[發明專利]一種快速分離檢測混合爆炸物的方法

無效

• 申請號: 201210338356.7
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN103675088A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王新;趙琨;倉懷文;李海洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N27/64
• 分類號: G01N27/64;G01N27/68;G01N1/44
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及痕量混合爆炸物探測領域，特別涉及一種應用于機場、碼頭、車站等公共場所對人員和行李等進行非接觸、無損傷安全檢查的一種檢測混合爆炸物的方法。

背景技術

所謂“爆炸物”，是指各種能夠爆裂，以及具有爆裂性和較大殺傷力、破壞性，能夠對公共安全構成威脅和危害的物品。近年來，世界范圍內，恐怖分子利用各種隱藏爆炸物進行訛詐、劫機，制造機毀人亡、火車爆炸等恐怖悲慘事件。為了消除這些悲劇事件的發生和保證人民生命財產安全，機場、碼頭、火車站等場所必須能有效地查出行李和包裹中的隱藏爆炸物。因此，各種隱藏爆炸物的檢測日漸成為世界關注的問題，是具有挑戰性的研究課題。

傳統的爆炸物探測方法是X射線透視成像技術，利用X射線穿過物體時的衰減規律，得到物體的形態和密度信息。但受其原理制約，這類方法只能得到物體內的物理缺陷或密度信息，無法判斷物質的化學成分，用于爆炸物探測無法區分密度接近的爆炸物和非爆炸物，如TNT和咖啡，從而造成?很高的誤報率。

近些年發展起來的離子遷移譜技術，可以在數秒時間內對郵件、包裹等物品內是否有爆炸物品、毒品等做出判斷，離子遷移譜技術為各級安全機構的檢測，提供了很好的檢測手段。目前全球已經有超過1萬臺IMS儀器被用于各國的安全檢測控制；有超過5萬臺IMS檢測設備被軍隊(海、陸、空極其防化部隊)使用。截止目前，離子遷移譜用于混合爆炸物的檢測方法還未見報道。

發明內容

根據現有技術的不足，本發明的目的是提供一種新的檢測混合爆炸物的方法。

該方法利用混合爆炸物中單一組分間具有不同的熔點和沸點這個特性，于進樣器中通過對爆炸物樣品進行精確控溫連續升溫加熱，使爆炸物中的組分按照沸點由低到高的順序逐漸熱解析，然后先后進入離子遷移譜的遷移管進行檢測。

離子遷移譜檢測器采用鎳源、紫外光源或電暈放電電離源，離子遷移譜在負離子模式下對混合爆炸物進行檢測。

離子遷移譜遷移管的反應區可以摻雜易電離化合物，如二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、苯或甲苯中的一種或兩種。以空氣作載氣和漂氣，同時在載氣中摻雜易電離化合物對爆炸物進行檢測。該方法可以通過調節載氣中易電離化合物的濃度來調控反應離子的濃度，能夠極高地提高對爆炸物的檢測靈敏度，實現混合爆炸物快速，高靈敏的檢測。易電離化合物的濃度范圍為5-1000ppm。

混合爆炸物可以為固態或液態樣品，采用的進樣器為熱解析進樣器。

儀器中加在遷移管兩端的電場可以采用變電壓的形式，改變不通電壓條件下樣品峰的遷移時間，更有效的分離混合爆炸物；總電壓變化范圍在2500-5000V，變化間隔為50-500V。

混合爆炸物的熱解析溫度，采用電加熱，在其沸點20-500℃選用階梯式或連續式升溫控制從20℃升溫到500℃，連續式升溫速率50-100℃/分鐘，階梯式升溫速率50-100℃/分鐘，每個階梯的停留時間1-5秒，階梯的間隔時間5-100℃，樣品分子被先后熱解析后，進入離子遷移管被檢測，按照離子遷移時間來區分鑒別；可以實現室溫到500℃的連續升溫模式。

離子遷移譜的檢測信號通過PC轉化輸出，采集數據連續自動保存，數據采集從瞬間熱解析開始，保留全程數據，以免有炸藥信號漏掉。

適合固體或液體進樣的熱解析進樣器可以是電磁閥進樣器或步進電機進樣器。

本發明的優點如下：

（1）混合爆炸物的熱解析溫度，采用電加熱技術，在其沸點附近選用階段性連續升溫控制，樣品分子被先后熱解析后，進入離子遷移管被檢測。

（2）采集數據連續自動保存，軟件數據采集從瞬間熱解析開始，保留從樣品熱解析到樣品信號采集結束的全部數據，避免有爆炸物信號漏掉。

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細的說明：

附圖說明

圖1為添加二氯甲烷添加劑的負離子模式離子遷移譜背景信號的離子遷移譜圖；

圖2為離子遷移譜檢測幾種混合爆炸物的離子遷移譜圖；

具體實施方式

實施例

為了實現爆炸物的測量，本發明采用鎳源作電離源的離子遷移譜作為檢測儀器，離子遷移譜的離子遷移管內反應區通入氣態的易電離化合物（二氯甲烷，濃度5-100ppm），通過鎳源的電離作用，離子遷移譜以空氣作載氣和漂氣，在負離子模式下對混合爆炸物進行檢測。