Разработка методов повышения чувствительности, селективности и быстродействия газоаналитических приборов для обнаружения взрывчатых веществ в интересах предотвращения террористических актов.

Выполнен анализ научно-технической и патентной литературы по разрабатываемой теме. Рассмотрены существующие технические решения в поперечной дрейфспектрометрии, проведена их сравнительная оценка, выбор сильных и слабых сторон. Обоснована необходимость построения плоской камеры высокого разрешения, рассчитаны рабочие режимы камеры. Проработаны электронные схемы основных блоков изделия. Составлен эскизный проект экспериментального стенда, моделирующего работу поперечной дрейфкамеры. Проведено сопоставление расчетных показателей новой продукции с соответствующими показателями изделий-аналогов. Оценена ориентировочная экономическая эффективность от ожидаемого внедрения разрабатываемого прибора.

Методами масс-спектрометрии с атмосферной ионизацией идентифицированы индивидуальные составляющие ионного тока реальной атмосферы в зависимости от фоновой обстановки (пункт 4.1. ТЗ).
Изучены изменения в компонентном составе ионного тока при наличии в потоке анализируемого воздуха паров тротила, гексогена и других типов взрывных веществ (ВВ), а также полинитросоединений (пункт 4.2 ТЗ).
Разработан и изготовлен экспериментальный стенд для проведения модельных исследований, включающих в себя спецоборудование по перечню формы 15, работающий в режиме реального времени (пункт 4.5 ТЗ).

Аннотированный отчет

В соответствии с пунктами 3.1 – 3.7 Календарного плана выполнены следующие работы:
Создан лабораторный макет детектора паров ВВ с импульсной накачкой на основе дрейфспектрометра поперечного типа, удовлетворяющий требованиям ТЗ.
Проведены испытания дрейфспектрометра в лаборатории и в натурных условиях на широком круге взрывчатых веществ и потенциальных маркеров ВВ.
Разработано программное обеспечение, позволяющее управлять прибором, считывать и обрабатывать информацию с целью определения характерных признаков наличия паров ВВ. Показано, что обработка полной дрейфспектрограммы вместо применяющегося на практике считывания в один канал, на порядок повышает чувствительность прибора.
Обобщены результаты выполненной работы в сравнении с существующими приборами обнаружения ВВ и показана перспективность разработанного прибора для решения оперативных задач.
Сформулированые технические требования для технического задания на разработку продукции (пункт 3.5 календарного плана).
Испытания стенда поперечной дрейфкамеры показали его достаточную чувствительность и высокое разрешение пиков паров ВВ на фоне лабораторного воздуха, что позволяет определять наличие следовых количеств паров ВВ на подфоновом уровне.
Применение схемы импульсной накачки камеры против традиционно применявшейся ранее во всех приборах этого класса гармонической открывает новые возможности по управлению режимами измерения и выбора рабочих параметров. Полученные результаты являются абсолютно новыми и не имеют аналогов в отечественном или зарубежном опыте приборостроения для обнаружения ВВ газоаналитическими методами. Метод измерения и устройство запатентованы.
В научном плане предложена схема измерений дрейфспектров с двумя параметрами управления процессом (величиной пикового электрического поля и плотностью импульсов) вместо одного (электрического поля), применявшегося ранее во всех схемах измерения.
В практическом плане реализация этой схемы позволила получить спектры высокого разрешения, особенно в области пиков обнаружения ВВ, что позволило при соответствующей математической обработке сигнала выделять пики ВВ на подфоновом уровне.