Разработка и исследование модифицированного спектрометра подвижности ионов с селективным концентрированием молекул для обнаружения и идентификации взрывчатых веществ
Диссертация
Актуальной задачей является создание ручных портативных и переносных приборов, которые могут быть использованы в практической работе для обнаружения следовых количеств ВВ на средствах доставки (крышка багажника, руль управления автомобилем и т. п.). Следы взрывчатки могут быть обнаружены на пальцах и одежде подозреваемого лица при проведении поисковых операций. Наличие ВВ является единственным… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Анализ методов и средств обнаружения и идентификации взрывчатых веществ
- 1. 1. Взрывчатые вещества, их химико-физические признаки
- 1. 2. Классификация методов и средств обнаружения ВВ
- 1. 3. Спектрометрия подвижности ионов, тенденции и направления развития
- 1. 4. Анализ направлений повышения чувствительности
- СПИ методов
- Выводы
- Глава 2. Исследование и разработка путей и методов повышения чувствительности средств СПИ
- 2. 1. Краткая теория спектрометрии подвижности ионов
- 2. 2. Разработка алгоритма обработки информации и распознавания взрывчатых веществ
- Выводы
- Глава 3. Разработка и исследование предварительного концентратора для повышения селективности и надёжной идентификации ВВ
- 3. 1. Исследование современных концентраторов частиц ВВ, выбор абсорбирующего материала
- 3. 2. Варианты конструкций узла предварительного концентрирования
- 3. 3. Развитие физико-химического метода обнаружения и регистрации ВВ и разработка предварительного концентратора
- 3. 4. Функции обмена информацией между блоками спектрометра для управления процессом обнаружения ВВ
- Выводы
- Глава 4. Экспериментальные исследования спектрометра подвижности ионов
- 4. 1. Блок-схема и описание спектрометра
- 4. 2. Методика испытаний спектрометра и оценка вероятностей достоверного обнаружения ВВ и ложной тревоги
- 4. 3. Результаты испытаний модифицированного спектрометра
- Выводы
Список литературы
- Анисимкин В.И., Максимов CA., Пенза М., Васанелли JI. Термокондуктометрическое детектирование газов и газовых потоков с помощью линий задержки на поверхностных акустических волнах. // ЖТФ, 1997. Т. 67, вып.5, с. 119−123.
- Артемьев Б.В. и др. Измерение толщины сверх тонких металлических пленок при помощи ионизирующих излучений. Машиностроение, 2008 г., Тезисы докладов 7-й международной конференции «НК и ТД в промышленности», с. 111−112.
- Замятин Н.И. Детекторы взрывчатки и наркотиков на основе нанотехнологий. Презентация, Объединенный институт ядерных исследований, ООО «ДвиН», ww.khlopin.ru/aplphysinvestigations.php.
- Зиновьев H.H., Андрианов A.B., Трухин В. Н. Терагерцовая когерентная спектроскопия для диагностики нанообъектов, ФТИ им.А. Ф. Иоффе РАН, Тезисы докладов Rusnanotech’o8, секция «Нанодиагностика». М. 2008, с.244−247.
- Капустин В.И. и др. Дрейф-спектроскопия новый метод детектирования взрывчатых, наркотических и отравляющих веществ.//Мир измерений № 2. 2006, с. 12−16.
- Краткая химическая энциклопедия. Ред. кол. И. Л. Кнунянц и др., в 5 томах, т.1. М., СЭ, 1961, 632 е., 550−563.
- Лосев В.В., Медведь A.B., Рощин A.B., Крышталь Р. Г., Западинский Б. И., Эпинатьев И. Д., Кумпаненко И. В. Акустическое исследование селективной абсорбции паров аналитов микропористыми полимерными пленками. // Химическая физика. 2009. Т. 28. № 11, с. 84−97.
- Лосев В.В., Рощин A.B., Эпинатьев И. Д., Иванова H.A., Кумпаненко И. В. Исследование влияния центров селективной абсорбции на процессы диффузии в полимерных пленках. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2010. Т. 52. № 2, с. 1−10.
- Неразрушающий контроль. Справочник в 8 т. Под общ. ред. чл.-корр. РАН В. В. Клюева. Т. 8, книга 2: A.B. Ковалев. Антитеррористическая и криминалистическая диагностика. М. Машиностроение. 2005, с. 713−728
- Указ Президента РФ от 07.07.2011 г. № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ и перечня критических технологий РФ». www.gazeta.ru/science/201 l/07/07a3688573.shtml?incutl.
- Эпинатьев И.Д. Приборный комплекс для обнаружения и распознавания взрывчатых веществ на основе СПИ. Всероссийская конференция «Актуальные научно-технические проблемы химической безопасности» //Материалы конференции // Москва, 2011, с. 107.
- Эпинатьев И.Д., Кумпаненко И. В., Иванова H.A. Оценка вероятностных характеристик обнаружения и распознавания взрывчатых веществ при использовании приборного комплекса, включающего спектрометр подвижности ионов // Химическая физика. 2012. (в печати).
- Borsdorf H. Rudolph M. Gas-phase ion mobility studies of constitutional isomeric hydrocarbons using different ionization techniques. // Int. J. Mass Spectrom., 2001, V. 208, P. 67−75.
- Borsdorf H., Schelhorn H., Flachowsky J., Doring H. R., Stach J. Corona discharge ion mobility spectrometry of aliphatic and aromatic hydrocarbons. // Anal. Chim. Acta, 2000, V. 403, P. 235−242.
- Buryakov I.A. Qualitative analysis of trace constituents by ion mobility increment spectrometer // Talanta, 2003, V. 61, P. 369−375.
- Collins D.C., Lee M.L. Developments in ion mobility spectrometry-mass spectrometry // Anal. Bioanal. Chem., 2002, V. 372, P. 66−73.
- Cotte-Rodriguez I.- Takats Z.- Talaty N.- Chen H.- Cooks R. G. // Anal. Chem. 2005, 77, 6755−6764.
- Dale J. M.- Yang M.- Whitten W. В.- Ramsey J. M. // Anal. Chem. 1994, V.66, 3431−3435.
- Eiceman, G.A. and Karpas, Z. (2005) Ion Mobility Spectrometry- CRC Press: Boca Raton.
- Fergenson D. P.- Pitesky M. E.- Tobias H. J.- Steele P. Т.- Czerwieniec G. A.- Russell S. C.- Lebrilla С. В.- Horn J. M.- Coffee K. R.- Srivastava A.- Pillai S. P.- Shih M.-T. P.- Hall H. L.- Ramponi A. J.- Chang J. Т.- Langlois
- R. G.- Estacio P. L.- Hadley R. T.- Frank M.- Gard E. E. // Anal. Chem. 2004, V. 76, 373−378.
- Gillen G.- Mahoney C.- Wight S.- Lareau R. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2006, V.20, 1949−1953.
- Kanu A.B., Hill H.H. //Ion mobility spectrometry: recent developments and novel applications // LabPlus international, 2004, № 4−5, P. 20−26.
- Li F., Xie Z., Schmidt H., Sielemann S., Baumbach J.I. Ion mobility spectrometer for on line monitoring of trace compounds // Spectrochimica Acta, 2002, V. B57, P. 1563−1574.
- McLuckey S. A.- Goeringer D. E.- Asano K. G.- Vaidyanathan G.- Stephenson J. L., Jr. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 1996, V.10, P. 287−298.
- Miller R.A., Eiceman G.A., Nazarov E.G., King A.T. A MEMS radiofrequency ion mobility spectrometer for chemical agent detection // Sensors and Actuators, 2000, V. B67, P. 301−312.
- Mullen С.- Irwin A.- Pond В. V.- Huestis D. L.- Coggiola M. J.- Oser H. // Anal. Chem. 2006, V.78, P. 3807−3814.
- Nagle H.T., Schiffman S.S., Gutierrez-Osuna R. // IEEE Spectrum. 1998. September. P. 22−31.
- Perr J. M.- Furton K. G.- Almirall J. R. // Talanta 2005, V.67, P. 430−436.
- Staples E.J. // Proc. IEEE Ultrasonic Symposium. 1999. P. 417−424.
- Steele P. Т.- Srivastava A.- Pitesky M. E.- Fergenson D. P.- Tobias H. J.- Gard E. E.- Frank M. // Anal. Chem. 2005, V.77, P. 7448−7454.
- Takats Z.- Cotte-Rodriguez I.- Talaty N.- Chen H.- Cooks R. G. // Chem. Commun. (Cambridge) 2005, P. 1950−1952.
- Tobias H. J.- Schafer M. P.- Pitesky M.- Fergenson D. P.- Horn J.- Frank M.- Gard E. E. // Appl. Environ. Microbiol. 2005, V.71, P. 6086−6095.
- Tuovinen K. Paakkanen H., Hanninen O. Determination of soman and VX degradation products by an aspiration ion mobility spectrometer // Anal. Chim. Acta, 2001, V. 440, P. 151 -159.
- Turner R.B., Brokenshire J.L. Hand-held ion mobility spectrometers // Trends Anal. Chem., 1994, V. 13, P. 281−286.
- Watson G.W., Horton W., Staples E.J. // Proc. Ultrasonic Symposium. 1991, P. 305−309.
- Wohltjen K, Dessy RE.//Anal. Chem. 1979. Vol.51 (9), P. 1458−1464.
- Авт. свидетельство СССР № 129 052, 1979. Эпинатьев И. Д., Стецюк И. С., Вандышев Б. А., Денисенко В. В. // Управляемый фазовращатель на ПАВ.
- Авт. свидетельство СССР № 164 183, 1981. Эпинатьев И. Д., Стецюк И. С., Капустин Ю. П. // Высокочувствительный тензометрический элемент изгибного типа на ПАВ с частотным выходом.
- Патент RU № 2 280 239, БИ от 20.07.2006. // Артемьев Б. В. и др. Рентгеновский способ определения параметров листового проката из монетного сплава.
- Патент RU 1 610 345, кл. G 01 N 30/24, опубликован 10.04.1998.1. Беликов А. Б. Десорбер.
- Патент RU 2 293 303, кл. G 01 N 1/22, опубликован 10.02.2007. // Заика В. В., Лохов Ю. А., Черных Г. В. Устройство для контроля следов взрывчатых веществ на документах.
- Патент RU 2 305 282, кл. G 01 N 30/24, опубликован 27.08.2007. // Заика В. В., Лохов Ю. А., Черных Г. В. Десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности.
- Патент US Patent 5 083 019. 1992. // Spangler G.E.
- Патент US 5 200 614. 1993. // Jenkins A.
- Патент US 5 854 431, кл. G 01 N 1/00, опубликован 29.12.1998.
- Патент US 6 345 545, кл. G 01 N 1/00, опубликован 12.02.2002.
- Патент US 6 523 393, кл. В 01 D 59/44, опубликован 25.02.2003.
- Патент US 6 572 825, кл. G 01 N 27/30, опубликован 03.06.2003.
- Патент US 6 604 406, кл. G 01 N 1/00, опубл. 12.08.2003. // Linker К. L., Brusseau С. A., Hannum D. W., Puissant J. G., Varley N. R. Human portable preconcentrator system.
- Патент US 6 656 738, кл. G 01 N 30/54, опубликован 02.12.2003.
- Патент US 7 141 786, кл. G 01 N 1/00, опубликован 28.11.2006.
- Патент US № 7 168 298, G01N 11/10, G01N 30/00, G01N 30/12,опубликован 30.01.2007.
- Патент US 7 202 472, кл. H 01 J 49/00, опубликован 10.04.2007.
- Патент US 7 282 676, кл. H 05 В 1/02, опубликован 16.10.2007.
- Патент US 7 299 711, кл. G 01 N 1/22, опубликован 10.04.2007.
- Старший научный сотрудник к.х.н.1. Н.Ю. Ковалеваlife
- Начальник отдела к.ф.-м.н.1. Ведущий специалис