CZ298856B6 - Detekce a analýza stopových množství explozivníchmateriálu a prenosný detektor/analyzátor k provádení detekce a analýzy - Google Patents

Abstract

Odber vzorku explozivních materiálu ve stopových množstvích se provádí volbou bud v režimu "Vapour Mode", tj. v režimu odberu vzorku z plynného okolního prostredí s následnou predkoncentrací odebraného vzorku, nebo v režimu "Particulate Mode", tj. vrežimu odberu vzorku cástic z okolního prostredí vzorkovací jehlovou sterkou s následnou desorpcí jehlové sterky. V predseparacním procesu se ze vzorku vyloucí hrubý odpad, poté se vzorek upraví na omezené množství explozivní látky. Následne se ze vzorku další separací odstraní nežádoucí látky a provede separace do základních skupin explozivních látek, nacež se provádí rozdelení vzorku na dva vzorky odlišných spektrálních vlastností. Oba vzorky se podrobí zvlášt ve dvou oddelených analytických jednotkách analýze na hledané explozivní látky v predem dané oblasti spektra, a obe analýzy se zpracují do konecné indikace hledaných explozivních látek. Pri odberu vzorku v režimu "Particulate Mode" jehlovou sterkou se provádí její desorpce a soucasne predseparace, po desorpci se provádí cištení jehlové sterky až na úroven pikogramu, a jehlová sterka se tak pripraví pro další odber vzorku pri zachování detekcního limitu detektoru. Pri odberu vzorku v režimu "Vapour Mode" z okolního plynného prostredí se z monitorovaného prostoru odebírá vzorkovacím prutokem 5 až 7 litru za minutu do predkoncentracní jednotky, poletující mikrocástice se zachycují ve vzorkovací vložce - cartridge, a soucasne se provádí cištení vzorkovací cartridge až do úrovne pikogramu, címž je vzorkovací cartridge pripravena pro další odber vzorku. Ve druhé fázi provádí separace do nekolika, s výhodou 6-ti základních skupin explozivní

Description

Detekce a analýza stopových množství explozivních materiálů a přenosný detektor/analyzátor k provádění detekce a analýzy

Oblast techniky

Vynález se týká detekce a analýzy stopových množství explozivních materiálů, zahrnující odběr vzorků explozivních materiálů ve stopových množstvích v režimu “Vapour Mode” případně v režimu “Particulate Mode” jehlovou stěrkou s povrchovou úpravou, následující separaci od nežá10 doucích látek v předseparační jednotce, analýzu zjištěných explozivních látek a vyhodnocení prostřednictvím centrální jednotky pro zpracování dat a počítače s předem uloženými daty.

Vynález se též týká přenosného detektoru k provádění detekce a analýzy stopových množství explozivních látek, zahrnující prostředky pro odběr vzorků explozivních materiálů v režimu “Vapour Mode”, případně v režimu “Particulate Mode” jehlovou stěrkou s povrchovou úpravou, předseparační jednotku pro následující separaci od nežádoucích látek, analytickou jednotku pro analýzu zjištěných explozivních látek a jednotku pro vyhodnocení a zpracování dat prostřednictvím centrální jednotky pro zpracování dat a počítače s předem uloženými daty.

Dosavadní stav techniky

V oblasti přenosných analyzátorů/detektorů výbušnin je v současnosti známo několik základních technických principů a řešení, které však využívají rozdílné technické principy, jak co se týče cel25 kového konceptu vzorkování a separace, tak co se týče způsobu a technologie detekce. Dále je popsán známý stav techniky a příklady použití popsaných principů několika komercializovanými produkty z celosvětové provenience.

Vzorkování výbušného materiálu je pro začátek detekce a pozdější případné analýzy naprosto zásadní. Většina známých přístrojů pracuje ve dvou módech - v tzv. “Particulate Mode” (režim mechanického stěru částic) a “Vapour Mode” (režim vzorkující plynnou fázi nebo poletující částice).

Vzorkování výbušnin v režimu “Particulate Mode” je podrobně popsáno následně.

Pro vzorkování, desorpci a analýzu v Particulate Mode se většinou používá speciální kovová mřížka - stěrka, kterou tvoří planžeta z nerezavějící oceli, v níž je vytvořena perforace přes celou plochu drobnými otvory. Také jsou používány různé druhy filtračních materiálů, nebo textilií, které snášejí vysoké desorpční teploty. Po setření vzorkovaného povrchu by mělo, v otvorech kovové mřížky, nebo pórech jiného vzorkovacího média, ulpět malé množství stop rozličného původu, které ulpěly na povrchu vzorkovaného předmětu. Poté je stěrka vložena do plošné pícky, která by měla v režimu nekontrolovaného růstu teploty postupně odpařit všechny vzorkované látky. Sáním z pícky je takto vytvořená plynná fáze dopravena na senzorickou jednotku.

Toto uspořádání vykazuje několik zásadních nevýhod a funkčních omezení:

a) Plošně konfigurovaná stěrka neumožňuje dosažení skiytých zákoutí ve vzorkovaném předmětu, jako např. švy oděvů, knoflíkové dírky, zákoutí zipů, švy peněženek a další těžko dostupné skryté prostory. Tyto prostory jsou většinou nositeli těch nej intensivnějších stop kontrabandu, z prostého důvodu, že manipulací s předmětem byly tyto stopy již z velké části setřeny. Navíc je nutné se stěrkou pracovat v analytických rukavicích, aby se zabránilo její kontaminaci mastnými kyselinami z pokožky operátora.

b) Během procesu tepelné desorpce není možné přes celou plochu stěrky zajistit v daném časo55 vém okamžiku dostatečně malý teplotní gradient, tolik potřebný pro precizní tepelnou desorpci.

- 1 CZ 298856 B6

c) Uspořádání stěrky i desorpční pícky přináší problémy s čištěním mřížky. Velmi často se stává, že zejména díky vysokému tepelnému gradientu na povrchu mřížky není možné tuto mřížku dokonale tepelně vyčistit, navíc dochází k vypadávání navzorkovaných částic z otvorů mřížky na dno desorpční pícky, kde je pak již není prakticky možné standardní tepelnou čistící procedurou odstranit. Takto ulpělé částice pak brání další analýze, protože představují silný falešný poplach. Taková situace si žádá servisní zásah, kdy je potřeba pícku rozebrat a chemicky vyčistit.

Výše uvedené problémy jsou jedním z faktorů, zásadně limitujících detekční limit celého systé10 mu. Systém není většinou schopen opakovaně použitou stěrku, ale i desorpční pícku samotnou, vyčistit k menším zbytkovým hodnotám, než řádově nanogramům až desítkám nanogramů, a proto jakákoliv provozní kontaminace výrazně degraduje použitelný detekční limit.

e) Stávající systémy nejsou vybaveny jakoukoliv inteligentní předseparací ve stavu tepelné desorpce, která by pomohla efektivně odstranit rušivé komponenty z navzorkovaného spektra. Tento nedostatek značně limituje praktické použití z toho důvodu, že v mnoha případech navzorkované spektrum obsahuje řádově mnohem větší koncentrace rušivých látek, než jsou koncentrace hledaného exploziva. V takovém případě - kdy předseparace není aktivní - dochází k závažným problémům se saturací následných analytických stupňů a v dalším kroku i s jejich čištěním.

Vzorkování výbušnin v režimu “Vapour Mode” je podrobně uvedeno dále:

Většina konkurenčních instrumentů nabízí vzorkování i v tzv. “Vapour Mode”, kdy je do instru25 mentu, nebo do jeho externího pomocného vzorkovacího zařízení prosáván vzorkovaný vzduch určitým průtokem s cílem zachycení plynné fáze, která by měla být nositelem hledaných látek. Největším problémem stávajících řešení je nedostatečné vzorkované množství, které neumožní během vzorkovací periody nasát do přístroje dostatečné množství zájmové látky tak, aby bylo dosaženo analytického detekčního limitu systému. Tento hendikep je uplatněn zejména v přípa30 dech, kdy vzorkujeme tzv. “Vapour Phase” explozivních materiálů, které ji za pokojových teplot z fyzikálního principu negenerují. Sem patří zejména plastické trhaviny, jako SEMTEX apod. Tyto látky jsou detekovatelné v tzv. Vapour Mode pouze v případě, že se nám podaří navzorkovat dostatečné množství volně poletujících částeček těchto látek, které existují v okolí kontrabandu ve formě volných mikročástic, afinitním způsobem fixovaným k poletujícím prachovým částicím. Většina stávajících systémů, operujících se vzorkovacím průtokem v desítkách, maximálně stovkách mililitrů za minutu, nevykazuje dostatečný průtok a také detekční limit na to, aby v tomto případě mohlo být dosaženo detekce. Takto pojatý Vapour Mode je také velmi citlivý na vzorkování celého spektra rušivých látek, jinými slovy, dojde k navzorkování a posléze k tepelné desorpci celého spektra látek, které existují v ovzduší buď přímo v plynné fázi, nebo jako poletující mikročástice. Následná tepelná desorpce, pokud není vybavena účinnou předseparací, transportuje do analytické části všechny rušivé komponenty v plné koncentraci, která nezřídka o mnoho řádů překračuje koncentrace hledaných látek, což má často za následek fatální saturaci a následnou kontaminaci analytické části, s nutností náročného čištění, nezřídka vyžadujícího odborný servisní zásah.

Sumárně je potřeba říci, že žádný ze stávajících komerčně dostupných nebo známých přenosných systémů neposkytuje prakticky použitelný Vapour Mode, který by umožnil skutečně efektivní práci v plynném modu, a to zejména za situace, kdy předmětem vzorkování jsou látky, které vykazují velmi nízkou tenzi par a to z následujících důvodů:

a) nedostatečný průtok při vzorkování

b) nevybavenost předseparační jednotkou

c) nedostatečná citlivost analytické jednotky, nedostatečný detekční limit.

-2CZ 298856 B6

Po vzorkování výbušného materiálu se obvykle provádí separace.

Separaci je nutné rozdělit na dvě fáze. V první fázi se jedná o separaci hledaných komponent, čili exploziv, od ostatních rušivých materiálů, v druhé fázi se jedná se o analytickou separaci mezi jednotlivými komponentami nalezených exploziv. Nutno poznamenat, že první separace, tj. separace exploziv od rušivých látek, se jeví pro účely přenosného analyzátoru mnohem významnější, než samotná analytická separace, rozdělující jednotlivá nalezená exploziva jedno od druhého.

ίο V současnosti známá technická řešení mají některé zmíněné výhody, avšak trpí následujícími nedostatky:

a) Nedostatečná nebo žádná separace rušivých komponent, schopná funkce v širokém dynamickém rozsahu za současné aplikace velmi efektivní, multikanálové analytické separace nalezených komponent. Sem patří prakticky všechny systémy, založené na detekčním principu IMS (Ion Mobillity Spectrometry). Tyto systémy, schopné velmi kvalitní analytické separace s rozlišením až na několik kanálů často trpí saturací rušivými komponentami, které bez přídavné separace nejsou schopny dynamicky zpracovat. Význam obrovské multikanálové rozlišovací schopnosti jednotek IMS je pro screeningové aplikace diskutabilní. V úhrnu vykazují tyto systémy vyni20 kající rozlišovací schopnosti, avšak velmi nedostatečnou provozní robustnost v tom smyslu, že je velmi snadné tyto analyzátory kontaminovat, s potřebou následného servisního zásahu spojeného s odstavením zařízení.

b) Velmi nedokonalá separace jako celek; jedná se zejména o přístroje založené na elektro25 chemických detektorech, a také o systémy pracující na již dříve dobře známé technologii klasické, neselektivní chemiluminiscence. Elektrochemické detektory vykazují pro účely detekce stopových množství explozivních materiálů zcela nedostatečnou citlivost, navíc jejich odezvy na velké hodnoty rušivých látek jsou významné a navíc měnící se v čase, nebo následkem různých kontaminací. Chemiluminiscenční přístroje, využívající klasickou neselektivní chemiluminiscen30 ci jsou silně zarušitelné nežádoucími komponentami, i když jejich citlivost by mohla být pro limitované aplikace vyhovující.

c) Separace v systémech typu GC-IMS. Tyto systémy, zatím aplikované díky své energetické náročnosti a konstrukční velikosti pouze v nepřenosných zařízeních, využívají horkou chromato35 grafickou kolonu předřazenou IMS analytické jednotce. Vykazují dobré předseparační vlastnosti, účinně chránící jednotku IMS před saturací, ale samy tyto kolony jsou velmi citlivé na “otrávení” nežádoucími chemickými látkami, a také významně prodlužují analytické časy, a to až k minutovým hodnotám, což je spolu s velikostí a vahou stolního zařízení, cca 50 kg a výše, většinou velmi limitujícím faktorem pro praktická použití. Vzhledem k velikosti a váze těchto zařízení nelze navíc mluvit o využitelnosti ve Vapour Modu, protože s takovýmto přístrojem se nelze snadno k testovanému subjektu přiblížit. Externí vzorkování je však velmi zdlouhavé, provozně nerobustní a často i nepoužitelné.

Sumarizováno, je potřeba poznamenat, že v současnosti neexistuje komerčně dostupný přenosný systém, u něhož by byla separace na zmíněných dvou úrovních uspokojivě vyřešena tak, aby systém byl dostatečně provozně robustní proti rušivým látkám, rychle se sám čistil a zbavoval případné saturace, a přitom poskytl rozumnou úroveň rozlišení mezi nalezenými explozivy, kdy rozlišení v úrovni několika skupin exploziv při screeningovém módu považuje praxe za víc než postačující.

Po vzorkování a případné separaci výbušnin se provádí detekce a případně analýza.

Ve světovém měřítku známe několik systémů detekce a analýzy, které se buď již komerčně používají ve stávajících produktech, nebo ještě stále čekají na dokončení principiálních vývojo55 vých prací v takovém rozsahu, aby nové principy byly v praxi použitelné.

-3 CZ 298856 B6

Stávající používané systémy detekce a analýzy jsou následující:

a) IMS - Ion Mobility Spectrometry (iontová proměnlivá spektrometrie)

Nejčastěji využívaný princip pro přenosné systémy. Vykazuje dostatečnou citlivost, dobrý spektrální rozsah detekce, vynikající spektrální rozlišení, ale také velmi silnou citlivost k saturaci a zarušení nežádoucími komponentami. Také následné čištění po masivní kontaminaci je extrém10 ně náročné, často vyžadující nákladný a časově zdlouhavý servisní zásah v dobře vybavené servisní laboratoři. Jeho hlavní výhodu, vynikající spektrální rozlišení, většinou nepotřebujeme v terénním nasazení, pro což jsou tyto přístroje určeny. Vysokou citlivost není ve většině případů možné dobře využít díky extrémní citlivosti k saturaci nežádoucími látkami. Na IMS založené přístroje používají k ionizaci radioaktivní izotop, což bývá pro některé aplikace zakázaným faktorem. Pro tyto nežádoucí vlastnosti jsou na tomto principu pracující systémy praxí často odmítány.

b) GS-IMS

Řeší do určité míry problém předchozího řešení. Dosud známé produkty jsou však přístroje stolního charakteru, příliš velké a těžké na to, aby je bylo možné použít pro práci “z ruky”. Zde také platí omezení použití tam, kde je na závadu existence radioaktivního zářiče.

c) Thermo-Redox detektory

Jsou to systémy založené na použití oxidace a elektrochemické cely jako detektoru. Jedná se o velmi jednoduché a levné přístroje s dnes již poněkud zastaralou technologií, která ani citlivostí a již naprosto neseparačními vlastnostmi není schopná nabídnout řešení pro dnešní požadavky. Tyto systémy jsou také velmi náchylné na “otrávení” nežádoucími látkami, což spolu s velmi nákladným servisem činí tento princip v dnešní době obtížně použitelným.

d) Chemiluminescence

Jako princip se jedná o metodu známou již dlouhou řadu let. Ve svém základním laboratorním provedení nabízí možnost dosažení relativně dobré citlivosti. Problémem dnes existujících přenosných zařízení je však velmi malá odolnost proti nežádoucím kontaminacím, problémy se saturacemi a následnou dekontaminací, nestabilita detekčních parametrů, a také relativně malá citlivost, nedosahující zdaleka citlivostí systémů na bázi IMS nebo velkých laboratorních chemiluminescenčních systémů. Existující přenosné přístroje nezaručí definované provozní parametry, které se mění i během skladování nebo přepravy. Přenosné přístroje jsou neselektivní, detekční rozsah bývá také omezen na určité skupiny látek. Komerčně známé přístroje nabízejí velmi omezené využití v režimu Vapour Mode. Pro některé látky je tento mód zcela nefunkční.

e) Chemical Reagent Colorimetry (chemická reakční kolometrie)

Je také již dlouho známou metodou, založenou na přidávání selektivních chemických reagencií do chemicky provedeného kapalného extraktu vzorku. Vzorkování musí být prováděno některou z manuálních chemických technik separované a nebývá součástí zařízení. Výsledkem je optické porovnání odstínu zabarvení roztoku, které se děje buď manuálně podle dodaného vzomíku barev, nebo jednoduchým elektronickým kolorimetrem.Technologie nabízí poměrně dobré rozlišení mezi jednotlivými explozivními komponenty. Avšak v případě zarušení dalšími látkami, např. měříme-li půdní výluh, jsou výsledky nepředpověditelné. Detekční limit je vhodný pro potvrzení již nalezených exploziv, ale není vhodný pro hledání stop, protože se pohybuje řádově v oblasti mikrogramů až stovek mikrogramů.

-4CZ 298856 B6

Následně jsou uvedeny systémy detekce a analýzy ve vývoji:

a) Surface Acoustic Wave (povrchové akustické vlny)

Jedna z posledních novinek možných budoucích detekčních technologií, na které pracují již řadu let tajné americké laboratoře SANDIA Labs. Vývoj je zatím v počátcích a nikde na světě se zatím neobjevil komercializovaný produkt. Princip je založen na piezoelektrickém krystalu s povrcho10 vou akustickou vlnou, které se intenzivně používají jako největší “high-tech” poslední doby v aplikaci vysoce selektivních elektronických filtrů a pásmových propustí v oblasti miniaturizovaných přijímačů mobilních telefonů a přijímačů GPS. Tento krystal je na svém prodlouženém povrchu potažen speciálně vyvinutým polymerem, který má selektivní afinitu k některým chemickým látkám. Jestliže se dostane stopové množství této látky v plynném stavu do kontaktu s polymerem, změní to jeho mechanické vlastnosti díky selektivní absorpci hledané látky a tento polymerový povlak změní skupinové zpoždění šíření povrchové akustické vlny, což je relativně snadno detekováno na druhém konci krystalu. Systém vyniká zatím nedosažitelnými citlivostmi, kterými překonává i IMS jednotky. Problémem, stále bránícím průmyslové aplikaci, je naprosto nedostatečná provozní robustnost efektu jako takového, opakovatelnost měření a snadná destrukce polymerové vrstvy “otrávením” nežádoucími chemikáliemi.

Resumé: Zatím nepoužitelné pro praktickou aplikaci.

b) Laser Induced Fluorescence (fluorescence indukovaná laserem)

Také již delší dobu známá metoda z oblasti velkých laboratorních analytických přístrojů. Její transformace do přenosné formy naráží stále na celou řadu fundamentálních potíží. Na překážku je i fyzikálně - chemický fenomén, že některé explozivní materiály fluorescenci excitují, jiné zhášejí. Praktická aplikace pak vede k vývoji polymemích fluorescenčních značkovačů, na kterých by byla fluorescence snadněji definovatelná. Velkým problémem jsou i “cross-talky” (přeslechy) od různých látek. V případě značkovačů fluoreskuje nepřeberné množství materiálů. Praktická aplikace do terénní přenosné aparatury si vyžádá ještě hodně intenzivní vědecké výzkumné práce, a to zejména v oboru polymemích značkovačů. Detektory na tomto principu jsou také málo selektivní, náchylné k saturaci a vyžadují předřazení účinné chromatografické nebo elektroforézní separační kolony, což zásadním způsobem prodlouží operační analytické časy. Resumé: Zatím v praxi nepoužitelné nebo velmi obtížně použitelné.

c) Ultra Violet Fluorescence (Ultrafialová fluorescence)

Produkty využívající této technologie jsou známy spíš v oblasti detekce bojových chemických látek, nejsou komerčně dostupné. Podrobné informace o vývoji v této oblasti pro aplikaci na exploziva nejsou veřejně k dispozici.

d) Quadrupole Magnetic Resonance (čtyřpólová magnetická rezonance)

Je pravděpodobně budoucností v oblasti detekce nejenom explozivních materiálů. Určení metody je však v oblasti tzv. “bulk detection”, nikoliv “trace detektion” čili hledání stop. Princip vyža50 duje existenci určitého minimálního množství primární hledané látky, desítky až stovky gramů, aby detekce byla úspěšná. Princip detekce je podobný v lékařství používané na Computer Tomography (CT počítačové tomografii), založené na Nuclear Magnetic Resonance (NMR nukleární magnetické rezonanci). Oba tyto principy jsou schopny identifikace hledané látky umístěné i uvnitř organických materiálů, např. v žaludku. Detekční schopnost je však závislá na množství látky a vzdálenosti antén od skenovaného objektu. Dosud známá zařízení nelze použít na skeno-5CZ 298856 B6 vání živých organismů, ale pouze zavazadel, neboť dochází k expozici silnými EMG poli. Na trhu není zatím dostupný komercializovaný produkt. Všechny známé technologie jsou zatím ve vývoji.

Podstata vynálezu

Na základě dlouholetých poznatků z oblasti vzorkování, předkoncentrace, detekce a analýzy stopových množství explozivních materiálů byla vyvinuta série nových technických řešení, která systematicky umožňuje překlenout nevýhody a technická omezení dosud známých technických řešení, tímto vynálezem.

Detekce a analýza stopových množství explozivních materiálů, podle tohoto vynálezu, spočívá v tom, že odběr vzorků explozivních materiálů ve stopových množstvích se provádí volbou buď v režimu “Vapour Mode”, tj. v režimu odběru vzorku z plynného okolního prostředí, poté se provádí předkoncentrace odebraného vzorku, nebo v režimu “Particulate Mode”, tj. v režimu odběru vzorku částic z okolního prostředí vzorkovací jehlovou stěrkou, poté se provádí desorpce jehlové stěrky. Tento odebraný vzorek stopového množství explozivního materiálu se přemístí do předseparačního procesu v předseparaění jednotce, během něhož se vyloučí první hrubý odpad.

Získaný vzorek stopového množství explozivního materiálu se dále v omezovači množství explozivních látek upraví na žádané množství. Takto získaný vzorek stopového množství explozivního materiálu se přemístí do separační jednotky, v níž se odstraní ze vzorku zbylé nežádoucí látky a rovněž dochází k rozdělení vzorku do několika základních skupin explozivních látek. Poté se provádí rozdělení vzorku stopového množství explozivních látek spektrálním rozdělením na spektrálním rozdělovači na dva vzorky odlišných spektrálních vlastností. Každý z těchto vzorků se podrobí zvlášť kvalitativní analýze v analyzátoru na hledané explozivní látky v předem dané oblasti spektra, a obě analýzy se zpracují do konečné indikace hledaných explozivních látek.

Při odběru vzorku stopových množství explozivních materiálů v režimu “Particulate Mode” jehlovou stěrkou se provádí její desorpce v desorpění jednotce a současně předseparace. Při desorpci je předem definován tepelný režim postupné tepelné desorpce nasbíraného vzorku pro docílení minimálního tepelného gradientu na povrchu jehlové stěrky během její řízené desorpce v prvním desorpčním stupni, kdy se oddělí první odpadní množství interferujících látek, které by následně rušily analýzu nebo nežádoucím způsobem saturovaly další analytické stupně. Po desorpci se současně provádí čištění jehlové stěrky až na úroveň pikogramů, takže jehlová stěrka se tak připraví pro bezproblémové a okamžité použití pro další odběr vzorku při zachování detekčního limitu detektoru.

Při odběru vzorků stopových množství explozivních materiálů v režimu “Vapour Mode” z okol40 ního plynného prostředí se z monitorovaného prostoru odebírá vzorkovacím průtokem 5 až 7 litrů za minutu okolní vzduch do předkoncentrační jednotky. Přitom se poletující mikročástice zachycují ve vzorkovací cartridge, v níž se při tepelné desorpci dosahuje minimálního tepelného gradientu v objemu celé cartridge tak, aby předseparace nežádoucích látek byla účinná a zároveň ztráty hledaných explozivních látek byly minimální. Po desorpci se automaticky provádí čištění vzorkovací cartridge během analytického procesu, a to až do úrovně pikogramů, takže vzorkovací cartridge se tak připraví pro bezproblémový další odběr vzorku.

Po odběru vzorků stopových množství explozivních látek se provádí separace ve dvou od sebe oddělených, a po sobě jdoucích fázích. Přitom v první fázi se provádí separace hledaných explo50 zivních látek od ostatních nežádoucích látek v předseparaění jednotce a zbylých nežádoucích látek dále v separační jednotce. Ve druhé fázi se provádí analytická separace mezi jednotlivými skupinami zjištěných explozivních látek v separační jednotce. S výhodou se ve druhé fázi separace provádí rozdělení do 6-ti indikovaných základních skupin explozivních látek.

Po separaci vzorku stopového množství explozivních látek do základních skupin explozivních

-6CZ 298856 B6 látek se provádí rozdělení vzorku ve spektrálním rozdělovači. Následně probíhá analýza ve dvojici nezávislých od sebe oddělených analytických jednotek, jejichž parametry jsou laděny na určitou část skupin hledaného spektra explozivních látek, přičemž detekce se provádí chemiluminescenčním způsobem analýzy při citlivosti v řádech pikogramů a velmi rychlé časové odezvě.

K provádění detekce a analýzy stopových množství explozivních materiálů, slouží přenosný detektor/analyzátor, zahrnující prostředky pro odběr vzorků explozivních materiálů, separační jednotku, analytickou jednotku a jednotku zpracování dat. Podstata detektoru/analyzátoru podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že sestává ze vzorkovacího vstupu s volbou prostředku pro odběr stopových množství vzorků explozivních materiálů, kde prostředkem pro odběr vzorků v režimu “Vapour Mode” je vzorkovací cartridge, nebo v režimu “Particulate “Mode” je to jehlová stěrka. Za prostředkem pro odběr vzorků je napojena předseparační jednotka, určená pro rozdělení vzorku na odpad tvořený nežádoucími látkami a hledané explozivní látky k detekci a analýze. Za předseparační jednotkou je situován omezovač množství explozivních látek, který upraví vzorek na nejvyšší žádané množství explozivní látky. Za omezovačem množství explozivních látek je řazena separační jednotka pro oddělení vzorku od dalších nežádoucích látek a separaci vzorku do několika základních skupin explozivních látek. Na separační jednotku navazuje spektrální rozdělovač pro rozdělení vzorku na základě spektrální analýzy. Za separačním rozdělovačem jsou situovány dvě navzájem nezávislé detekční a analytické jednotky, na něž navazuje jednotka zpra20 cování dat, napojená na display, případně flash-diskovou paměť a internetovou či USB komunikaci pro komunikaci s počítačem, a též s výhodou na vestavěnou čtečku čárových kódů.

Hlavní výhody tohoto vynálezu jsou zřetelně viditelné v oblasti efektivního vzorkování, a to jak v Particulate Modu, tak i Vapour Modu, s účinnou předseparací nežádoucích látek, které by jinak mohly saturovat analytickou část, což přináší možnost dosažení velmi vysoké citlivosti za současné vysoké provozní robustnosti a extrémní odolnosti k falešným poplachům. Nový přenosný detektor/analyzátor podle tohoto vynálezu svými detekčními a analytickými využitelnými schopnostmi překonává mnohá velká stacionární zařízení.

Při vzorkování opět musíme definovat řešení ve dvou okruzích, v tzv. Particulate Mode a Vapour Mode.

Pokud se týká nového “Particulate Mode” podle tohoto vynálezu:

Nej významnější novinkou v režimu vzorkování v Particulate Mode je použití nového způsobu vzorkování podle tohoto vynálezu, kdy místo obecně známých a široce světově využívaných plošných stěrek používáme “jehlový vzorkovač” nebo také “jehlovou stěrku”, umístěný/ou v inertním držáku, nevyžadujícím práci v inertních rukavicích. Nový způsob vzorkování spočívá ve faktu, že jehlový vzorkovač velmi snadno proniká do různých štěrbin a záhybů vzorkovaného předmětu, jako jsou např. švy oděvů, peněženek, cestovních dokladů, plošně nepřístupné záhyby pásků, i kovových, náramkových hodinek, štěrbiny a záhyby zámků a madel příručních i velkých cestovních zavazadel, klíčů, tlačítek mobilních telefonů a přenosných počítačů, konektorů jejich kabelů, atd. Tyto všechny proti otěru dobře chráněné mikroprostory obvykle dobře skrývají významně větší objem stopového množství hledaného kontrabandu, než hladké, otevřené plochy, přístupné jako jediné doposud známými plošnými stěrkami. Vzorkování z hladkých, otevřených ploch je navíc novou jehlovou stěrkou dle patentu ještě efektivnější, než doposud známou stěrkou plochou, protože jehlová stěrka se speciálně upraveným povrchem dokáže vyvinout podstatně větší specifický přítlak na jednotku vzorkované plochy, než doposud známé stěrky ploché.

Další zásadní výhodou jehlové stěrky podle tohoto vynálezu je způsob její desorpce a na tomto principu postavená předseparace již ve vzorkovací části instrumentu. Na rozdíl od známé plošné stěrky, jehlová stěrka spolu s vhodně konstruovaným desorpčním systémem umožňuje definovat velmi přesný tepelný režim postupné tepelné desorpce nasbíraného vzorku, a to z toho důvodu, že na rozdíl od stěrky plošné lze docílit ve vhodně konstruovaném desorpčním zařízení minimálního tepelného gradientu na povrchu stěrky během její řízené desorpce, a to tak, že jednotlivé látky, a to především ty, které potřebujeme ze vzorkovaného spektra oddělit, lze oddělit s poměrně

-7CZ 298856 B6 velkou přesností a s minimální ztrátou explozivních látek žádaných. Z výše uvedených důvodů umožňuje jehlová stěrka podle tohoto vynálezu zásadní průlom jednak v efektivitě samotného vzorkování, hlavně však dále ve schopnosti celého systému již v prvním desorpčním stupni oddělit zásadní množství nežádoucích látek, které by následně rušily analýzu nebo nežádoucím způsobem saturovaly další analytické stupně. Způsob konstrukce jehlové stěrky podle tohoto vynálezu navíc zajišťuje její velmi snadné a rychlé čištění již během analytického procesu, a to až ke spodnímu konci dynamického rozsahu analyzátoru, tedy na úroveň pikogramů, což umožňuje její bezproblémové a okamžité použití pro další odběr při zachování detekčního limitu analyzátoru. Toto je zásadní výhodou proti stávajícímu stavu techniky, kdy plošné stěrky je často potřeb10 né opakovaně čistit nebo nevyčistitelné stěrky vyřadit z dalšího použití. Stávající plošné stěrky také není možné po použití vyčistit až ke spodnímu konci dynamického rozsahu, čímž se jeví špatně použitelné nebo zcela nepoužitelné pro analyzátory s detekčním limitem pod 1 nanogram.

Pokud se týká nového “Vapour Mode” podle tohoto vynálezu:

V současném stavu techniky byla popsána hlavní systémová omezení, která skýtají známá technická řešení. Pro dosažení dostatečné efektivity vzorkování v režimu “Vapour Mode” je uplatněn nový způsob podle tohoto vynálezu, při němž je monitorovaný prostor vzorkován vzorkovacím průtokem od 5 do 7 litrů za minutu, což v kombinaci s vysokou citlivostí analytické jednotky, začínající na hodnotě 50 pikogramů, vytváří nutné podmínky pro úspěšné zachycení nej menších stop hledaných explozivních látek, a to za vhodných podmínek manipulace s kontrabandy i ve spektru plastických trhavin, které jsou jinými způsoby ve Vapour Mode prakticky nezachytitelné. Poletující mikročástice jsou pak zachyceny ve speciální vložce - cartridge, jejíž konstrukce je uzpůsobena tak, aby při tepelné desorpci bylo možné dosáhnout stejně kvalitního, tedy minimálního, tepelného gradientu v objemu celé cartridge tak, aby předseparace nežádoucích látek byla maximálně účinná, a zároveň aby ztráty hledaných explozivních látek byly minimální. Způsob konstrukce této cartridge navíc zajišťuje její velmi snadné a rychlé čištění již během analytického procesu, a to až do úrovně pikogramů, což je zásadní podmínkou pro použití v analyzátorech s takto nízkým detekčním limitem. V takovém případě by případně špatně vyčištěná cartridge degradovala detekční limit a citlivost při dalším odběru. Speciální konstrukce cartridge dle vyná30 lezu eliminuje tyto nežádoucí efekty.

Podrobněji k nové separaci podle tohoto vynálezu:

Účinnou separaci je potřebné řešit na dvou úrovních, zmíněných v odstavci popisujícím současný stav techniky. Jednak se jedná o separaci hledaných explozivních látek, od ostatních nežádoucích látek v první fázi, a ve druhé fázi se jedná se o analytickou separaci mezi jednotlivými nalezenými explozivními látkami. Nutno poznamenat, že první separace, separace explozivních látek od nežádoucích látek, se jeví pro účely přenosného analyzátoru mnohem významnější, než samotná analytická separace, rozdělující jednotlivá nalezená explozivní látky jedno od druhého.

Způsob separace dle vynálezu řeší odděleně oba separační okruhy. Předseparační jednotka oddělí nežádoucí látky již v prvních stupních separačního procesu, zatímco separace mezi skupinami explozivních látek je řešena následně, a to tak, že nemůže dojít k saturacím analytické jednotky díky limitované kapacitě separační části. Na rozdíl od známých technických řešení, kdy aktivní separace není aplikována vůbec, jako např. Thero-Redox princip, přes technická řešení opřená o detekční technologii IMS, která sama o sobě nabízí velmi detailní separaci, aleje velmi citlivá na saturaci a zarušení nežádoucími látkami, takže v praktickém použití není často schopna uplatnit své dokonalé separační vlastnosti. Způsob separace podle tohoto vynálezu nabízí separaci do 6-ti základních skupin explozivních látek. Takto pojatá separace zachovává vynikající rychlost odezvy a citlivost, díky svému technickému řešení s omezením průchozí kapacity je velmi odolná proti separaci a zarušení nežádoucími látkami, a též nabízí pro screeningové účely víc než dostatečnou míru separace, umožňující rozlišení základních skupin explozivních látek, a hlavně zajišťuje vynikající poměr falešných poplachů, nedosažitelný zatím známými způsoby separace.

K. vlastní nové detekci a analýze podle tohoto vynálezu podrobněji:

Zatímco doposud známé způsoby detekce a analýzy používají vesměs známých technických prin-8CZ 298856 B6 čipů dle, popsaných v současném stavu techniky, nový způsob dle vynálezu jde odlišným, novým směrem. Pro dosažení dobré skupinové separace i efektivity detekce používá dvojice nezávislých detektorů, jejichž parametry jsou přesně laděny na určitou část skupin hledaného spektra. Tímto způsobem je dosaženo minimálních interferencí na nežádoucí látky, právě tak jako optimalizo5 váných detekčních vlastností na vybrané skupiny explozivních látek. Ve svém důsledku vede toto řešení k podstatně lepšímu poměru falešných poplachů a výrazně vyšší citlivosti, a nižšímu detekčnímu limitu, než v případě doposud známých řešení. Detekční princip vychází ze známého chemiluminescenčního principu, který je ve své podstatě neselektivní. Nový způsob detekce je však výrazným způsobem inovován tak, že vykazuje velmi dobré potlačení nežádoucích látek a potřebnou skupinovou selektivitu při zachování vynikající citlivosti v řádech pikogramů a velmi rychlé časové odezvy, které také přispívají k účinné separaci, prováděné pak již na úrovni signalprocessingu v reálném čase. Navržený nový detekční systém nabízí velmi dobrou kompatibilitu pro efektivní režim Vapour Mode.

V novém řešení jsou uplatněny další nadstavbové parametry dle tohoto vynálezu:

Přenosný detektor/analyzátor nabízí celou řadu nadstavbových uživatelských parametrů, které zatím nejsou známy u žádného z řešení dle současného stavu techniky. Mezi tyto nadstavbové parametry, významně zefektivňující užitečnou detekci, zkvalitňující výstupní data a zjednodušující komplikovaný operátorský úkol detekce stopových množství patří:

- Práce v režimu profilů, kdy uživatel může prostou volbou profilu v menu systému aktivně přizpůsobit celou sadu měřících parametrů zadané úloze a pracovnímu prostředí. Odpadá tak komplikované nastavovaní aparatury a současně je práce aparatury jedním krokem optimalizována pro danou úlohu. Je možné vytvářet i tzv. “zákaznické profily“.

- Pokročilý vnitřní software zajišťuje zatím nepřekonanou odolnost proti rušení a provozní robustnost při zachování obsluhy typu: stlač jedno tlačítko.

- Plná přímá internetová napojitelnost každého přístroje umožňuje nejenom dálkové stahování dat a konfiguraci přístroje, ale také nabízí plný systém dálkového ovládání a továrního servisu včetně kalibrací, ať je přístroj jakkoliv vzdálen od servisního stanoviště kdekoliv na světě.

- Kvantitativní self-kalibrace přímo v poli, kdy operátor může na stisknutí jediného tlačítka pro30 vést kvantitativní kalibraci přístroje bez nutnosti laboratorního vybavení a detailních analytických znalostí. Vše je proveditelné s dodanou kalibrační sadou a pomocí vnitřního softwaru aparatury. Toto nenabízí žádné ze současně známých technických řešení.

Přehled obrázků na výkresech

Detekce a analýza stopových množství explozivních materiálů a přenosný detektor k provádění detekce a analýzy podle tohoto vynálezu jsou blíže osvětleny na připojených schematických výkresech, z nichž představuje obr. 1 základní schéma přenosného detektoru a obr. 2 podrobnější schéma přenosného detektoru.

Příklady provedení

Příklad 1 „Vapour Mode“ je pracovní režim, kdy je pro hledání stopových množství explozivních látek použito vzorkování plynné fáze.

Práce v režimu „Vapour Mode“ probíhá následovně:

-9CZ 298856 B6

1. Nabrání vzorku pomocí vzorkovací cartridge ve vzorkovacím vstupu do předkoncentrační jednotky.

2. Při předseparaci pomocí vzorkovací cartridge se začne odpařovat navzorkovaná plynná fáze nebo zachycené poletující mikročástice.

3. Uvolněná plynná fáze je v předseparační jednotce rozdělena na odpad, tvořený nežádoucími látkami, jako jsou parfémy, páry tělních mastných kyselin, páry nespálených uhlovodíků atd., a jednak na hledané explozivní látky k analýze.

4. Hledané explozivní látky k analýze projdou omezovačem množství explozivních látek, který přinese procesu zásadní kvantitativní nelinearitu, tj. malá množství explozivních látek do 1000 nanogramů pustí, a větší množství postupně omezí tak, že velmi velká množství již neprojdou, např. projdou omezeny cca na 2000 ng.

5. Látky k analýze v plynné formě pokračují na separační jednotku, kde jsou jednak: odděleny od nežádoucích látek, které ještě mezi nimi mohou přebývat, a jednak jsou rozděleny na množinu základních skupin explozivních látek.

6. Další rozdělení provede spektrální rozdělovač, který přidělí první analytické jednotce a druhé nezávislé oddělené analytické jednotce přesně ty explozivní látky, na které jsou obě jednotky speciálně naladěny tak, aby se maximalizovala efektivita detekce a potlačily falešné poplachy.

7. Obě analytické jednotky provedou čtení jednotlivých píků tak, jako funguje běžný chromatogram.

8. Datová jednotka pro zpracování dat, využívající pokročilých softwarových procedur pro extrakci signálu ze šumového pozadí, provede rozlišení jednotlivých píků ajejich identifikaci. Výsledek předá na display, do paměti a do centrální řídící jednotky k dalšímu zpracování, eventuálně odeslání v režimu internetové komunikace nebo k dálkovému ovládání.

9. Před čtením vzorkuje také možné odečíst identifikaci měřeného předmětu pomocí čtečky čárových kódů, pokud je předmět takto označen a odečtená data jsou automaticky přidělena do tabulky měřených hodnot.

10. Stanice pro notebook (Docking Station) slouží pro kontinuální práci, kdy je přístroj trvale napájen ze sítě nebo autobaterie a současně je mu dobij ena/konzervována baterie.

Příklad 2 „Particulate Mode“ je pracovní režim, kdy je povrch předmětů, nebo jeho skrytá zákoutí vzorkován dotykovým způsobem speciální jehlovou stěrkou a výsledkem vzorkování jsou hmotné částice, ulpěné mechanicky na jehlové stěrce.

Práce v režimu „Particulate Mode“ probíhá následovně:

1. Nabrání vzorku na jehlový vzorkovač -jehlovou stěrku.

2. Vložení jehlové stěrky do desorpční jednotky.

3. Spustí se desorpce, čili uvolnění nasbíraných pevných částic do plynné fáze.

4. Uvolněná plynná fáze je v předseparační jednotce rozdělena na odpad, tvořený nežádoucími látkami, jako jsou parfémy, páry tělních mastných kyselin, páry nespálených uhlo45 vodíků atd., a na hledané explozivní látky k analýze.

5. Hledané explozivní látky k analýze projdou omezovačem množství explozivních látek, který přinese procesu zásadní kvantitativní nelinearitu, tj. malá množství explozivních látek do 1000 nanogramů pustí, a větší množství postupně omezí tak, že velmi velká množství již neprojdou, např. projdou omezeny cca na 2000 ng.

6. Látky k analýze v plynné formě pokračují na separační jednotku, kde jsou jednak: oddě- 10CZ 298856 B6 lény od nežádoucích látek, které ještě mezi nimi mohou přebývat, ajednak rozděleny na množinu základních skupin explozivních látek.

7. Další rozdělení provede spektrální rozdělovač, který přidělí první analytické jednotce a druhé analytické jednotce přesně ty explozivní látky, na které jsou obě jednotky speciál5 ně naladěny tak, aby se maximalizovala efektivita detekce a potlačily falešné poplachy.

8. Obě analytické jednotky provedou čtení jednotlivých píků tak, jako funguje běžný chromatogram.

9. Centrální řídící jednotka, využívající pokročilých softwarových procedur pro extrakci signálu ze šumového pozadí, provede rozlišení jednotlivých píků a jejich identifikaci.

ío Výsledek se předá na display, do paměti a do centrální řídící jednotky k dalšímu zpracování, eventuálně k odeslání v režimu internetové komunikace nebo k dálkovému ovládání.

10. Před čtením vzorkuje také možné odečíst identifikaci měřeného předmětu pomocí čtečky čárových kódů, pokud je předmět takto označen, a odečtená data jsou automaticky při15 dělena do tabulky měřených hodnot.

11. Stanice pro notebook (Docking Station) slouží pro kontinuální práci, kdy je přístroj trvale napájen ze sítě nebo autobaterie a současně je mu dobij ena/konzervována baterie.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   25 1. Detekce a analýza stopových množství explozivních materiálů, zahrnující odběr vzorků explozivních materiálů ve stopových množstvích, v režimu “Vapour Mode” případně v režimu “Particulate Mode” jehlovou stěrkou s povrchovou úpravou, následující separaci od nežádoucích látek v předseparační jednotce, analýzu zjištěných explozivních látek a vyhodnocení prostřednictvím centrální jednotky pro zpracování dat a počítače s předem uloženými daty,

   30 vyznačující se tím, že odběr vzorků explozivních materiálů ve stopových množstvích se provádí volbou buď v režimu “Vapour Mode”, tj. v režimu odběru vzorku z plynného okolního prostředí, poté se provádí předkoncentrace odebraného vzorku, nebo v režimu “Particulate Mode”, tj. v režimu odběru vzorku částic z okolního prostředí stěrem

   35 sedimentovaných pevných mikročástic ze vzorkovaných povrchů vzorkovací jehlovou stěrkou s povrchovou úpravou pro co nejefektivnější ulpění těchto mikročástic, poté se provádí desorpce mikročástic z povrchu jehlové stěrky, takto odebraný vzorek stopového množství explozivního materiálu se přemístí do předseparačního procesu v předseparační jednotce, během něhož se vyloučí první hrubý odpad,

   40 získaný vzorek stopového množství explozivního materiálu se dále upraví na žádané množství v omezovači množství explozivních látek, následně se získaný vzorek stopového množství explozivního materiálu přemístí do separační jednotky, v níž se jednak dále odstraní ze vzorku další nežádoucí látky a jednak je vzorek rozdělen do základních skupin explozivních látek,

   45 načež se provádí rozdělení vzorku stopového množství explozivních látek spektrálním rozdělením na spektrálním rozdělovači na dva vzorky odlišných spektrálních vlastností, a každý z těchto vzorků se podrobí zvlášť a odděleně analýze v oddělené analytické jednotce na hledané explozivní látky v předem dané oblasti spektra, a obě analýzy se zpracují do konečné indikace hledaných explozivních látek.

   - 11 CL 298856 B6
2. 2. Detekce a analýza stopových množství explozivních materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, že při odběru vzorku stopových množství explozivních materiálů v režimu “Particulate Mode” jehlovou stěrkou se provádí její desorpce povrchu v desorpční jednotce a současně předseparace, přitom při desorpci je předem 5 definován tepelný režim postupné tepelné desorpce adsorbovaného vzorku pro docílení minimálního tepelného gradientu na povrchu jehlové stěrky během její řízené desorpce v prvním desorpčním stupni, kdy se oddělí první odpadní množství nežádoucích látek, které by následně rušily analýzu nebo nežádoucím způsobem saturovaly další analytické stupně,

   10 přičemž po desorpci se během analýzy provádí čištění jehlové stěrky až na úroveň obsahu pikogramů, a jehlová stěrka se tak připraví pro bezproblémové a okamžité použití pro další odběr vzorku při zachování detekčního limitu detektoru.

   15
3. 3. Detekce a analýza stopových množství explozivních materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, že při odběru vzorků stopových množství explozivních materiálů v režimu “Vapour Mode” z okolního plynného prostředí se z monitorovaného prostoru odebírá vzorkovacím průtokem 5 až 7 litrů za minutu do předkon20 centrační jednotky, přitom se poletující mikročástice zachycují ve vzorkovací cartridgi, v níž se při tepelné desorpci dosahuje minimálního tepelného gradientu v objemu celé cartridge tak, aby předseparace nežádoucích látek byla účinná a zároveň ztráty hledaných explozivních látek byly minimální,

   25 současně se provádí čištění vzorkovací cartridge během analytického procesu, a to až do úrovně obsahu pikogramů, a vzorkovací cartridge se tak připraví pro bezproblémový další odběr vzorku.
4. 4. Detekce a analýza stopových množství explozivních materiálů podle nároku 1, vyzná30 čující se tím, že po odběru vzorků stopových množství explozivních materiálů se provádí separace ve dvou od sebe oddělených po sobě jdoucích fázích, přitom v první fázi se provádí separace hledaných explozivních látek od ostatních nežádoucích látek v předseparační jednotce a zbylých nežádoucích látek v separační jednotce,

   35 ve druhé fázi se provádí analytická separace mezi jednotlivými skupinami zjištěných explozivních látek v separační jednotce.
5. 5. Detekce a analýza stopových množství explozivních materiálů podle nároku 4, vyznačující se tím, že

   40 ve druhé fázi separace se provádí separace do šesti základních skupin explozivních látek.
6. 6. Detekce a analýza stopových množství explozivních materiálů podle nároku 1 a podle některého z nároků 2 až 5,vyznačující se tím, že po separaci vzorku stopového množství explozivních materiálů se provádí

   45 rozdělení vzorku základních skupin explozivních látek ve spektrálním rozdělovači, a následně se provádí analýza ve dvojici nezávislých od sebe oddělených analytických jednotek, jejichž parametry jsou laděny na určitou část skupin hledaného spektra explozivních látek, přičemž detekce se provádí chemiluminiscenčním způsobem analýzy při citlivosti v řádech pikogramů a velmi rychlé časové odezvě.

   - 12CZ 298856 B6
7. 7. Přenosný detektor/analyzátor k provádění detekce a analýzy stopových množství explozivních materiálů, zahrnující prostředky pro odběr vzorků explozivních materiálů volbou buď prostředkem pracujícím v režimu “Vapour Mode”, nebo v režimu “Particulate Mode” jehlovou

   5 stěrku s povrchovou úpravou, předseparační jednotku pro následující separaci od nežádoucích látek, analytickou jednotku pro analýzu zjištěných explozivních látek ajednotku pro vyhodnocení a zpracování dat prostřednictvím centrální jednotky pro zpracování dat a počítače s předem uloženými daty, podle předcházejících nároků 1 až 6, v y z n a č u j í c í se t í m , že sestává ze vzorkovacího vstupu s prostředky pro odběr stopových množství vzorků explozivních
8. 10 materiálů, kde prostředkem pro odběr vzorků v režimu “Vapour Mode” je vzorkovací cartridge pro odsávání z plynného okolního prostředí případně poletujících mikročástic, nebo v režimu “Particulate Mode” jehlovou stěrkou pro stěr sedimentovaných pevných mikročástic ze vzorkovaných povrchů, která má povrchovou úpravu pro co nej efektivnější ulpění těchto mikročástic, a s prostředky
9. 15 pro desorpci j ehlové stěrky, za prostředkem pro odběr vzorků je napojena předseparační jednotka určená pro rozdělení vzorku na odpad tvořený nežádoucími látkami, a na hledané explozivní látky k detekci a analýze, za předseparační jednotkou je připojen omezovač množství explozivních látek, který omezí vzorek na žádané množství,
10. 20 za omezovačem množství explozivních látek je řazena separační jednotka pro oddělení vzorku od dalších nežádoucích látek a pro separaci do základních skupin explozivních látek, na separační jednotku navazuje spektrální rozdělovač pro rozdělení vzorku na základě spektrální analýzy na dva vzorky explozivních látek odlišných spektrálních vlastností, na spektrální rozdělovač navazují dvě navzájem nezávislé detekční a analytické jednotky, z nichž
11. 25 každá je určena pro jeden ze získaných vzorků explozivních látek odlišných spektrálních vlastností, s následující centrální řídicí jednotkou zpracování dat, napojenou na display, případně flash-diskovou paměť a internetovou komunikaci přes USB rozhraní či Ethemet/intemet, a též s výhodou na čtečku čárových kódů.