Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

CEREX Progress report January - June 2011.

CEREX Progress report January - June 2011. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Markus Nordberg, Madeleine Åkeson, Anders Elfving, Henric Östmark
Ort: Stockholm
Sidor: 29
Utgivningsår: 2011
Publiceringsdatum: 2011-08-17
Rapportnummer: (FOI-R--3219--SE)
Nyckelord Avbildande, Raman spektroskopi, detektion, explosivämnen
Keywords Imaging, Raman spectroscopy, detection, explosives Stand-off
Sammanfattning FOI har i tidigare rapporter visat att Ramanspektroskopi är en metod som är möjlig att använda för att detektera explosivämnen på avstånd. Metoden visar mycket bra resultat för bulk [1-3], ångfas [4] och partikeldetektion [5]. När man söker efter explosiva hot t.ex. IED:er kommer det vara svår att få direkt access mot själva explosivämnet varvid bulkdetektion inte kommer att vara möjligt att använda. Genom att istället söka efter spår av explosivämnen, som med lätthet hamnar på utsidan av anordningen kan man hitta och identifiera den explosiva varan. I CEREX projektet byggs utrustning för att man skall kunna hitta spår av explosivämnen med en storlek som motsvarar enskilda partiklar. En annan fördel med att kunna hitta partiklar av explosivämnen är att det skulle göra det möjligt att hitta tillverkaren eller fabriken innan skadan är skedd. För att kunna hitta dessa små mängder används avbildande multispektral Ramanspektroskopi [6]. Denna rapport beskriver det fortgående arbetet med att bygga en ögonsäker partikeldetektionsdemonstrator som kommer att demonstreras under våren 2012. I demonstratorn använder man sig nu av en icke ögonsäker 532 nm laser och man klarar då av att detektera enskilda partiklar av DNT, svavel och ammoniumnitrat från ett fingeravtryck [7]. För att kunna byta till en ögonsäker UV-laser har flera studier gjorts för att studera hur Ramanspektra och explosivämnen regerar på ljus från UV-lasrar. En mycket snabbgrindad ICCD kamera har lånats av Stanford computer optics. Med denna var det möjligt att mäta upp Ramanspektra från pentylsprängdeg som fluorescerar så starkt att Ramanspektra inte är möjliga att mäta med långsamgrindade kameror. Ramanspektra för explosivämnen så som trinitrotoulene (TNT), dinitrotoulene (DNT), Comp B, cyclotrimethylenetrinitramine (RDX), C4, pentyl, pentylsprängdeg och ammoniumnitrat har blivit uppmätta för lasrar med 20 Hz, 20 kHz and 50 kHz pulsrepetitionsfrekvens och med liknande medellasereffekt. Studierna visar på liknande Ramanspektra från alla tre pulsrepetitionsfrekvenser. För TNT, DNT, Comp B blir Ramanspektrana väldigt svaga jämfört med de andra ämnena. För att studera hur Ramanspektra från TNT påverkas vid UV-väglängder har mätningar blivit gjorda i steg om 4 nm från 419 nm till 383 nm. Dessa mätningar visar på att den insamlade Ramansignalen sjunker drastiskt när våglängden minskar. Vad detta beror på är inte helt utrett eftersom resultat från GC-MS mätningar inte har kunnat visa att TNT bryts ner till andra produkter. Fortsatta studier kommer att göras under sommaren och hösten.
Abstract FOI has in earlier reports showed that Raman spectroscopy is a method capable of detecting explosives at stand-off distances. The method has been evaluated for bulk- [1-3], vapor- [4] and particle-detection [5]. When searching for IED:s or other explosive threats, the explosive material itself will rarely be visible. In the CEREX project, detection equipment capable of finding single particles of explosives will be developed and demonstrated. Another advantage of the technology is that it also has the potential to find and detect traces of explosives that a manufacturer of explosives inevitably will leave behind. To find these small amounts of explosives multispectral imaging Raman spectroscopy [6] is being used. This report describes the ongoing work of building an eye-safe explosive particle detection demonstrator that will be finished during the spring of 2012. The demonstrator is capable of detecting single particles of DNT, sulfur and ammonium nitrate in a fingerprint using 532 nm laser wavelength [7]. To be able to change to an eye-safe UV-laser several studies have been made to study the behavior of Raman spectra for explosives when irradiated by UV-lasers. A very fast gated ICCD camera has been borrowed from Stanford computer optics. This camera has been used to measure Raman spectra from PETN based plastic explosives which has so strong fluorescence that it is impossible to measure with slower gated cameras. Raman spectra from explosives such as TNT, DNT, Comp B, RDX, C4, PETN, PETN based plastic explosives and ammonium nitrate using 20 Hz, 20 kHz and 50 kHz lasers all with similar average laser power. The studies show similar results for the different lasers. For TNT, DNT and Comp B the Raman spectra are very weak compared to the other substances. To study the effect that UV-lasers have on TNT Raman spectra measurements have been made in steps of 4 nm from 419 nm to 383 nm. These measurements show that the collected Raman signal decreases rapidly when the wavelength decreases. This is not completely investigated since results from GS-MS measurements do not indicate that TNT is being decomposed to other molecules. Continued studies will be carried out this summer and autumn.

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