Учёные Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» разработали сверхчувствительную методику обнаружения следовых количеств взрывчатых веществ в воздухе.
Сегодня в промышленности и вооружении широко применяются различные нитросоединения, в том числе взрывчатые вещества, такие как тротил и гексоген. Даже следовые количества этих веществ в воздухе могут представлять опасность для человека и окружающей среды. Поэтому особенно важно разработать надежные методы обнаружения этих веществ.
Наиболее эффективные аналитические методы основаны на поиске паров нитросоединений в воздухе. Однако разработка надёжной методики выявления малолетучих взрывчатых веществ в газовой фазе в концентрациях ниже 10–14 г/см3 остаётся большой проблемой для учёных. Даже общепризнанный универсальный метод масс-спектрометрии встречается со сложностями, связанными с необходимостью введения воздушных проб в область среднего и высокого вакуума.
По мнению учёных НИЯУ МИФИ, сегодня преимущество получает спектрометрия ионной подвижности (СИП) и её подвид — спектрометрия приращения ионной подвижности (СПИП). Методика позволяет ионизировать молекулы, присутствующие в воздухе, классифицировать их по подвижности и таким образом выявлять примеси нитросоединений.
Исследователи НИЯУ МИФИ изучали пары различных нитросоединений в воздухе с помощью методов СИП и СПИП. Для ионизации паров они использовали лазер ультрафиолетового диапазона, который позволяет производить селективную ионизацию молекул в составе газовой пробы.
Чтобы обнаружить нитроорганические взрывчатые вещества тринитротолуол (TNT) и малолетучие гексоген (RDX) и пентрит (PETN), исследователи в качестве допантов добавляли в пробы толуол и 1-метилнафталин. Затем они измеряли коэффициенты приращения ионной подвижности для пиков целевых ионов TNT, RDX и PETN.
«Полученные результаты помогут повысить чувствительность детекторов и сделать прототипы лазерных СПИП более портативными за счёт использования менее мощных и более компактных лазеров», — заключил ин
