ES2612304T3 - Método y aparato para análisis en tiempo real de sustancias químicas, biológicas y explosivas en el aire - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para el análisis en tiempo real de sustancias químicas, biológicas y/o explosivas en el aire, comprendiendo dicho procedimiento: irradiación con láser UV de un flujo de muestra de aire en una celda de trayectoria de medición abierta con multirreflexión; - detección de carga, movilidad y longitud de onda a partir de la ionización de la muestra; - detección de color, duración y longitud de onda de la medida de fluorescencia de la muestra; - detección del número y el tamaño de las partículas a partir de la medida de retrodispersión de la muestra; - detectar señales de sensor generadas en dichas etapas de ionización, medición de fluorescencia y retrodispersión; y, - determinar, por medio de una unidad de evaluación que utiliza un algoritmo para la evaluación de dichas señales de sensor, la presencia de sustancias peligrosas en dicha muestra de aire, según las etapas de evaluación de: - A, B, C presentes >= todas las sustancias peligrosas, - A, B presentes >= esporas bacterianas, - A, C presentes >= sustancias tóxicas en suspensión, - A presente >= partículas no orgánicas, - B, C presentes >= Sustancias Orgánicas Volátiles tóxicas orgánicas (VOS), - B presente >= virus, - C presente >= Compuestos Volátiles orgánicos y no orgánicos (CV); en el que A representa resultados positivos de ionización, B representa presencia de fluorescencia y C representa presencia de retrodispersión.

Description

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DESCRIPCION
Metodo y aparato para el analisis en tiempo real de sustancias qulmicas, biologicas y explosivas en el aire Antecedentes y resumen de la invencion
La presente invencion se refiere a un metodo y aparato para el analisis en tiempo real de sustancias qulmicas, biologicas y explosivas en el aire.
Los dispositivos conocidos para detectar sustancias peligrosas individuales tienen generalmente una camara de muestra cerrada para analizar las sustancias, y el propio analisis toma varios minutos. Los dispositivos para la deteccion de bacterias, virus u otras micropartlculas proporcionan, por ejemplo, la filtracion y marcacion de las partlculas correspondientes antes de que estas ultimas puedan ser detectadas automaticamente.
El documento de patente alemana DE 103 06 900 A1 describe un espectrometro que tiene una disposicion de laser para analizar gas. El espectrometro comprende una camara para recibir un gas, un dispositivo para generar una calda de potencial en la camara, una fuente de luz laser, as! como un resonador optico que esta formado por espejos opuestos o esta construido como un resonador en anillo. Dentro de la camara, se genera un rayo laser para ionizar el gas. Se utiliza un colector de iones para la deteccion de iones acelerados.
Un dispositivo similar se describe en el documento de patente alemana DE 102 47 272 A1, en el que sin embargo, en lugar de un resonador optico construido por espejos opuestos, se proporciona una celda de multirreflexion que tiene espejos que estan construidos de tal manera que el haz de laser se refleja muchas veces entre los espejos. Como resultado, se incrementa la distancia del haz de laser que interactua con el gas, lo que conduce a una corriente mas alta en el colector de iones. Debido a la disposicion optica generada por medio de los espejos, se forma una pluralidad de haces de laser que se extienden cada uno entre dos puntos de reflexion, se cruzan mutuamente en un area central y se esparcen hacia los espejos.
El documento US 5 485 276 A describe un dispositivo para el analisis de contaminantes gaseosos en el aire con una celda de multirreflexion, una fuente de radiacion laser y un detector para detectar el haz de luz laser despues de multiples reflexiones dentro de la celda.
El documento GB 2 378 752 A describe un dispositivo para el analisis de contaminantes originados en el aire por deteccion de fluorescencia y dispersion inducida por la iluminacion de una muestra de aire con luz ultravioleta.
El documento US 6 194 731 B1 describe un dispositivo para detectar aerosoles biologicos en aire ambiental que comprende una celda de multirreflexion a, una fuente laser UV y fotodetectores de fluorescencia.
Una desventaja del estado de la tecnica conocido es que, por regla general, solo una de muchas clases de sustancias peligrosas esta cubierta por cada uno de los dispositivos respectivos. Ademas, los dispositivos conocidos no son capaces de detectar las sustancias directamente del aire ambiental, sin preenriquecimiento. Ademas, los tiempos de muestreo convencionales, que se encuentran en el intervalo de minutos, no pueden utilizarse para ciertas aplicaciones, tales como controles de transito, vigilancia de portales, vigilancia de riesgos, etc. Ademas, las soluciones conocidas son a menudo pesadas y voluminosas y tienen costes iniciales elevados .
Un objeto de la invencion es, por lo tanto, proporcionar un metodo y un dispositivo mejorados para el analisis en tiempo real de sustancias qulmicas, biologicas y explosivas, en el que se pueden detectar y probar en el aire ambiental, rapidamente y con precision, sustancias peligrosas, tales como biopatogenos, virus, bacterias, esporas, agentes de guerra qulmica, explosivos, compuestos toxicos y farmacos.
De acuerdo con la invencion, este objetivo se consigue mediante el metodo segun la reivindicacion 1 y el aparato segun la reivindicacion 3.
Como resultado, se evitan las desventajas de las tecnicas mas avanzadas y se proporciona una solucion mejorada para el analisis en tiempo real de sustancias qulmicas, biologicas y explosivas en el aire. En particular, la invencion detecta y demuestra con rapidez y precision sustancias peligrosas, tales como biopatogenos, virus, bacterias, esporas, agentes qulmicos de guerra, explosivos, compuestos toxicos y farmacos en el aire ambiental. El numero de patogenos o partlculas radiactivas puede determinarse facilmente. Por lo tanto, la invencion consigue una medicion de concentracion relativa que no puede determinarse por medio de sensores del estado de la tecnica. Ademas, los tipos de clase de amenaza se pueden determinar basandose en la relacion de dimensiones, senales de fluorescencia y constituyentes gaseosos de las partlculas medidas.
Uno de los principios de medicion de la presente invencion se basa en la tecnologla espectroscopica de sensores de gas, que funciona utilizando la velocidad de los iones durante su movimiento bajo la influencia de un campo de deriva electrico en el aire. Basandose en las diferentes masas y secciones transversales de los iones, es posible diferenciar entre sustancias individuales. La senal se mide como un espectro de tiempo de llegada de diferentes tipos de iones,
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como en la espectroscopla de tiempo de vuelo, pero sin la necesidad de instrumentacion voluminosa, bombas de vaclo, etc.
Tal espectroscopla de movilidad ionica (IMS) se usa para la presente invention. La mayorla de los instrumentos conocidos utilizados para este proposito operan por medio de un sistema de entrada de membrana y fuentes de iones radiactivos. Esto protege los instrumentos contra el agua, el vapor y cualquier otra contamination concebible en el aire. El principio de ionization utilizado por estos instrumentos conocidos se basa en un mecanismo de reaction por transferencia de carga, que tambien se denomina ionizacion qulmica.
Un elemento importante de la presente invencion es la combination de un dispositivo de detection de iones altamente sensible con un mecanismo de ionizacion altamente selectivo basado en laser. El proceso de ionizacion en si es una etapa de ionizacion de dos fotones que conduce a un espectro de iones detallado que permite una mejor selectividad de la etapa de formation de iones y una mejor sensibilidad, hasta el rango de ppt (partes por trillon).
La parte de analisis de la instrumentacion de espectroscopla de movilidad ionica se utiliza para detectar productos de reaccion enzimaticos, materiales de partida de pirolisis de biomoleculas o productos qulmicos de toxinas.
Por otra parte, cada sistema o molecula biologica en celulas vivas exhibe una reaccion fluorescente cuando es irradiada por luz UV. Como resultado, un componente del dispositivo de deteccion de bioaerosoles de acuerdo con la presente invencion, especlficamente una fuente de ionizacion laser sintonizable (TULIS), ofrece una excelente posibilidad para detectar los mecanismos de reaccion fluorescente en celulas vivas.
Por ultimo, la irradiation con laser intensa y la trayectoria de medicion larga del dispositivo de acuerdo con la invencion ofrecen una posibilidad simple de medir reflexiones de luz de las partlculas, es decir, la retrodispersion. Esta senal puede usarse para detectar el numero y el tamano de las partlculas.
La combinacion de los sistemas de medicion antes mencionados forma parte de la presente invencion. En particular, la invencion incluye: i) un sensor miniaturizado de movilidad ionica para detectar composiciones gaseosas o qulmicas; ii) una unidad de fluorescencia para detectar biomoleculas; y iii) una unidad de deteccion de retrodispersion para detectar el numero y el tamano de las partlculas. Una celda de multirreflexion con una fuente laser sintonizable miniaturizada forma un elemento de combinacion de estos componentes. La unidad de medida es un sistema abierto, en el que no se producen demoras entre el muestreo y el analisis.
La combinacion e integration de CCDs, el espectrometro de movilidad ionica, la celda de multirreflexion y el laser conduce a un dispositivo compacto e integrado.
La celda de multirreflexion (celula laser de paso multiple - MLC) es el punto de muestreo y de conexion del sensor de analisis de gases (IMS), del sensor de fluorescencia y/o de luminiscencia y del sensor para medir el tamano de partlcula y el numero de partlculas. Se introduce un rayo laser en la celda de multirreflexion, cuya trayectoria de haz es alargada por varios reflejos internos entre dos espejos.
La longitud de la celda de multirreflexion es de aproximadamente 9 centlmetros. La longitud de la trayectoria del haz se incrementa a aproximadamente 3 a 9 metros como resultado de los espejos, sin grandes perdidas. La longitud de onda de la fuente de irradiacion laser que se utiliza oscila entre 200 nm y 350 nm (preferiblemente 260 nm a 270 nm), con una frecuencia de repetition de 10 Hz a 50 Hz. La duration del impulso de la fuente laser asciende a 2 ns, y la energla media del impulso es de aproximadamente 60 pJ. Por ejemplo, se puede usar un laser de estado solido de bomba de diodo de conmutacion Q pasiva para la estimulacion y ionizacion como fuente de irradiacion laser. Un espectrometro de movilidad de iones miniaturizado, que funciona en regiones lineales y de campo bajo, esta conectado con la celda de multirreflexion. Mediante el uso de tecnologla IMS de bajo campo, se obtienen tiempos de medicion mas cortos y espectros mas detallados en comparacion con la tecnologla IMS de campo intenso. Debido a la excelente relation senal-ruido, se pueden lograr facilmente las mediciones de "partes por trillon" (ppt).
Ademas, utilizando un proceso selectivo de ionizacion con dos fotones, se puede conseguir una mayor sensibilidad y una reduction significativa de influencias indeseables. Este es un componente importante de la parte del analisis. La invencion puede por tanto operar en un sistema denominado abierto sin membranas o procesos de separation. Como resultado, se puede lograr una mayor sensibilidad con respecto a sistemas conocidos, con influencias de interferencia bajas y una medicion en tiempo real.
De acuerdo con la invencion, el laser emite radiation infrarroja que, sin embargo, se extiende dentro del rango UV, por medio de tecnicas de modulation de frecuencia. Con una salida de onda cuasicontinua optica de mas de 1,5 mW, la fuente de irradiacion laser es suficiente para detectar sustancias biologicas.
Cuando el haz laser estimula una absorcion de fotones en la celda de multirreflexion, la intensidad de las senales de fluorescencia emitidas se recoge en una unidad de deteccion de fotodiodos por medio de filtros adecuados para la elimination de la luz dispersada. Cuando se utiliza un laser sintonizable, se pueden utilizar filtros de cristal llquido ajustables (LCTF) o espectrometros para aumentar la salida y lograr una resolution mas alta.
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Ademas, se pueden conseguir caracterlsticas de deteccion mejoradas mediante el uso de fluorocromos en relacion con anticuerpos. Los fluorocromos son marcadores fluorescentes de alto contenido cuantico y aumentan la eficiencia. La eficiencia de aciertos significa que el cambio entre la longitud de onda de estimulacion y la longitud de onda de emision es alto; por ejemplo, hasta 200 nm. Como resultado, el filtrado entre la longitud de onda de estimulacion y la longitud de onda de emision se facilita claramente.
Se combina un sensor de retrodispersion de partlculas con la celda de multirreflexion porque las partlculas, aerosoles, bacterias y esporas generan una senal de retrodispersion intensiva cuando se encuentran con el haz de laser.
Debido a la trayectoria de haz larga, se genera un gran numero de senales de reflexion perpendiculares al haz de laser. Junto con un elemento detector CCD, se determinan a partir de ellas el tamano y numero de partlculas. Ademas, se puede utilizar la llamada "velocimetrla de imagenes de partlculas" (PIV). Este software toma instantaneas de la posicion de la partlcula en momentos diferentes y calcula un modelo de velocidad a partir de el. El PIV se puede utilizar para regular y medir el flujo de aire examinado y para calcular los numeros de poblacion.
Los volatiles de toxinas (aerosoles) u otros tipos pueden ser detectados por medio del dispositivo de analisis de espectroscopla de movilidad ionica. Ademas de un tiempo de deriva especlfico, un proceso de ionizacion selectiva de sustancias da lugar a una medicion en tiempo real con una resolucion aumentada del proceso examinado.
Las esporas y bacterias pueden detectarse por medio de los volatiles liberados de una reaccion de pirolisis que se produce cuando se emite luz laser verde o IR intensa dentro de la celula MCL. Para una mejor diferenciacion, la luz laser puede suministrarse de forma permanente o conmutada. Incluso los productos de pirolisis mas pequenos de las membranas celulares de bacterias se pueden detectar de esta manera. Los volatiles detectables pueden ser amonlaco y ortonitrofenoles (ONP). Las esporas se detectan mediante la observacion de dipicolinato de calcio (contenido de DPA 5-15%) o acido picollnico (PA). La medicion puede realizarse mediante espectroscopla de movilidad ionica o partes fluorescentes.
En el caso de especies de tamano de partlcula, tales como bacterias, esporas y aerosoles, la irradiacion con laser se refleja y se detecta por medio de senales de retrodispersion (LIDAR). El tamano y el numero de las partlculas observadas se pueden utilizar para diferenciar, y se dispara una alarma a partir de un cierto valor de umbral.
Dado que los virus son especies pequenas de un tamano entre 10 y 300 nm, la deteccion mediante el uso de senales dispersas es diflcil. Para detectar virus, se cargan con un voltaje o se ionizan por medio de una fuente de laser, de manera que pueden ser identificados por separado y por el campo de deriva electronica del dispositivo de espectroscopla de movilidad ionica.
La mayorla de los patogenos para guerra biologica (BW) tienen preferiblemente una geometrla que les permite propagarse en el medio ambiente. Estas sustancias en suspension en forma de gota suelen tener un tamano de entre 0.5-5 pm. Ademas de estos agentes patogenos, existen otras sustancias, tales como estabilizantes, disolventes o productos qulmicos adicionales. Una gran variedad de patogenos de BW se identifican por medio de disolventes y productos qulmicos conocidos de acuerdo con un patron tlpico.
Un modulo de identificacion y de interfaz electronico integrado, que esta previsto para cada uno de los sensores correspondientes, funciona mientras interactua con hardware coordinado con un procesador de senales y algoritmos de evaluacion de senales.
En la espectroscopla de movilidad ionica, las mediciones pueden realizarse hasta un nivel que permita detecciones en el intervalo de ppt. Los factores de senal a ruido estan en el rango bajo de ppb en aproximadamente 100, y pueden ser intensificados facilmente por un algoritmo. La concentracion que proviene de BW es alta, particularmente cuando se usa nuestra fase de desorcion por laser de la vaporizacion.
La deteccion con una alta sensibilidad en la fase de partlcula tiene tres partes. La primera es la intensa irradiacion laser junto con la corta distancia hasta el punto de partida desde el que se realiza la medicion, circunstancia que garantiza una buena deteccion global mientras interactua con la sensibilidad. La segunda es la medicion de la velocidad; y la tercera se basa en la longitud de onda corta realmente utilizada que emana de la fuente de radiacion, de modo que tambien se consigue una buena sensibilidad durante la deteccion de partlculas incluso pequenas.
Debido al uso dirigido de una estimulacion impulsada por dos fotones, se logra una ganancia cuantica mucho mayor que la que se puede conseguir cuando se usa una estimulacion que es impulsada por un foton.
Debido a la ionizacion amplificada de fotones multiples por resonancia (REMPI), la sensibilidad de la espectroscopla de movilidad ionica basada en el laser es mayor que en el caso de las del tipo convencional. Segun sea necesario, puede amplificarse adicionalmente mediante dos o tres procesos de ionizacion de color.
Usando diferentes longitudes de onda para iluminar las partlculas, se lleva a cabo un cambio eficaz durante la diferenciacion de diversos tipos por medio del tamano y la disposicion. Ademas, se utilizan CCD de alta resolucion
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para recibir las senales de retrodispersion desde diferentes angulos con el fin de obtener una imagen global multidimensional.
El uso de una estimulacion accionada por dos fotones resonantes consigue una sensibilidad mejor que cuando se utilizan etapas de estimulacion no resonantes accionadas por foton unico. Ademas, la alimentacion pulsante reduce los problemas de superposicion con respecto a las longitudes de onda de alimentacion y emision.
Como se menciono anteriormente, el tiempo de medicion durante la detection por espectroscopla de movilidad ionica es breve; la excelente relation senal/ruido conduce a un llamado "marco de medida de obturation unica" (una medicion con una sola exposition). Esto significa que una medicion para la deteccion de los espectros toma 20 ms. Ademas, la identification de partlculas tiene lugar muy rapidamente (<1 ms) y es solo una funcion de la tecnologla CCD utilizada. Por ejemplo, se puede usar una matriz cCd. La deteccion de fluorescencia es tambien muy rapida (<20 ms) y es una funcion del CCD utilizable y la tecnica de duplicacion/identificacion.
Para todos los sensores, las tasas de repetition para la deteccion estan desde 25 ms hasta 100 ms. Esto significa que el tiempo de medicion mas largo es 100 ms; el tiempo de medicion mas corto es de 25 ms. En comparacion con el tiempo de medicion requerido (menos de 1 minuto), estos marcos de tiempo tienen como resultado que pueden realizarse entre 600 y 2400 mediciones por minuto, logrando un avance significativo en la mejora de los sistemas de senales y rutinas de acumulacion.
Ademas, tambien se puede proporcionar un sensor de radiation nuclear para detectar emisiones radiactivas, y puede estar construido como un detector de deriva de silicio muy pequeno.
Breve description de los dibujos
La figura 1 es una representation esquematica de una realization preferida de un dispositivo segun la invention para el analisis en tiempo real de sustancias qulmicas, biologicas, explosivas y radiactivas en el aire;
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra un algoritmo de identificacion para el dispositivo segun la invencion para la identificacion de sustancias biologicas suspendidas en el aire; y
La Figura 3 es una tabla de patrones de identificacion.
Descripcion detallada de los dibujos
La figura 1 es una vista esquematica de una realizacion preferida de un dispositivo segun la invencion para el analisis en tiempo real de sustancias qulmicas, biologicas y explosivas en el aire. Una unidad 6 laser a la derecha emite un haz de luz verde dentro de una celda 5 de multirreflexion para una mejor deteccion. La celda 5 de multirreflexion esta construida como una trayectoria de medicion abierta; es decir, a diferencia de los dispositivos conocidos, el aire ambiental puede fluir a traves de la misma; en la presente realizacion, la longitud de la trayectoria de medicion de la celda 5 multirreflexiva esencialmente paralelepipedica es de solo 9 cm. En sus extremos longitudinales, la celda 5 de multirreflexion tiene en cada caso varios espejos (no mostrados), que estan dispuestos de tal manera que el rayo laser se refleja multiples veces entre los espejos. Como resultado, la trayectoria del haz de laser que interactua con el gas se incrementa a 6 m en la realizacion. Debido a la disposition optica generada por medio de los espejos, se forman una pluralidad de haces laser que se extienden cada uno entre dos puntos de reflexion, que se intersectan mutuamente en una zona central y que se extienden hacia los espejos. En este caso, la trayectoria del haz de un unico rayo laser se extiende en gran parte paralelo.
Los espejos estan hechos de vidrio de silicio, con superficies altamente reflectantes para longitudes de onda UV y verdes. Las superficies de los espejos consisten en capas no conductoras depositadas en vapor que estan especialmente disenadas para las cepas causadas por irradiation con laser. Cada componente de este dispositivo esta montado de manera ajustada con precision en un marco de ceramica. No se requiere un ajuste adicional de los elementos individuales.
Un detector 7 de absorcion esta dispuesto en el extremo de la celda de multirreflexion situada enfrente de la unidad 6 de laser, que esta construida como una fuente de ionization laser ultravioleta sintonizable.
Un sensor 1 de fluorescencia y un sensor 2 de retrodispersion (que esta construido como un elemento detector CCD) se proyectan desde arriba hacia el trayecto de medicion de la celda 5 de multirreflexion. Ademas, un sensor 3 de radiacion nuclear construido en esta realizacion como un sensor de deriva de silicio esta dispuesto por debajo de la trayectoria de medicion. Ademas, un sensor 4 qulmico, en forma de un laser IMS, esta situado por debajo de la trayectoria de medicion.
Los sensores 1,2,3,4 estan conectados con un dispositivo de evaluation en forma de unidad logica aritmetica digital, que evalua las senales de los sensores 1,2,3,4 en tiempo real y, segun se requiera, emite una alarma de peligro.
El sensor de partlcuias tiene un dispositivo de acoplamiento de carga (CCD) que puede capturar la retrodispersion de las senales laser desde diferentes angulos.
La tecnologla de movilidad de iones tiene placas paralelas con estructuras de campo de deriva integradas, un amplificador y varios elementos fabricados micromecanicamente.
5 El elemento laser puede estar construido con una frecuencia, frecuencias multiples o un oscilador opticamente parametrico (OPO) que tiene un intervalo de frecuencias sintonizables.
Cada uno de los sensores tiene sus propias ventajas. El sensor 4 qulmico tiene una alta sensibilidad y selectividad. El sensor 1 de fluorescencia es un instrumento de alta eficiencia para la identificacion de una pluralidad de especies biologicas como resultado de la reaccion de luminiscencia o fluorescencia especial.
10 Dado que cada sensor descrito tiene la capacidad de realizar una medicion en tiempo real, la superposicion predecible de tiempos para el programa de evaluacion de patrones basicos es corta. En tal caso, existe la oportunidad basicamente concebible de examinar la muestra correspondiente por medio de otras tecnologlas flsicas.
La figura 2 es un diagrama de flujo que muestra un algoritmo de identificacion llevado a cabo por la unidad de evaluacion. La figura 3 es una tabla que refleja el patron de identificacion. El algoritmo de identificacion se basa en la 15 ionizacion A, la fluorescencia B y la retrodispersion C de senal, y conduce a una senal de salida con ocho patrones basicos: para la etapa de ionizacion (A), estos incluyen la carga, la movilidad y la longitud de onda, para la etapa de fluorescencia (B), color, duracion, longitud de onda; y para la etapa (C) de retrodispersion, tamano y numero. Cada una de estas senales tiene sus propias caracterlsticas especiales, como la concentracion, la longitud de onda, la movilidad, el tamano, la cantidad, la emision, etc., como se muestra en la Figura 3. La matriz relativa a estos criterios 20 se pondera mediante los parametros del entorno de medicion .
La descripcion anterior ha sido expuesta meramente para ilustrar la invencion y no pretende ser limitativa. La invencion debe ser interpretada para incluir todo lo que esta dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Lista de slmbolos de referencia
1 Sensor de fluorescencia
25 2 sensor de retrodispersion
3 sensor de radiacion nuclear
4 sensor qulmico
5 celda de multirreflexion (celda laser de paso multiple)
6 unidad laser
30 7 detector de absorcion
A ionizacion B fluorescencia C retrodispersion

Claims (5)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para el analisis en tiempo real de sustancias qulmicas, biologicas y/o explosivas en el aire, comprendiendo dicho procedimiento: irradiacion con laser UV de un flujo de muestra de aire en una celda de trayectoria de medicion abierta con multirreflexion;
    - detection de carga, movilidad y longitud de onda a partir de la ionization de la muestra;
    - deteccion de color, duration y longitud de onda de la medida de fluorescencia de la muestra;
    - deteccion del numero y el tamano de las partlculas a partir de la medida de retrodispersion de la muestra;
    - detectar senales de sensor generadas en dichas etapas de ionizacion, medicion de fluorescencia y retrodispersion; y,
    - determinar, por medio de una unidad de evaluation que utiliza un algoritmo para la evaluation de dichas senales de sensor, la presencia de sustancias peligrosas en dicha muestra de aire, segun las etapas de evaluacion de:
    - A, B, C presentes = todas las sustancias peligrosas,
    - A, B presentes = esporas bacterianas,
    - A, C presentes = sustancias toxicas en suspension,
    - A presente = partlculas no organicas,
    - B, C presentes = Sustancias Organicas Volatiles toxicas organicas (VOS),
    - B presente = virus,
    - C presente = Compuestos Volatiles organicos y no organicos (CV); en el que A representa resultados positivos de ionizacion, B representa presencia de fluorescencia y C representa presencia de retrodispersion.
  2. 2. Procedimiento para el analisis en tiempo real de sustancias qulmicas, biologicas explosivas y/o radiactivas, caracterizado porque comprende un procedimiento segun la reivindicacion 1 y, ademas, una etapa para detectar radiation nuclear en la muestra.
  3. 3. Aparato para ejecutar el procedimiento de la reivindicacion 1, comprendiendo dicho aparato:
    - un sensor (3) de espectroscopla de movilidad de iones laser (IMS);
    - un sensor (1) para detectar al menos una de fluorescencia o luminiscencia;
    - un sensor (2) de retrodispersion para detectar information relativa al numero y tamano de las partlculas;
    - una celda (5) de multirreflexion a la que estan acoplados al menos operacionalmente el sensor (3) de espectroscopla de movilidad de iones laser, el sensor (1) para detectar al menos una de fluorescencia o luminiscencia, y el sensor (2) de retrodispersion;
    - una fuente (6) de radiacion laser dispuesta para emitir radiacion UV laser dentro de dicha celda (5) multirreflexion; y
    - una unidad de evaluacion acoplada para recibir senales de salida de dichos sensores, configurada para realizar las siguientes etapas de evaluacion de:
    - A, B, C presentes = todas las sustancias peligrosas,
    - A, B presentes = esporas bacterianas,
    - A, C presentes = sustancias toxicas en suspension,
    - A presente = partlculas no organicas,
    - B, C presentes = Sustancias Organicas Volatiles toxicas organicas (VOS),
    - B presente = virus,
    - C presente = Compuestos Volatiles organicos y no organicos (CV); en el que A representa resultados positivos de ionizacion, B representa la presencia de al menos una de fluorescencia o luminiscencia y C representa presencia de retrodispersion
    en el que
    5 dicho sensor (2) de retrodispersion y dicho sensor (1) para detectar al menos una de fluorescencia o luminiscencia esta posicionado para detectar la interaccion entre dicha radiacion laser y una muestra presente en dicha celda (5) de multirreflexion; y,
    dicha celda (5) de multirreflexion esta construida como una trayectoria de medicion abierta, que esta abierta a la atmosfera ambiente circundante.
    10 4. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que dicho sensor (3) de espectroscopla de movilidad de iones
    laser comprende un sensor de espectroscopia de movilidad ionica de bajo campo que utiliza un mecanismo de ionizacion de fotones multiples amplificado por resonancia con base en laser.
  4. 5. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que dicho sensor (2) de retrodispersion y dicho sensor (1) para detectar uno de fluorescencia y luminiscencia comprenden un conjunto de CCD.
    15 6. Aparato segun la reivindicacion 3, en el que dicha unidad de evaluacion analiza dichas senales de salida de dichos
    sensores (1, 2, 3) y detecta la presencia de sustancias explosivas qulmicas o biologicas en la atmosfera ambiente dentro de dicha celda de multirreflexion, por medio de un algoritmo de deteccion basandose en una tabla almacenada de datos que son caracterlsticos de dichas sustancias.
  5. 7. Aparato segun la reivindicacion 3, que comprende un sensor de radiacion nuclear.
    20
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