• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
5 сентября
МИФИ
577

Создан сверхчувствительный метод обнаружения взрывчатки

4.6

Ученые НИЯУ 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.

Создан сверхчувствительный метод обнаружения взрывчатых веществ / ©Getty images

Наиболее эффективные аналитические методы основаны на поиске паров нитросоединений в воздухе. Однако разработка надежной методики выявления малолетучих взрывчатых веществ в газовой фазе в концентрациях ниже 10-14 г/см3 остается большой проблемой для ученых. Даже общепризнанный универсальный метод масс-спектрометрии встречается со сложностями, связанными с необходимостью введения воздушных проб в область среднего и высокого вакуума.

В этом случае, по мнению ученых кафедры физики микро и наносистем НИЯУ МИФИ, преимущество получает спектрометрия ионной подвижности (СИП) и ее 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.

«Для улучшения чувствительности метода СИП и СПИП мы предложили ввести в состав газовой пробы примеси, стимулирующие ионообразование (допанты). До сих пор допанты активно применялись для традиционных источников ионизации, однако влияние параметров лазерного излучения на образование ионов различных типов нитросоединений, в том числе, с применением допантов, не было изучено», – рассказал инженер-исследователь кафедры физики микро и наносистем НИЯУ МИФИ Виталий Костарев.

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.

Выяснилось, что присутствие допантов в составе пробы приводит к двухкратному росту максимального выхода ионов при интенсивности лазерного излучения ниже 2 × 107 Вт/см2. Пределы обнаружения при лазерной ионизации с использованием допантов составили 4,7 × 10-16 г/см3 для гексогена и 9,8 × 10-15 г/см3 для пентрита. Чувствительность нового метода значительно превзошла известные аналоги, так как до сих пор исследователям удавалось обнаруживать пары гексогена в концентрации до 5 × 10-15 г/см3, а пары пентрита — до 10-11 г/см3.

«Полученные результаты помогут повысить чувствительность детекторов и сделать прототипы лазерных СПИП более портативными за счет использования менее мощных и более компактных лазеров», — заключил Виталий Костарев. Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале Talanta. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ - ведущий российский вуз, занимающийся подготовкой высококвалифицированных инженерных кадров для атомной отрасли, науки, IT-сферы, а также других высокотехнологичных секторов экономики России. Расположен в Москве, имеет 16 филиалов в разных регионах России, в Узбекистане и Казахстане
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 13:45
Александр Березин

Половина всего расхода энергии человечеством приходится на тепло, почти 50% из этого количества уходит на отопление и нагрев воды в домах. На электричество — всего 19%. Из этого ясно, что вопрос отопления даже важнее электроэнергетики, а без отказа от ископаемых топлив здесь зеленый переход невозможен. Однако, как показывает новая научная работа, водород в этой роли — лишь несбыточная мечта.

Вчера, 12:55
Алиса Гаджиева

Некоторые наши современники, отягощенные богатством, пытаются продемонстрировать свою успешность окружающим, покупая океанские острова. Оказывается, чем-то подобным занимались элиты Ирландии и Шотландии еще тысячу лет назад. Правда, масштабы были поскромнее.

Вчера, 17:33
Никита Логинов

Владельцы собак нередко замечают, что в тяжелые периоды питомцы ведут себя необычно. Оказалось, это не игра воображения: собаки действительно могут ощущать негативные переживания окружающих людей и реагировать на них.

26 сентября
Анатолий Глянцев

Солнце несравнимо ближе к нам, чем любая другая звезда. До него всего восемь световых минут, тогда как до Проксимы Центавра — четыре с лишним световых года. Казалось бы, уж о Солнце-то мы должны знать все и даже больше. Однако не тут-то было. Naked Science рассказывает о загадках, которые все еще таит дневное светило.

27 сентября
Александр Березин

Индустриальная эпоха сделала мобилизацию нормой, но что мы знаем о ней и ее роли в истории России? В чем реальные корни ее необходимости, а где границы? Бывали ли у нас частичные мобилизации раньше? Чем они заканчивались? И чего, наконец, стоит ждать от нее в наши дни и в нашей стране?

Позавчера, 13:45
Александр Березин

Половина всего расхода энергии человечеством приходится на тепло, почти 50% из этого количества уходит на отопление и нагрев воды в домах. На электричество — всего 19%. Из этого ясно, что вопрос отопления даже важнее электроэнергетики, а без отказа от ископаемых топлив здесь зеленый переход невозможен. Однако, как показывает новая научная работа, водород в этой роли — лишь несбыточная мечта.

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

3 сентября
Алиса Гаджиева

В «Кратких сообщениях Института археологии» опубликована статья Михаила Казанского и Анны Мастыковой, в которой авторы обобщили все известное из самых разных источников (от позднеантичных авторов до материалов археологических раскопок) о народе акациры. В результате они не только узнали, где те жили во время Великого переселения народов, но и предположили, как это племя нашло общий язык с соседями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: