеристиками,

позволяющими идентифицировать перевозимые товары, конструкционные узлы транспортного средства, обнаруживать в них предметы, запрещенные к перевозке, а также проводить ориентировочную оценку количества перевозимых товаров.

ИДК выпускаются в стационарном, перебазируемом и мобильном варианте

для досмотра морских контейнеров и большегрузных автомобилей.

Стационарные ИДК представляют собой специально построенное здание в котором находится досмотровый тоннель, а также все необходимые для работы персонала помещения. Досмотровый тоннель стационарного ИДК окружен бетонными стенами, служащими защитой от выхода наружу рентгеновского излучения.

Аппаратура обработки изображения позволяет:

• выбирать любой фрагмент вертикальной или горизонтальной проекции теневого изображения объекта и увеличивать его в 2 или 4 раза;

• применять к изображению операцию выделения поддиапозона яркостного сигнала;

• оконтуривать полученные изображения;

• представлять изображения в виде негатива;

• представлять изображения в режиме «псевдоцвета»;

• оценивать координаты и линейные размеры предметов, вызывающих оперативный интерес, для облегчения их поиска при последующем физическом досмотре объекта;

• сохранять изображение в памяти, записывать его на носители, а также получать его распечатку.

Перемещаемые ИДК с энергетикой 6 МэВ (проникающая способность

по эквиваленту стали — 300 мм) позволяют по полученному рентгеновскому изображению принимать решение о соответствии перевозимого груза заявленному в товаросопроводительных документах до 85 % товаров относительно стационарных ИДК.Данные комплексы используются на автомобильных пунктах пропуска и обеспечивают пропускную способность до 20 грузовых автомобилей в час.

Технологическое оборудование комплекса размещается в быстро - возводимом сооружении либо сооружении из сборных бетонных модулей (перебазируемый вариант) с упрощенной радиационной защитой. Все компоненты перемещаемого ИДК расположены в модулях, которые могут быть перемещены обычными средствами, например подъемным краном и грузовиками. Установка рентгеновского излучения и система обнаружения смонтированы на раме, которая может автоматически перемещаться по рельсам. Во время сканирования досматриваемые транспортные средства неподвижны.

Мобильные ИДК с энергетикой до 3 МэВ (проникающая способность по эквиваленту стали — до 220 мм) смонтированы на шасси автомобиля и требуют при работе наличия санитарной зоны. Мобильные ИДК используются в тех местах (зонах таможенного контроля), где необходимо проведение проверки транспортных средств и крупногабаритных грузов, но нет возможности установить стационарную систему. При проведении рентгеновского контроля крупногабаритных объектов сам объект остается неподвижным, а сканирование осуществляется за счет перемещения мобильного ИДК. Такие системы полностью размещаются на шасси автомобиля. Развертывание комплекса в рабочее положение занимает несколько десятков минут. Особое внимание при эксплуатации мобильного ИДК следует уделить организации и обеспечению режима зоны радиационной безопасности (санитарной зоны). Среди данного вида ИДК существует разделение на низкоэнергетические, среднеэнергетические и высокоэнергетические.

 


36. Каковы основные нарушения таможенных правил, выявление которых возможно с помощью ИДК?

Основные нарушения таможенных правил, выявление которых возможно с помощью ИДК – это Административные правонарушения, связанные с перемещением товаров и транспортных средств через таможенную границу Российской Федерации. Такими правонарушениями являются недекларирование и недостоверное декларирование товаров и (или) транспортных средств. В настоящее время административная ответственность за совершение данных правонарушений предусмотрена ст. 16.2 Кодекса РФ об административных правонарушениях. ИДК позволяет за минимальное время без вскрытия и разгрузки грузового транспортного средства получить его изображение и изображение перевозимых в нем товаров с характеристиками, позволяющими идентифицировать перевозимые товары, конструкционные узлы транспортного средства, обнаруживать в них предметы, запрещенные к перевозке, а также проводить ориентировочную оценку количества перевозимых товаров. После сканирования текста таможенной декларации и отображения ее на экране монитора проводится сопоставление заявленных сведений о товаре с информацией, содержащейся на рентгеновском изображении.

 


37. Комплексные досмотровые системы.

 

В настоящее время особую актуальность приобретают комплексные системы безопасности, включающие средства для досмотра багажа, личного досмотра пассажира, обнаружения наркотических и взрывчатых веществ, металлических предметов. Примером такой системы является установка АСХ™ 6.4 фирмы L3 Communications Security & Detection Systems.

Основными составляющими данной системы являются:

1 — система досмотра ручного багажа;

2 — рольганги для установки длинномерного багажа;

3 — барьерный турникет, снабженный спектрометрической

аппаратурой для обнаружения наркотических и взрывчатых веществ;

4 — рентгеновский сканер для личного досмотра пассажиров, позволяющий построить трехмерное голографическое изображение человека и обнаружить даже сверхтонкие металлические предметы на его теле;

5 — металлодетектор.

Дополнительно установка АСХ™ 6.4 может быть дополнена системой сканирования документов, устройством считывания смарт-карт и распознавания штрих-кодов, идентификации личности по отпечаткам пальцев.


38. Особенности наркотиков как объектов таможенного контроля, задачи технических средств обнаружения наркотиков?

В настоящее время незаконное производство, перевозка и распространение наркотических веществ, появление на «черном рынке» все новых и новых видов наркотиков приобретают глобальный характер. В развитых странах Запада интенсивно развиваются эффективные системы контроля: биохимическое тестирование выделений человека, а также психофизиологические проверки с использованием «детекторов лжи», негласные проверки службами безопасности отдельных лиц и выделенных контингентов граждан.

Технические системы обнаружения наркотиков во внелабораторных условиях предназначены для решения задач, которые требуют высокой производительности и скорости получения результатов или высокой чувствительности. В таких условиях общепринятые лабораторные методы экспертного исследования наркотиков малоэффективны и используются редко.

Рассматриваемые технические средства обычно разрабатываются для обнаружения ограниченного перечня веществ, который включает наиболее часто встречающиеся в незаконном обороте наркотики: героин, кокаин, марихуану, метадон, фенциклидин, амфетамины и лсд.

Задачи, решаемые техническими средствами поиска наркотиков:

• поиск наркотиков при обыске подозреваемых, помещений различного назначения, багажа, автомобилей и прочих транспортных средств;

• поиск наркотиков на пунктах контроля при проведении различных мероприятий при большом стечении людей, например на таможне, на общественных и спортивных мероприятиях, в аэропортах и т. п.;

• поиск наркотиков на пунктах досмотра грузового автомобильного, железнодорожного, водного или воздушного транспорта;

• поиск наркотиков в почтовых отправлениях.

Существуют два основных метода отбора образцов для исследования наркотиков во внелабораторных условиях:

• отбор парогазовой фазы на соответствующие фильтры;

• снятие микрочастиц с поверхности специальными тампонами.

 


39. Технические средства обнаружения наркотиков, приборы и принцип их действия.

По комплексу эксплуатационных и технических требований многочисленные виды аппаратуры и диагностикумы можно разделить на три основные группы.

Группа А — стационарная досмотровая аппаратура, основанная на использовании различных видов проникающих излучений и предназначенная к применению в аэропортах, таможенных терминалах и т. п.

Как правило, приборы этого типа реализуют один из современных вариантов компонентного локально-распределительного анализа (рентгеновская просмотровая аппаратура, нейтронная томография и др.).

Группа Б — стационарная аппаратура высокочувствительного и экспрессного анализа и предварительной идентификации наркотических препаратов, основанная на использовании современных физико-химических методов (дрейф-спектрометрия ионов, поверхностная ионизация, резонансное лазерное поглощение и др.).

Группа В — к ней целесообразно отнести иммунохимические и химические тесты и диагностикумы, а также малогабаритные переносные приборы на их основе, предназначенные для индивидуального использования в целях выявления и предварительной идентификации наркотических препаратов непосредственно в выездных условиях.

Приборы на основе ионной подвижности.

Детектор наркотиков IONSCAN 400 использует технологию спектрометрии ионной подвижности для обнаружения:

• взрывчатых веществ: гексоген, пентрит, ТНТ, Semtex, тетрил; нитраты, нитроглицерин, НМХ и т. д. (чувствительность — в области 1 пг);

• наркотиков: кокаин, героин, РСР, ТНС, метамфетамин, ЛСД, марихуана и т. д. (чувствительность — 1 нг, длительность анализа 6-8 с).

Пробоотбор осуществляется на тампоны на воздушный фильтр (при использовании ручного пробоотборника).

Дрейф-спектрометры

Работа дрейф-спектрометров основана на ионизации непрерывного потока газа, разделении образовавшихся ионов микропримесей по их подвижности в электрическом поле специальной формы и регистрации разделенных ионов (метод спектрометрии подвижности ионов в электрическом поле). Благодаря своему принципу функционирования данные устройства обладают достаточно высоким быстродействием (от сотых долей секунды до 1—2 с), но при этом имеют недостаточную разрешающую способность.

Системы на основе ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР)

Прибор ГХМС представляет собой магнитный квадрупольный с двойной фокусировкой масс-спектрометр, который оборудован несколькими интерфейсами для ввода образцов, в том числе, газовым хроматографом, оснащенным оригинальным устройством — «концентратор-термодесорбер». Данное устройство позволяет проводить экспресс-исследования газообразных и жидких образцов. Продолжительность анализа при этом не превышает 2—3 мин, что позволяет использовать прибор для идентификации неизвестных веществ с использованием стандартных баз данных по масс-спектрометрии. Прибор уже зарекомендовал себя при исследовании образцов взрывчатых и отравляющих веществ, объектов окружающей среды. Принцип работы прибора основан на том факте, что ядра ряда элементов периодической таблицы, имеющие несферическое распределение положительного заряда в ядре (N, Na, Cl и др.), возбуждаются и поглощают энергию при воздействии внешнего электромагнитного радиочастотного поля строго определенной частоты. При переходе обратно в равновесное состояние они излучают накопленную энергию на той же частоте. Такое явление называется ядерный квадрупольный резонанс.

В состав молекул большинства взрывчатых веществ входят ядра азота NI4. Частота квадрупольного резонанса этих ядер зависит от состава и структуры молекул конкретного вещества, в которое они входят. Таким образом, используя явление ЯКР, можно обнаружить и идентифицировать конкретное взрывчатое вещество.

Масс-спектрометры

Действие масс-спектрометров основано на физико-химическом методе измерения отношения массы ионов к их заряду (масс-спектрометрии).

Спектрометрия основана на ионизации молекул, разделении ионов в газовой фазе, которое происходит в зависимости от соотношения их массы и заряда, и регистрации разделенных ионов. Эти приборы имеют дело с материальным веществом, состоящим, как известно, из мельчайших частиц — молекул и атомов. Они устанавливают молекулярную массу вещества, ее атомарный и изотопный состав, а также пространственную структуру расположения атомов, что позволяет идентифицировать и само вещество. Масс-спектрометры обладают исключительно высокой чувствительностью и позволяют обнаруживать следовые количества органического вещества в больших объемах газов и жидкостей.

Системы радиолокационного голографирования

Основаны на излучении миллиметровых волн и использующие собственные радиометрические излучения различных покровов и сред естественного и искусственного происхождения, в том числе и живых объектов. Одной из практических задач, потенциально решаемых с помощью радиотепловых методов наблюдений в диапазоне миллиметровых волн, является регистрация неоднородностей радиотеплового излучения тела человека при бесконтактном досмотре.

Принцип работы данных систем будет рассмотрен на примере портала SafeScout.

Принцип действия портала SafeScout основан на «радиосигнальном» голографировании и обеспечивает обнаружение скрытых на теле человека предметов из металла, дерева, керамики, стекла, пластмассы и других материалов. Пропускная способность портала SafeScout составляет до 600 человек в час, при возможности обнаружения предметов сразу на всем теле человека.

Биодатчики

Биодатчик обычно состоит из биологического компонента (клетки, фермента или антитела), соединенного с преобразователем — прибором, приводимым в действие одной системой и передающим энергию (обычно в другой форме) другой системе. Биосенсоры являются детекторами, действие которых основано на специфичности клеток и молекул, и используются для идентификации и измерения количества малейших концентраций различных веществ, в том числе и взрывчатых.

Приборы на резонансном лазерном поглощении (на примере устройства «Spectrophone»)

Принцип действия прибора основан на резонансном поглощении наркотическими и взрывчатыми веществами лазерного излучения с регистрацией возникающих при этом локальных перепадов давления в виде звуковых волн чувствительным микрофоном.

Прибор состоит из компактного лазера, контрольной камеры с детектирующим микрофоном, модулятора лазерного излучения, фазочувствительного усилителя сигнала и компьютера для управления процессом и обработки результатов анализа. В рабочем цикле прибора анализируемая проба воздуха поступает в контрольную камеру, где попадает в зону действия луча лазера, длина волны которого совпадает с максимумом поглощения анализируемого соединения.

Иммунохимические диагностикумы

Одним из перспективных направлений, развиваемых в настоящее время для решения задач контроля наркотиков в соответствии с мировой практикой, является направление, связанное с разработкой высокоспецифичных иммунохимических диагностикумов на различные группы наркотических препаратов. С помощью иммунохимических диагностикумов осуществляется прямое или косвенное (по продуктам метаболизма) выявление широкого спектра наркотических веществ: опиатов (морфин, героин и др.), каннабиноидов, барбитуратов, амфетаминов, бензодиазепинов и др.

Качественно упрощенный иммунодиагностикум AccuPress для выявления морфина и кокаина в выездных условиях на различных поверхностях предлагает фирма Thermedics Detection Inc. (США). В этом случае разработчиками использован принцип цветной иммунохимической реакции на специальных мембранах, обеспечивающий селективное выявление микроследов соответствующих наркотиков на уровне 1 мкг при времени анализа в пределах 10 с.

Химические тесты:

Эти наборы, предназначенные для предварительной идентификации наркотических и сильнодействующих веществ во внелабораторных условиях, по способу применения можно разделить на 3 основные группы: капельные, аэрозольные и ампульные.

Капельные тесты являются наиболее дешевыми в изготовлении и простыми в эксплуатации. Они основаны на использовании химических реакций наркотических препаратов со специально подобранными реагентами с образованием окрашенных продуктов.

Аэрозольные химические тесты сочетают в себе простоту капельных реакций на фильтровальных бумагах с экспрессностью и некоторым удобством применения, особенно в выездных условиях, характерным для различных типов бытовых спреев. Наиболее известны аэрозольные тесты для определения кокаина («Кокаспрей») и каннабиноидов («Каннабиаспрей»).

Ампульные тесты на настоящий момент являются наиболее распространенным в практике правоохранительных органов набором для выявления наркотических препаратов различных типов. Как следует из названия, протекание соответствующих химических реакций с образованием окрашенных продуктов происходит в прозрачных полимерных контейнерах (пакетах или трубках) после помещения в них пробы, содержащей наркотик, и раздавливания стеклянной ампулы с подходящим реагентом. Общепринятым «стандартом» наборов этого типа является комплект «NIC» фирмы «Бектон-Диниксон» (США).

Иммунохроматографический анализ

Это метод определения низких концентраций веществ в биологических материалах. К таким материалам относятся цельная кровь, сыворотка или плазма крови, слюна, моча, кал. ИХА — сравнительно молодой метод анализа, он часто обозначается в литературе также как метод сухой иммунохимии, стрип-тест, QuikStrip cassette, QuikStrip dipstick, экспресс-тест или экспресс-анализ. Все иммунологические методы анализа основаны на реакции «антиген — антитело». Антиген — это вещество, которое узнается нашим организмом как чужеродное и которое может запускать иммунную (за щитную) реакцию. Антитела — это белки, которые образуются клетками нашего организма в ответ на внедрение в него антигена. Наиболее важным свойством антител является их способность специфически связываться с антигеном. Это означает, что каждое антитело (Ат) узнает и связывается только с определенным антигеном (Аг). При погружении теста в физиологическую жидкость она начинает мигрировать вдоль полоски по принципу тонкослойной хроматографии. Вместе с жидкостью двигаются антитела с красителем. ИХА-тесты просты в употреблении, однако, при высокой чувствительности, они обладают низкой селективностью и требуют обязательного подтверждения положительного результата другими аналитическими методами. На практике они используются в клинических или судебно-химических лабораториях как средство быстрого отбора среди большого количества образцов, требующих дальнейшего исследования.

 


40. Классификация по физическому состоя­нию и особенности взрывчатых веществ как объ­ектов таможенного контроля.

Взрывчатые вещества (ВВ) — химические соединения или их смеси, способные в результате определенных внешних воздействий или внутренних процессов взрываться, выделяя тепло и образуя сильно

нагретые газы. Расстояние, на которое перемещается фронт реакции в единицу времени, называется скоростью взрывчатого превращения. Процесс, который происходит в таком веществе, называется детонацией. Традиционно к взрывчатым веществам также относят соединения и смеси, которые не детонируют, а горят с определенной скоростью (метательные пороха, пиротехнические составы).

Действующая редакция 2005 года принятой ООН системы классификации опасности и маркировки химической продукции (СГС) дает следующие определения: • взрывчатое вещество {или смесь) — твердое или жидкое вещество (или смесь веществ), которое само по себе способно к химической реакции с выделением газов при такой температуре и таком давлении и с такой скоростью, что это вызывает повреждение окружающих предметов. Пиротехнические вещества включаются в эту категорию даже в том случае, если они не выделяют газов; • пиротехническое вещество (или смесь) — вещество или смесь веществ, которые предназначены для производства эффекта в виде тепла, огня, звука или дыма или их комбинации в результате самоподдерживающихся экзотермических химических реакций, протекающих без детонации.

Важнейшими характеристиками взрывчатых веществ являются:

• скорость взрывчатого превращения (скорость детонации или скорость горения);

• давление детонации;

• теплота (удельная теплота) взрыва;

• состав и объем газовых продуктов взрывчатого превращения;

• максимальная температура продуктов взрыва (температура взрыва);

• чувствительность к внешним воздействиям;

• критический диаметр детонации;

• критическая плотность детонации.

При детонации разложение В В происходит настолько быстро (за время от 10~6 до 10~2 с), что газообразные продукты разложения с температурой в несколько тысяч градусов оказываются сжатыми в объеме, близком к начальному объему заряда. Резко расширяясь, они являются основным первичным фактором разрушительного действия взрыва.

Различают два основных вида действия В В: бризантное и фугасное. Существенное значение при обращении и хранении В В имеет их стабильность.__ ВВ широко используются и в промышленности для производства различных взрывных работ. В Российской Федерации запрещена свободная реализация взрывчатых веществ, средств взрывания, порохов, всех видов ракетного топлива, а также специальных материалов и специального оборудования для их производства, нормативной документации на их производство и эксплуатацию.

Детонация — особый вид распространения пламени посредством ударной волны, для которого характерна очень узкая зона химических реакций (толщина пламени). При горении поджигание слоев горючей смеси, расположенной перед движущимся вперед фронтом пламени, обусловлено теплопроводностью и диффузией в этом направлении горячих молекул, радикалов и атомов.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.