炸藥探測器

炸藥探測器也叫毒品炸藥探測儀炸藥探測器。在不打開檢測對象的外包裝的情況下，就可探測對象內是否含有炸藥、毒品及違禁的化學物品。它的主要用戶是機場、警察、海關、監獄、公安、政府等重要部門。

基本介紹

• 中文名：炸藥探測器
• 外文名：Explosive detector
• 也叫：毒品炸藥探測儀
• 探測對象：是否含有炸藥
• 類型：探測器

主要用途

炸藥探測器也叫毒品炸藥探測儀炸藥探測器在不打開檢測對象的外包裝的情況下，就可探測對象內是否含有炸藥、毒品及違禁的化學物品。它的主要用戶是機場、警察、海關、監獄、公安、政府重要部門，用於安全檢查，所要探測的物品是：

·搜查非法毒品

·對旅客、行李和包裹進行檢查，檢看是否攜帶和藏匿各種不同的爆炸物

·對爆炸現場進行法醫分析

·探測地下未爆炸的軍火

炸藥探測器是能嗅聞炸藥發出的微量蒸氣的儀器，它是用來探測炸彈等武器的，主要用在郵政系統對郵件的不拆開檢查，機場和海關對旅客的不接觸檢査核對行李的不開包檢查，以及公安、軍隊對住所、車輛、道路和公共場合的檢查等。它利用了所有固體都有釋放出微量蒸氣到空氣中去的原理，對於沒有金屬的單純炸藥和偽裝成一般物品形狀的炸藥具有較高的探測能力。

工作原理

1．基本原理

在探測毒品、炸藥時，所能收集到的物質樣本是非常少，一般的物理化學方法，不能有效的對樣品進行分析判斷，目前，只能採用“離子遷移光譜”法來識別各種物質。其探測的基本原理是基於以下一些事實：

·很多化學物質會散發出蒸氣或顆粒，這些蒸氣或顆粒會被它們與之接觸的材料（衣服、行李、皮膚、容器、紙張等等）表面吸附或粘附。

·這些痕量物質可通過真空吸附的方式或通過擦拭表面的方式收集起來。

·這些化學物質即使是數量極少的殘留物也可通過加熱的辦法從其顆粒上解吸下來（將它們變成蒸氣）。

·氣化後的物質可被離子化（轉化成帶電的分子）。

·在電場中，離子將漂向電場的某一極，其漂流的速度取決於離子的結構和大小。在有效控制電場強度的情況下，每種離子都有一個特定的移動速度，其速度象人的指紋一樣，可用來識別產生每種離子的原始物質。

犯罪嫌疑人接觸過炸藥或毒品後，在手的皮膚上會沾有這些炸藥或毒品的微小顆粒。當嫌疑人在接觸其他物質時,如箱子、包裹或衣服，通過指紋將微粒污染到這些物質的表面。在常溫下,這些微小顆粒會自然揮發出蒸汽，檢測人員通過取樣工具,在這些物質表面採集這些微小顆粒或蒸汽，利用毒品炸藥探測器進行分析。由於探測器的靈敏度極高，只要有任何蛛絲馬跡即可發現並報警。

2．IMS原理介紹

IMS的英文全稱是Ion Mobility Spectrometry，中文翻譯為離子遷移光譜技術。

為一個基本的“離子遷移光譜”（IMS）探測器。要分析的樣品被加熱，使所收集的化學物質氣化；然後，氣化後的化學物質由一個乾淨的乾燥空氣流作為載體，帶入一個反應區。反應區有一個弱的放射性離子化源，即一個鎳63（63Ni）β-射線發射器。β-粒子與樣品流中的氣體顆粒碰撞，會形成正離子和負離子。爆炸物形成負離子，多數毒品如海洛因和古柯鹼形成正離子。

沿IMS的整個長度施加有一個電場。這一電場的極性可為正，也可為負，由被檢測物質的類型來確定。正確極性的離子被允許通過一個控制刪的開口從反應區向漂流區運動。

不同的離子以不同的、但卻是特有的速度進行漂流，並在不同的漂流時間內到達收集器的電極。這樣，具有不同質量的三種離子（X、Y和Z）將產生的漂流圖譜，或稱波形圖，在該圖上，X離子最先到達，漂流時間最短。

3．ITMS原理介紹

ITMS的英文全稱是Ion Trap Mobility Spectrometry，其中I表示離子；T表示俘獲；M表示漂移；S表示質譜，中文翻譯為離子俘獲漂移質譜技術

工作原理為：通過真空吸附或擦拭的方法，將極微量的炸藥成分採集到炸藥探測器的入口中，經加熱氣化後，與特殊化學試劑結合，經微量放射源的作用，產生化學-電離反應。電離後的樣品帶電分子進入電離門，通過電離門後面的電場，使其加速漂移至樣品收集器的極靶上，並記錄下離子在電場中的飛行時間。因為不同物質的分子其電離帶電特性不同，以及分子質量不同，所以到達極靶的時間也不同，根據對各離子飛行時間的記錄，判斷該物質的成分。

T（TRAP），即俘獲離子檢測技術，為Ion Track Instruments公司的專利技術，在設計上它增加了一個可以高速開啟的電離門，使離子一束一束的進入電場，並分別對他們的飛行進行記錄，計算機將這些記錄進行邏輯疊加，用以消除記錄過程中的噪音，增加有效信號的正確性，從而大幅度的增加了靈敏度，降低了誤報率。

該炸藥探測器的另一個專利技術是在儀器前端增加了一種半透膜，它可以有效的阻擋外界環境中的雜質對儀器的干擾，只讓需要的物質通過，從而降低了儀器的誤報率、縮短了儀器的清潔時間，有效的降低了雜質抑制器的消耗。同時半透膜在前端還可起到有用物質的吸附、聚集作用，這樣也提高了儀器的靈敏度。

物質探測技術

利用炸藥特有的理化性質和非炸藥的性質差異，也可製成探測隱蔽炸藥的儀器。

X射線探測技術

各種物體對X射線的吸收特性是不一致的，因此，當X射線透射物體後，可在螢光屏上出現物質內部不同密度分布的圖像。這種通常的X射線照相技術對檢查具有金屬殼體的炸彈是很有效的，但很難發現無明顯吸收特性的炸藥物質。巍峨提高識別炸藥的能力，1978年（Reder）研究了計算機層面雙能級X射線照相法探測炸藥。

核磁共振法

核磁共振法主要包括一對磁鐵（強磁場），射頻振盪器與核磁共振接收器。將具有某些磁性原子核（如氨原子核）的試樣置於磁核間隙內，並使之感受振盪器的輻射場，當振盪器頻率與磁場強度達到某種特殊結合時，磁性核將發生射頻能的吸收（共核），而共振信號可由接收器記錄下來。

粗略地說，不同分子結構中的氫核具有不同的共振特性。另外，核磁共振信號強度與樣品的含氫量成正比。因此，利用這些特性，可以把炸藥和非炸藥區別開來。

炸藥探測器

蒸氣捕獲炸藥探測器，即炸藥霧氣（蒸氣）分析器。它是通過蒐集並分析被檢查物所在空間的空氣中是否存在炸藥的揮發成分來確定被檢查物品是否為炸藥的。

基本工作原理

蒸氣捕獲炸藥探測器是以氣相色譜分離原理為基礎，利用電子捕獲法作為檢測炸藥蒸氣的手段來實現對炸藥的探測的，其工作流程為：取樣——預濃縮——氣相色譜分析——電子捕獲檢測——信號處理——聲光報警。

1.取樣。將被檢測物品所在空間的氣體樣品抽入氣體吸附—解吸附裝置，並使之在已適當加熱的物體上面移過。由於材料與溫度的關係，此加熱物體會對從上面移過的氣體樣品產生一種“吸附作用”，使氣體樣品的一些分子吸附於其表面。這個過程稱之為取樣。

2.預濃縮。排出氣體樣品中不含炸藥分子的蒸氣體。

3.氣相色譜分析。揮發性炸藥內一般都含有一種叫做有機硝酸鹽分子的親電物質。氣相色譜分析的過程，就是對吸附在加熱物體上的樣品氣體分子中的有機硝酸鹽分子的洗提過程。通常使用惰性氣體（如氬氣）作“洗提氣體”。工作時，使氬氣每間隔幾秒鐘（通常為5~6秒）經過加熱物體表面一次，通過氬氣“脈衝”的洗提，將有機硝酸鹽分子從其吸附的加熱物體表面帶走，送入檢測器。

4.電子捕獲器。親電物質置身於熱電子環境中時，會捕獲到一部分熱電子。電子捕獲檢測器的核心是一熱電子反應區。反應區是用很細的鎳製成的線圈襯裡，它放出的β粒子，對氣體具有電離作用。讓氬氣流入反應區，然後從排氣孔排出。在反應區，β粒子與氬氣相互作用，速度減慢，使反應區內熱電子的密度增加。給陽極施加電脈衝，即可以熱電子電流的形式測出熱電子的密度。當流經反應區的氬氣不含有機硝酸鹽分子等親電物質時，輸出電流為一穩定值；而當氬氣為載有此親電物質的混合氣體時，親電物質將捕獲反應區內的熱電子，使被測的電流降低，小於穩定值。以穩定值為基準，將被測熱電流與之進行比較，便可得到檢測信號電流。

5.信號處理與報警顯示。將檢測信號電流變成模擬電壓信號，經放大處理後顯示，便可得知探測結果。

類型

1.攜帶型。炸藥探測器多為攜帶型，用於手持檢查隨身行李物品、託運行李以及重要集散地的貨物。

2.通道式。有行李箱道式和乘客通道式，可分別與X射線機、安全門組成雙技術系統。

注意事項

使用蒸氣捕獲炸藥探測器時應注意，這種炸藥探測器只對含有較強揮發性成分的炸藥有探測效果，對不含較強揮發性成分的炸藥是無能為力的。此外，由於具有親電性的物質很多，如許多化學物質，空氣中的氧等，所以在使用電子捕獲法檢測炸藥時，極容易受到一些非爆炸性物質的干擾，而產生的誤報警。

炸藥探測儀

近年來，不含較強揮發性成分的炸藥，尤其是可塑性炸藥，越來越多地被恐怖分子所使用。而這類炸藥，利用蒸氣捕獲炸藥探測器是很難探測出來的。為此人們又爭相研究出用於探測不含較強揮發性成分的炸藥的儀器。中子炸藥探測儀即為其中較為成熟的一種。

炸藥一般都含有氮，含氮物質一旦被中子束照射到便立即放射出γ射線。不同含氮物質對中子的吸收不同，釋放出的γ射線的能量也就各異。中子炸藥探測儀基於這一原理，由中子發射機發射具有一定能量的中子，轟擊被檢物品內部物質的原子核，用探測器檢測經中子照射後被檢物品釋放出γ射線，並加以計算機分析，進而判定炸藥的存在。因可塑炸藥中含氮原子的濃度特別高，所以具有較好的探測效果。

中子炸藥探測儀外形酷似X射線機，可與X射線機聯合使用，進行雙重分析判定。中子束的穿透力比X射線還強，可穿透包括鉛在內的任何物質，且不會對被檢物品造成損害。

定時炸彈探測器，俗稱電子聽診器。 是一種用來發現隱蔽在行李物品內的炸彈定時裝置的走動聲音的探測儀器，主要用於機械定時炸彈的探測。它由探頭、放大濾波器、耳機和控制器等部分組成。其工作原理與醫學上所用的聽診器相似，即把人耳所不到的頻率轉換成音頻並對微弱聲音進行放大，使安檢人員能聽到被檢物內機械定時裝置的走動，基至石英振盪的聲音。定時炸彈探測器的工作方式有接觸式與非接觸式兩種。接觸式是利用固體感測的原理傳送振動波的，因此,，探測時，探頭需直接接觸被檢査物體，聲源與探頭之問不能有空隙。而非接觸式則是通過空氣傳播振動波的，探測時探頭與被檢物無需直接接觸，可離開一定距離(一般在25厘米左右)。