Sistema de inspección para detección de explosivos y narcóticos sustancias.
En los últimos años, ha habido un aumento continuo en el uso de explosivos y el contrabando de drogas por parte de terroristas y otros elementos criminales.
Es casi imposible detectar y prevenir tales acciones ilegales.
Sin embargo, existen áreas de mayor control, tomando en cuenta áreas vulnerables donde se puede detectar la presencia de explosivos y otras sustancias de contrabando. Estas áreas incluyen aeropuertos y aviones.
Existen numerosas formas conocidas para que los pasajeros aéreos oculten explosivos y otras sustancias de contrabando. Estas sustancias pueden estar ocultas debajo de la ropa de los pasajeros de las aerolíneas, en su equipaje de mano o en el equipaje facturado que se lleva en los compartimentos de carga de los aviones.
A lo largo de los años, se han desarrollado y probado en la práctica diversos métodos para detectar explosivos y sustancias narcóticas, desde el uso de perros especialmente entrenados para ello hasta complejos sistemas que reaccionan ante la presencia de trazas de dichas sustancias.
Técnico Los dispositivos y sistemas para detectar explosivos y otras sustancias de contrabando según el principio de su acción se pueden dividir en dos categorías: los que utilizan diversas radiaciones para la detección y los que utilizan vapores de explosivos y drogas para este fin.
La primera categoría incluye sistemas de rayos X, sistemas con irradiación gamma y de neutrones, así como sistemas basados en resonancia magnética nuclear (RMN). Estos sistemas y los métodos utilizados en ellos son los más adecuados para detectar explosivos y sustancias estupefacientes escondidos en el equipaje y el equipaje de mano de los pasajeros aéreos, y son completamente seguros para ellos.
La segunda categoría de sistemas de detección utiliza métodos de captura de electrones, cromatografía de gases, espectroscopia de masas, cromatografía de plasma, biosensores y fotoacústica láser.
Todos estos métodos son más aplicables a la detección de explosivos y drogas ocultas dentro o debajo de la ropa de las personas, o rastros de dichas sustancias que quedan en la piel, la ropa y diversos objetos pertenecientes a las personas que trataron con estas sustancias, por ejemplo, que las portaron.
Todos los sistemas y métodos de detección enumerados están actualmente en uso. También se están realizando investigaciones en el gobierno y en los sectores privado para mejorar aún más estos sistemas y desarrollar nuevos métodos.
A medida que avanza la tecnología de explosivos y surgen nuevos tipos de explosivos, como los explosivos plásticos, detectarlos se vuelve cada vez más difícil.
En particular, es necesario resolver el problema de la detección fiable de explosivos con una presión de vapor muy baja o un nivel bajo de radiación de partículas, reduciendo el tiempo de búsqueda.
En la Conferencia de Carnahan de 1987, se presentó un documento sobre la investigación realizada en los Laboratorios Nacionales Sandia sobre varios sistemas integrados de detección de explosivos en relación con el desarrollo de un sistema de inspección tipo arco.
Como resultado de esta investigación, Se propuso un sistema de detección de tres etapas para el proceso de detección de explosivos, que incluye los siguientes pasos: muestreo de vapores explosivos, aumento de su concentración y liberación de vapores explosivos de ciertos tipos. El informe sugiere varios instrumentos de muestreo de vapor.
Se examinaron arcos de paso (portales) de varias configuraciones y la dinámica de los flujos de aire en ellos para determinar la configuración que proporciona el mejor muestreo.
El informe concluyó que un flujo de aire semilaminar descendente que sopla sobre la superficie efectiva del cuerpo de la persona que se busca, en combinación con un embudo de aspiración al vacío de unos 30 cm de diámetro, colocado debajo de una rejilla en el suelo del portal de inspección, es la mejor forma de seleccionar vapores explosivos o corpusculares. radiación para análisis.
Se han utilizado varios instrumentos de detección para aislar los vapores de ciertos explosivos, incluido el espectrómetro de movilidad de iones Phemto-Chem 100 en combinación con un dispositivo de mejora de muestras desarrollado por Ion Track Instruments. El espectrómetro de movilidad de iones es un cromatógrafo de plasma que utiliza iones atmosféricos y moleculares. reactor que produce moléculas cargadas que pueden ser analizadas mediante el método de movilidad iónica.
El dispositivo para aumentar la concentración de vapores de muestras seleccionadas es una pantalla en forma de disco accionada por un motor eléctrico. El revestimiento de la pantalla absorbe los vapores emitidos por diversas sustancias. Con el calentamiento posterior de la pantalla, se produce la desorción de estos vapores con una mayor concentración.
El principal problema que enfrentaron los desarrolladores de sistemas de detección de explosivos en arco de paso fue mantener la integridad de las muestras de aire recolectadas.
Mantener la integridad de la muestra consiste en evitar su contaminación del medio ambiente a una velocidad constante de paso de las personas inspeccionadas por el portal, lo cual es muy importante para el funcionamiento eficaz de cualquier sistema de inspección. El informe mencionado anteriormente señaló que la integridad de las muestras de aire no se mantiene en los sistemas de control de paso sin puertas.
Si en el portal se producen corrientes de aire, provocadas, por ejemplo, por el funcionamiento de aparatos de aire acondicionado o por el paso de personas, la probabilidad de detección se puede reducir en un 10%. Equipar los portales con puertas aumenta la confiabilidad y la probabilidad de detección, pero al mismo tiempo crea un problema asociado con una reducción inaceptable en la capacidad del sistema para los aeropuertos.
En los últimos años, se han emitido varias patentes en los Estados Unidos. Estados Unidos y varios otros países sobre métodos y medios para detectar sustancias de contrabando, incluidos explosivos y drogas, en el equipaje y el equipaje de mano de los pasajeros aéreos o en los contenedores de carga.
Estos métodos y los dispositivos y sistemas basados en ellos se reducen a los siguientes procesos: el objeto inspeccionado (un equipaje) pasa a través de un túnel de inspección controlado según tres ejes, donde es impulsado por una corriente de aire circulante.
Al mismo tiempo, se toma una muestra de aire en el túnel para su posterior análisis. Sin embargo, ninguna de estas patentes proponía utilizar la concentración de vapores en las muestras recolectadas para mejorar la sensibilidad y selectividad de los medios de detección.
Algunas patentes estadounidenses posteriores utilizaron la absorción y desorción de vapores o la radiación corpuscular de sustancias de contrabando para detectarlas, pero estas patentes no cubrían el uso de cámaras de muestreo de vapor tipo arco.
Dos patentes (1995 y 1996) gg,) Los inventores canadienses proponen una instalación de inspección que elimina las deficiencias de las instalaciones y sistemas propuestos anteriormente.
Está diseñado para detectar explosivos, sustancias narcóticas y productos químicos controlados mediante el análisis de muestras seleccionadas de los vapores o radiación corpuscular que emiten. Estas sustancias pueden estar ocultas en el equipaje y el equipaje de mano de los pasajeros aéreos, y quedan restos de estas sustancias en su ropa o piel.
Todas las operaciones del proceso de detección deben realizarse sin que los pasajeros aéreos se den cuenta y sin causarles daño y con la suficiente rapidez, sin demoras ni interrupciones en el flujo de personas y equipajes.
La instalación es un sistema integrado que contiene medios de muestreo en forma del primer y segundo subsistemas de muestreo y análisis, control y subsistemas de procesamiento de datos.
En la primera realización de la instalación se utiliza una cámara de toma de muestras en un portal de paso por el que circula un flujo de aire. Este flujo sopla sobre las personas u objetos que pasan por la cámara e ingresa a la zona de muestreo.
El portal y la cámara están diseñados para que se puedan tomar muestras con una concentración de vapores y/o partículas de las sustancias mencionadas suficiente. para análisis.
Una pequeña cantidad de aire en circulación es aspirada por una bomba de aire externa o un ventilador durante un período de tiempo llamado período de muestreo y se dirige al primer y segundo subsistemas de muestreo y análisis.
La segunda realización del aparato de muestreo utiliza un dispositivo portátil El operador cuenta con una sonda que mueve sobre áreas específicas de la persona u objeto que se inspecciona y elimina vapores o partículas de sustancias controladas.
La sonda contiene un cepillo giratorio ubicado en su extremo de entrada.
Los vapores y partículas recogidos por la sonda de partículas de sustancias se envían al subsistema general para su muestreo y análisis.
La sonda está diseñada de manera que al entrar en contacto con el objeto inspeccionado forma una conexión hermética.
En la tercera realización de la instalación de inspección para muestreo se utiliza una cámara automática para inspeccionar el equipaje y el equipaje de mano de los pasajeros aéreos. utilizado.
La cámara tiene la forma de un túnel rectangular con una entrada y una salida abiertas.
Las dimensiones de la cámara son aproximadamente las mismas que las de una proyección de rayos X típica. sistema utilizado en los aeropuertos.
La cámara se instala encima de la cinta transportadora que entrega los objetos a inspeccionar. Tiene al menos cuatro cabezales de muestreo con cepillos giratorios que cubren todas las superficies de objetos y partículas de sustancias controladas.
Las muestras de aire recolectadas se envían al primer y segundo subsistemas para su muestreo y análisis.
B El primero de estos subsistemas toma una muestra con una concentración de vapores o partículas de sustancias controladas igual a varias billonésimas, que se convierte en forma de vapor.
De esta forma, ingresa a un analizador químico de alta velocidad, que puede ser un cromatógrafo de gases, un detector de captura de electrones o un espectrómetro de movilidad iónica. En la realización preferida, se utiliza un analizador químico de este último tipo.
En el segundo subsistema, como resultado de varios pasos sucesivos, el volumen de la muestra disminuye con un aumento en la concentración de vapores o partículas en ella, y se envía a un analizador químico de alta velocidad (cromatógrafo de gases con captura de electrones). detector).
La acción de este subsistema es la absorción de los vapores y partículas contenidas en la muestra, un sustrato absorbente y su posterior desorción cuando el sustrato se calienta.
Este proceso es repetir varias veces hasta alcanzar el grado de purificación requerido para el análisis. A partir del análisis se identifica la clase de sustancias y su cantidad en los objetos inspeccionados.
La función principal del subsistema de control y procesamiento de datos es señalar la presencia de sustancias controladas en el objeto inspeccionado y, si es necesario, su nivel de concentración.
El subsistema reacciona a las diferencias en los niveles de concentración de fondo y a las concentraciones que activan una alarma. Este subsistema también monitoriza el estado de toda la instalación mediante un microprocesador o un ordenador.
Un software modular permite programar la instalación para detectar determinadas sustancias.
Las patentes contienen una descripción detallada de todos los subsistemas de instalación y más de 20 esquemas y dibujos explicativos.