Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

CEREX report 2010-June. Detection of Explosives Particles by Imaging Raman Spectroscopy.

CEREX report 2010-June. Detection of Explosives Particles by Imaging Raman Spectroscopy. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Hanna Ellis, Markus Nordberg, Anneli Ehlerding, Henric Östmark
Ort: Stockholm
Sidor: 39
Utgivningsår: 2010
Publiceringsdatum: 2010-08-09
Rapportnummer: (FOI-R--3012--SE)
Nyckelord Ramanspektroskopi, avbildning, partiklar, explosivämnen, AN, TNT, DNT, RDX, PETN
Keywords Raman spectroscopy, imaging, particles, explosives, AN, TNT, DNT, RDX, PETN
Sammanfattning FOI har i flera projekt undersökt Ramanspektroskopi som en metod för avståndsdetektion av sprängämnen. Metoden har visat sig ge goda resultat vid bulkdetektion [1-3], gasfasdetektion [4] och partikeldetektion [5]. För att kunna hitta eventuella IED: er och andra explosiva hot behövs känsliga metoder. Den explosiva varan kommer oftast inte ligga öppen, synlig för ögat, terroristen kommer troligen att paketera explosivvaran i en ogenomskinlig väska, eller liknande. Detta gör det omöjligt att detektera explosivvaran med tidigare använd metod. En möjlighet är då att använda en partikeldetektionsmetod för att kunna hitta de rester som tillverkaren oundvikligt kommer att sprida på och runt sig. Med hjälp av partikeldetektion skulle man kunna hitta tillverkaren eller fabriken innan skada orsakats. Partikeldetektionen bygger på Ramanspektroskopi men har modifierats genom att den annars använda spektrometern har bytts ut mot avstämbara filter och ICCD-kamera. Det gör det möjligt att använda sig av avbildande Ramanspektrometri och har i tidigare rapport [5], visat sig kunna särskilja och identifiera fyra olika cylindriska bitar av bland annat explosivämnen, alla med en diameter på 5 mm. Detta system för partikeldetektion är utvecklat av FOI och patentansökan har lämnats in. Denna rapport beskriver arbetet med att ta fram en mer kompakt demonstrator för att detekterar små partikelmängder, av explosivämnen. Systemet är monterat på ett så kallat "pan-och-tilt huvud" och kan därigenom riktas mot olika mål för detektion och identifikation, vilket gör det möjligt att använda i fält. Referensspektrum på olika explosivämnen så som TNT, RDX och PETN har uppmätts för att utöka biblioteket av ämnen för identifikation. Man har även kunnat identifiera partiklar av AN, DNT och TNT i ett fingeravtryck. Fortsatt arbete inom mjukvaruutvecklingen bör göras, bland annat brusreducering, bildbehandling och förbättrade identifikations algoritmer. För att ytterliggare förbättra upplösningen, skulle vissa förbättringar inom optiken i systemet kunna göras. Ett framtida mål är att detektionen ska kunna ske med ögonsäker laser, vilket motsvarar en laservåglängd i UV-området med lägre effekt och högre repetitionsfrekvens än den nuvarande. För att det ska kunna ske så måste de avstämbara filtren anpassas för UV-området
Abstract FOI has in several projects examined Raman Spectroscopy as a method for stand-off detection of explosives. The method has shown on good results in bulk detection [1-3], vapour detection [4] and particle detection [5]. In order to find potential IED:s and other explosive threats, sensitive methods are needed. The IED or the explosive in itself will most often not be visible for the naked eye, the terrorist will probably package the explosive in an opaque bag or similar. This will make it impossible for the laser beam to detect the substance with the previous used method. Another possibility is then to use a particle detection method to find the small traces that the producer of the explosive inevitable will spread on and around himself. With the particle detection one could be able to find the producer of the explosive, or the factory, before any harm has been caused. The particle detection method is built on Raman spectroscopy but has been modified by substituting the spectrometer with tunable filter and ICCD-camera. This makes it possibly to use imaging Raman spectroscopy and has in earlier report [5] shown to identify four different cylinder samples, some of them of explosive substances, all with a diameter of 5 mm. This system for particle detection has been developed by FOI and application for patent has been submitted. This report presents the development of a more compact demo apparatus for detection of small amount of substance, particles, of explosives. The system is mounted on a pan-and-tilt head and can be pointed at targets for detection and identification, which makes it possible to use in field. Reference spectra of explosives such as TNT, RDX and PETN have been measured in order to update the library of substances for identification. The system has also been able to detect and identify particles of AN, DNT and TNT present in a fingerprint. Further work with developing the software should be done, such as noise reduction, image managing and improved identification algorithms. Some improvements of the optics in the system could be done to increase the resolution. A future goal is to do the detection with eye-safe laser, which correspond to a laser wavelength in the UV-area with lower effect and higher repetition frequency than the present. In order to achieve this; transmission filter needs to be further developed.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182