(57)【要約】  本体と、取外し可能な方法で本体に結合されるように適合された側方向流動膜のスワブ・ユニットと、第１の爆発物検出試薬と、本体に作動可能に結合された第１の試薬ホルダー及びディスペンサー（第１の爆発物検出試薬を含み、側方向流動膜のスワブ・ユニットが前記本体に結合されたときに第１の爆発物検出試薬を側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される）と、第２の爆発物検出試薬と、本体に作動可能に結合された第２の試薬ホルダー及びディスペンサー（第２の爆発物検出試薬を含み、側方向流動膜のスワブ・ユニットが本体に結合されたときに第２の爆発物検出試薬を側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される）と、を備える爆発物試験システム。
2008504530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
爆発物を試験するための検査試験装置であって、
本体と、
取外し可能な方法で前記本体に結合されるように適合された側方向流動膜のスワブ・ユニットと、
第１の爆発物検出試薬と、
前記本体に作動可能に結合された第１の試薬ホルダー及びディスペンサーであって、前記第１の爆発物検出試薬を含み前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが前記本体に結合されたときに前記第１の爆発物検出試薬を前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される第１の試薬ホルダー及びディスペンサーと、
第２の爆発物検出試薬と、
前記本体に作動可能に結合された第２の試薬ホルダー及びディスペンサーであって、前記第２の爆発物検出試薬を含み前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが前記本体に結合されたときに前記第２の爆発物検出試薬を前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される第２の試薬ホルダー及びディスペンサーと、を備える検査試験装置。
【請求項２】
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが、微小孔性の膜を有する、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項３】
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが、ポリエチレン球融合膜を有する、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項４】
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが、微小孔性のセルロース膜を有する、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項５】
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが、微小孔性の硝酸セルロース膜を有する、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項６】
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが、微小孔性の膜を有し、前記第１の試薬ホルダー及びディスペンサーからの前記第１の爆発物検出試薬のマイグレーションを提供するとともに、前記第２の試薬ホルダー及びディスペンサーからの前記第２の爆発物検出試薬のマイグレーションを提供する、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項７】
前記第１の爆発物検出試薬が、マイゼンハイマー錯体を含む、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項８】
前記第２の爆発物検出試薬が、グリース試薬を含む、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項９】
第３の爆発物検出試薬と前記本体に作動可能に結合された第３の試薬ホルダー及びディスペンサーとを有し、前記第３の試薬ホルダー及びディスペンサーが、前記第３の爆発物検出試薬を含むと共に、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが前記本体に結合されたときに前記第３の爆発物検出試薬を前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１０】
前記第３の爆発物検出試薬が、ネスラー試薬を含む、請求項９に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１１】
追加の爆発物検出試薬と前記本体に作動可能に結合された追加の試薬ホルダー及びディスペンサーとを有し、前記追加の試薬ホルダー及びディスペンサーが、前記追加の爆発物検出試薬を含むと共に、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが前記本体に結合されたときに前記追加の爆発物検出試薬を前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１２】
前記追加の爆発物検出試薬が、チモール試薬を含む、請求項１１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１３】
追加の爆発物検出試薬と前記本体に作動可能に結合された追加の試薬ホルダー及びディスペンサーとを有し、前記追加の試薬ホルダー及びディスペンサーが、前記追加の爆発物検出試薬を含むと共に、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが前記本体に結合されたときに前記追加の爆発物検出試薬を前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される、請求項１１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１４】
前記追加の爆発物検出試薬が、ジフェニルアミン／Ｈ2ＳＯ4を含む、請求項１３に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１５】
補助の爆発物検出試薬と前記本体に作動可能に結合された補助の試薬ホルダー及びディスペンサーとを有し、前記補助の試薬ホルダー及びディスペンサーが、前記補助の爆発物検出試薬を含むと共に、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが前記本体に結合されたときに前記補助の爆発物検出試薬を前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１６】
前記補助の爆発物検出試薬が、エタノール中のテトラ−ｎ−ブチルアンモニウムハイドロキシド又は水酸化カリウムを含む、請求項１５に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１７】
前記第１の試薬ホルダー及びディスペンサーが、アンプルを備える、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１８】
前記第１の試薬ホルダー及びディスペンサーが、折るタイプのアンプルを備える、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項１９】
前記第１の試薬ホルダー及びディスペンサーが、折るタイプのガラス製アンプルを備える、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項２０】
前記第１の試薬ホルダー及びディスペンサーが、スクイーズタイプのアンプルを備える、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項２１】
前記側方向流動膜のスワブ・ユニット上に情報領域を有する、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項２２】
前記側方向流動膜のスワブ・ユニット上に呈色反応表示器を有する、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項２３】
ヒーターを有し、前記本体と前記側方向流動膜のスワブ・ユニットが、前記ヒーターに作動的に結合されるように適合される、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項２４】
前記第１の爆発物検出試薬と前記第２の爆発物検出試薬とを混合するために、前記第１の試薬ホルダー及びディスペンサー並びに前記第２の試薬ホルダー及びディスペンサーが、システムに結合されている、請求項１に記載の爆発物を試験するための検査試験装置。
【請求項２５】
側方向流動膜のスワブ・ユニットを準備するステップと、
第１の爆発物検出試薬を準備するステップと、
第２の爆発物検出試薬を準備するステップと、
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットで前記疑わしい表面をスワイプするステップと、
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに前記第１の爆発物検出試薬を供給するステップであって、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに呈色があれば、爆発物の試験は陽性であり、呈色がなければ、この時点では爆発物の試験は陰性である、ステップと、
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに前記第２の爆発物検出試薬を供給するステップであって、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに呈色があれば、爆発物の試験は陽性であり、呈色がなければ、爆発物の試験は陰性である、ステップと、を含む、爆発物の存在が疑わしい表面を試験するための検査試験方法。
【請求項２６】
第３の爆発物検出試薬を準備するステップと、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに前記第３の爆発物検出試薬を供給するステップであって、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに呈色があれば、爆発物の試験は陽性であり、呈色がなければ、爆発物の試験は陰性であるステップとを含む、請求項２５に記載の、爆発物の存在が疑わしい表面を試験するための検査試験方法。
【請求項２７】
追加の爆発物検出試薬を準備するステップと、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに前記追加の爆発物検出試薬を供給するステップであって、前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに呈色があれば、爆発物の試験は陽性であり、呈色がなければ、爆発物の試験は陰性であるステップとを含む、請求項２５に記載の、爆発物の存在が疑わしい表面を試験するための検査試験方法。
【請求項２８】
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットに前記第１の爆発物検出試薬と前記第２の爆発物検出試薬とを供給する前に、前記第１の爆発物検出試薬と前記第２の爆発物検出試薬とを混合するステップを含む、請求項２５に記載の、爆発物の存在が疑わしい表面を試験するための検査試験方法。
【請求項２９】
前記側方向流動膜のスワブ・ユニットを加熱するステップを含む、請求項２５に記載の、爆発物の存在が疑わしい表面を試験するための検査試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、爆発物に関し、より詳細には爆発物の存在の試験に関する。
【０００２】
アメリカ合衆国政府は、米国エネルギー省とカリフォルニア大学との間でローレンス・リバモア国立研究所の運営に関して締結された契約番号Ｗ−７４０５−ＥＮＧ−４８に従って本発明の権利を所有する。
【０００３】
関連出願に対する相互参照
本願は、２００４年６月２４日出願の「爆発物検出用のスポット試験キット（Spot Test Kit for Explosives Detection）」と題された米国仮特許出願第６０／５８３，１６１号の利益を主張するものである。２００４年６月２４日出願の「爆発物検出用のスポット試験キット（Spot test Kit for Explosives Detection）」と題された米国仮特許出願第６０／５８３，１６１号の内容は、本願の一部を構成するものとして本明細書に参照により取り込んでいる。
【背景技術】
【０００４】
Herbert O. Funsten及びDavid J. McComasに１９９７年６月１０日に付与され、カリフォルニア大学評議員会（The Regents of the University of California）に譲渡された、爆発物の残さをその爆発跡から迅速に検出するための装置及び方法に関する米国特許第５，６３８，１６６号明細書には、従来技術に関する情報として以下の記述がある。「爆発物は、自動車爆弾、荷物爆弾、及び手紙爆弾等のテロ活動で使用されるだけでなく、核兵器、生物兵器、化学兵器、及び在来型兵器にとっても必須構成要素である。爆発物の存在を検出するために現在使用されている方法には、蒸気検出、バルク検出、及びタギング等がある。ただし、これらの方法は、検出する痕跡の性質によって、多くの問題を抱えている。FetterolfらのPortable Instrumentation: New Weapons in the War Against Drugs and Terrorism」（Proc. SPIE 2092 (1993) 40）、並びにYinon及びZitrinによるModern Methods and Applications in Analysis of Explosions（Wiley, N.Y., 1993）の第６章、及びその中の参考文献を参照されたい」。蒸気検出は、例えば、訓練された動物、ガスクロマトグラフィー、イオン移動度質量分析、及び生物発光を使用して実現される。大部分の爆発物は本質的に蒸気圧が低いため、これら全ての技法に難点がある。爆発物のバルク検出は、爆発物自体は検出できないものの金属成分を検出するＸ線映像を使用して実行できる。バルク検出のもう１つの方法として、高エネルギーなＸ線を使用して爆発物内の窒素原子を励起させ、それによって生成される陽電子を検出するという方法もある。この技法では、Ｘ線発生装置及び最小限数百グラムの爆発物が必要となる。バルク検出はまた、熱中性子放射化を使用しても実現され、これには中性子源及びガンマ放射線検出器が必要となる。このように、バルク検出は微量の爆発物には敏感に反応せず、高価で大型の計測装置を必要とする。タギングでは、簡単に検出される蒸気等で全ての爆発物にタグを付ける必要がある。しかし、タギングはアメリカ合衆国において義務付けられていないので、この方法が信頼に欠けるのは明らかである。微量の爆発物をその場にてリアルタイム（６秒未満）で正確に検出及び試験できる方法は存在しないことがわかる。この目標を達成できるのは、訓練された犬だけである。
【０００５】
爆発物固有の粘着性により、爆発物と接触した（例えば、保管、取り扱い、又は爆弾製作中に）表面は爆発物の微粒子で容易に汚染されることが知られている。この現象は、手を数回洗っても爆発物が手にしつこく残存することを示す研究から明らかにされている（J. D. TwibellらのTransfer of Nitroglycerine to Hands During Contact with Commercial Explosives（J. Forensic Science 27 (1982) 783）、及びJ. D. TwibellらのThe Persistence of Military Explosives on Hands（J. Forensic Science 29 (1984) 284））。さらに、第２の表面が、汚染されている第１の表面と接触することにより汚染される交差汚染も容易に起こり得る。有名な２件の爆破事件の例では、測定可能な量の硝酸アンモニウム（ＡＮ）の残さがレンタル・トラックのリース契約書から検出され、かなりの量の爆発物ＰＥＴＮ（硝酸ペンタエリスリトール）及び／又はＡＮが容疑者の衣服と車両内から検出された。したがって、爆発物のパッケージ及びその周辺、並びに爆弾の組み立てに関わった人々にかなりの量の爆発物の残さが残存する可能性が高くなる。この性質を利用すれば、爆発物の存在を検出することができる。
【０００６】
１９９７年１０月２日にDaryl Sunny Mileaf及びNoe Esau Rodriquez, IIに付与された、化学的な検出方法に関する米国特許第５，６７９，５８４号明細書には、従来技術に関する情報として以下の記述がある。「物質サンプルを収集すること、対象物質の存在に敏感に反応する予め選択された少なくとも１つの試薬と、光透過チャンバーとを有する物質カードに物質サンプルを添加すること、及び光検出器を有し物質カードを受け入れるように適合された物質検出器に物質カードを挿入することを含む、対象物質を検出するための方法。この方法では物質検出器カードが物質検出器に挿入されると、引き続き、物質サンプルと予め選択された試薬とを予め選択された混合期間混ぜ合わせ、対象物質反応を有する被測定物を生成する」。
【０００７】
２００２年１０月２９日にRobert T. Chamberlainに付与され、運輸長官（Secretary of Transportation）が代理を務めるアメリカ合衆国に譲渡された、爆発物の試験サンプルを調製するための乾式転写方法に関する米国特許第６，４７０，７３０号明細書では、従来技術に関する情報として以下の記述がある。「空気中の粒子を探すタイプの爆発物及び薬物試験用の検出器のためにサンプルを調製する方法。対象物質を含有する液体を可撓性のテフロン（登録商標）表面に置き、放置して乾燥させ、次いでそのテフロン（登録商標）表面を、対象物質が存在するかどうかを試験したいアイテムに擦り付ける。対象物質の粒子はそのアイテムへと転写されるが、空気流又は他のサンプリング・デバイスによって直ちに収集され、検出器内に捕集される」。
【０００８】
本発明の特徴及び利点は、以下に示す説明から明らかになろう。出願人は、この説明（特定の実施例の図面及び例を含む）を提供して、本発明を幅広く表現している。当業者は、本発明の趣旨及び範囲に含まれる各種の変更及び変形例を、以下の説明から、及び本発明の実施によって理解できよう。本発明は、開示された特定の形態に限定することを意図するものでなく、特許請求の範囲で定義された発明の趣旨及び範囲に含まれる全ての変形例、等価物、及び代案を網羅している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、爆発物が存在していないかどうか疑わしい表面を試験するための検査試験システムを提供する。このシステムは、側方向流動膜のスワブ・ユニットを提供するステップと、第１の爆発物検出試薬を提供するステップと、第２の爆発物検出試薬を提供するステップと、側方向流動膜のスワブ・ユニットで疑わしい表面をスワイプするステップと、側方向流動膜のスワブ・ユニットに第１の爆発物検出試薬を供給するステップであって、側方向流動膜のスワブ・ユニットに呈色があれば、爆発物の試験は陽性であり、呈色がなければ、この時点では爆発物の試験は陰性であるステップと、側方向流動膜のスワブ・ユニットに第２の爆発物検出試薬を供給するステップであって、側方向流動膜のスワブ・ユニットに呈色があれば、爆発物の試験は陽性であり、呈色がなければ、爆発物の試験は陰性であるステップと、を含む。検査試験システムは、本体と、取外し可能な方法で本体に結合されるように適合された側方向流動膜のスワブ・ユニットと、第１の爆発物検出試薬と、本体に作動可能に結合された第１の試薬ホルダー及びディスペンサー（第１の爆発物検出試薬を含み、側方向流動膜のスワブ・ユニットが前記本体に結合されたときに第１の爆発物検出試薬を側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される）と、第２の爆発物検出試薬と、本体に作動可能に結合された第２の試薬ホルダー及びディスペンサー（第２の爆発物検出試薬を含み、側方向流動膜のスワブ・ユニットが本体に結合されたときに第２の爆発物検出試薬を側方向流動膜のスワブ・ユニットに供給するように配置される）と、を有する。
【００１０】
本発明の検査試験器は、広範囲に及ぶ爆発物の残さの存在を迅速に検査するために、化学反応を利用して現場で検査を行う簡易型のスポット試験を提供する。検査試験器は即時に検査結果を得られ、非常に高感度、低コストであり、実装しやすく、偽陽性の発生率も非常に低い。爆発物の検査試験器は、疑わしい梱包物を試験するための迅速で、高感度、低コストで、非常に実行し易いシステムを提供できる。爆発物の検査試験器は安価で使い捨てである。爆発物の検査試験器は、存在する爆発物の種類に応じて、０．１〜１００ナノグラムの検出限度を有する。ＨＭＸ、ＲＤＸ、ＮＧ、ＴＡＴＢ、Ｔｅｔｒｙｌ、ＰＥＴＮ、ＴＮＴ、ＤＮＴ、ＴＮＢ、ＤＮＢ、ＮＣ等の一般に使用される多くの軍事用及び工業用の爆発物を簡単に検出できる。検査試験器は小型であるので、ポケット又は書類カバンの中に複数の検査試験器を入れることができる。
【００１１】
本発明は変形例及び代替形態が可能である。特定の実施例が例を挙げて示されている。本発明は開示された特定の形態に限定されないことを理解されたい。本発明は、特許請求の範囲で定義された発明の趣旨及び範囲に含まれる全ての変形例、等価物、及び代案を網羅している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、図面、下記の詳細な説明、及び取り込んでいる文献を参照して、特定の実施例の記述等の本発明に関する詳細な情報を提供する。詳細な説明の役割は、本発明の原理を説明することである。本発明は、変形例及び代替形態が可能である。本発明は、開示された特定の形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲で定義された発明の趣旨及び範囲に含まれる全ての変形例、等価物、及び代案を網羅している。
【００１３】
現場で正体不明の爆発物を特定できることは、世界中の軍隊、警察当局、及び国家安全保障局にとって最も重要である。これまで爆発物の識別にスポット試験を使用した旨の報告が多くあり、その中のいくつかを以下に示す。これらは、薄層クロマトグラフィーとの組み合わせで、及び科学捜査で使用されている。本出願人が提案するものと類似の爆発物識別キットを製造している営利会社も数社ある（ミストラル社（Mistral）、セキュアサーチ社（Securesearch）、デュラム社（Duram））。これらのキットは同様の呈色試薬を採用し、軍隊及び警察当局によって使用されている。これまで製造された最良の市販試験キットは、おそらくエクスプレイ社（Ex-spray）及びデュラム社（Duram）の製品であろう。これらは、芳香族ニトロ化合物、ニトラミン、硝酸アンモニウム、更に最近では塩素酸カリウム系の爆発物の識別が可能である。そのシステムは、スプレー・タイプのキット又は溶剤タイプのキットとして提供されている。デュラム社（Duram）の製品は過酸化水素系の爆発物も検出する。もう１つ別の会社が、ニトラミン、酸化剤、硝酸エステルに触れた場合に青く変色する、ジフェニルアミン又はウルスターの塩を使用したスワブ・キットを製造している。これは使いやすい反面、特異性がないため、偽陽性の発生率が高くなる。
【００１４】
次に、図面の図１を参照して、本発明に従って構成された爆薬物検査試験器の実施例を示す。本発明のこの実施例は、参照番号１００によって概略的に示される。検査試験器１００は、包括的ながら安価な使い捨てデバイスである。検査試験器は専門家以外でも一次検査ツールとしてどこでも使用でき、表面に爆発物が含まれているかどうかを特定できる。この検査試験器１００は、爆発物の識別を可能にするために開発されたものである。この検査試験器は、第１対応者、軍隊、警察当局及び国土安全保障局によって使用され得る。
【００１５】
検査試験器１００は、一度だけ使用できる小型で使い捨てタイプのシステムである。検査試験器１００は、簡単かつ迅速な動作方法を使用する。脱着可能なスワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１が、疑わしい物質に当てられる。これは、疑わしい物質が含まれる表面にスワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１をスワイプすることで実現できるが、スワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１に疑わしい物質を添加するなど他の方法で疑わしい物質にスワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１を当ててもよい。
【００１６】
検査試験器１００は、爆薬物試験器本体１０２と、爆発物試験器本体１０２内に取り外し可能な方法で配置されるように適合された脱着可能なスワブ・ユニット１０１とを有する。脱着可能なスワブ・ユニット１０１は、側方向流動膜１１１と、爆発物試験器本体１０２にスワブ・ユニットを簡単に抜き差しできるようにするための領域１１２とを含む。また、着脱可能なスワブ・ユニット１０１には、情報領域１１３と呈色表示器１１４も含まれる。
【００１７】
爆発物試験器本体１０２は、剛性を増し情報画像を付加する印刷可能な裏当カード１０３を含む。ヒート・シール・パターン１０４によって強度が増し、反らないようになる。爆発物試験器本体１０２の区域１０５は、印刷された図式を配置するため、親指を置くため、またステップ番号を振るために設けられた領域である。爆発物試験器本体１０２は、勾配のついたドッキング・エントリ部１０６と、着脱可能なスワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１を簡単に結合するためのタブ１０７を含む。
【００１８】
爆発物試験器本体１０２は、アンプルA１０８とアンプルB１０９も含む。様々な実施例において、アンプルA１０８及びアンプルB１０９には、折るタイプのアンプル、折るタイプのガラス製アンプル、スクイーズタイプのアンプル等がある。図１に示すように、アンプルA１０８は、チャンバーに切れ込み１１０を含み、ガラスの破片が壁面に付着するのを防ぐ。
【００１９】
脱着可能なスワブ・ユニット１０１については、図２に詳細を示す。爆発物試験器本体１０２にスワブ・ユニット１０１を簡単に抜き差しできるように、タブ領域１１２が設けられている。脱着可能なスワブ・ユニット１０１の大部分を側方向流動膜１１１が占める。側方向流動膜１１１は微小孔性の膜で構成され、この膜によってアンプルA１０８とアンプルB１０９とから流体が移動する。側方向流動膜は、ブロット法、酵素免疫測定法（ＥＬＩＳＡ）、側方向流動の免疫クロマトグラフ測定法など、他の分野での使用が知られている。側方向流動膜１１１は、Porex Lateral-Flo Membraneである。側方向流動膜１１１は、Lateral-Flo（登録商標）膜に融合されたポリエチレン球を有する。出願人は実験の結果、Porexの特性により検査試験器１００にPorexが理想的なスワイプ材であることを突き止めた。側方向流動膜１１１は、化学的な耐性を有し、１３０℃もの高温に耐え、耐久性があり、安価で、任意のサイズに切断でき、疑わしい物質を溶媒先端に集中して呈色試験の検出限界を作る。側方向流動膜１１１は、サンプルを収集するために高い表面積スワイプを提供する。
【００２０】
次に図３を参照すると、爆発物試験器１００の脱着可能なスワブ・ユニット１０１が携帯式の加熱ユニット３００に配置する場合が示されている。携帯式の加熱ユニット３００は電気ヒーターであっても、又は化学反応ヒーター等の別のタイプの加熱ユニットであってもよい。加熱エレメント３０１が起動され、脱着可能なスワブ・ユニット１０１が以下に説明するように加熱される。携帯式の加熱ユニット３００の詳細は当業者には周知であり、ここで説明する必要はない。
【００２１】
アンプルA１０８とアンプルB１０９は、２つの試薬活性化ユニットを提供する。アンプルA１０８（試薬A用）及びアンプルB１０９（試薬B用）は、爆発物試験器本体１０２に作動可能に取り付けられる。第１の爆発物検出試薬Aが入ったアンプルA１０８は、第１の爆発物検出試薬Aを側方向流動膜１１１に供給できる位置に配置される。第２の爆発物検出試薬Bが入ったアンプルB１０９は、第２の爆発物検出試薬Bを側方向流動膜１１１に供給できる位置に配置される。試薬Aはマイゼンハイマー錯体を含有する。試薬Bはグリース反応を提供する。マイゼンハイマー錯体及びグリース反応は当業者には周知であり、ここで説明する必要はない。
【００２２】
本発明に従って構成された爆発物の検査試験器の実施例の構造上の詳細について説明してきたので、次に検査試験器１００の動作について検討する。検査試験器１００は、簡単かつ迅速な動作手順を使用する。これを要約すると、以下の４つのステップからなる。
【００２３】
ステップ１）疑わしい表面が、脱着可能なスワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１でスワイプされる。これは、疑わしい物質が含まれる表面にスワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１をスワイプすることで実現できるが、スワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１に疑わしい物質を添加するなど他の方法で疑わしい物質にスワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１を当ててもよい。これによって、爆発物の残さがスワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１によって収集及び保持される。
【００２４】
ステップ２）折るタイプの又はスクイーズタイプのアンプルA１０８が、第１の爆発物検出試薬Aを側方向流動膜１１１に送ることができる位置に配置される。折るタイプの又はスクイーズタイプのアンプルA１０８に圧力が加えられて、このアンプルが折られ又はスクイーズされ、これによって側方向流動膜１１１上に試薬Aが滴下される。試薬Aが、スワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１によって収集された爆発物の残さに触れる。側方向流動膜１１１は、疑わしい物質を溶媒先端に集中させる。スワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１に呈色があれば、爆発物の試験は陽性である。呈色がなければ、この時点では爆発物の試験は陰性である。
【００２５】
ステップ３）この時点でステップ２が陰性の場合、検査試験器１００が携帯式の加熱ユニット３００に配置され、加熱ユニット３００が起動される。これによって、スワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１、試薬A、及び爆発物の残さが加熱される。これでスワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１に呈色があれば、爆発物の試験は陽性である。呈色がなければ、この時点では爆発物の試験は陰性である。
【００２６】
ステップ４）折るタイプ又はスクイーズタイプのアンプルB１０９が、第２の爆発物検出試薬Bを側方向流動膜１１１に送ることができる位置に配置される。この時点でステップ３が陰性の場合、折るタイプ又はスクイーズタイプのアンプルB１０９に圧力が加えられて、このアンプルが折られ又はスクイーズされ、これによって側方向流動膜１１１上に試薬Bが滴下される。試薬Bが、スワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１によって収集された爆発物の残さに触れる。側方向流動膜１１１は、疑わしい物質を溶媒先端に集中させる。スワブ・ユニットのサンプル・パッド１０１に呈色があれば、爆発物の試験は陽性である。呈色がなければ、爆発物の試験は陰性となる。
【００２７】
検査試験器１００は、広範囲に及ぶ爆発物の残さの存在を迅速に検査するために、化学反応を利用して現場で検査を行う簡易型のスポット試験を提供する。側方向流動膜１１１は微小孔性の硝酸セルロース膜で構成され、アンプルA１０８とアンプルB１０９から流体が移動する。側方向流動膜１１１は、疑わしい物質を溶媒先端に集中させる。このように、爆発物の粒子を溶媒先端に集中させることで、より多くの物質が１ケ所に集められるため、爆発物試験器１００の感度がより向上する。アンプルA１０８及びアンプルB１０９の試薬によってもたらされる色が見分けやすくなる。
【００２８】
検査試験器１００は即時に検査結果を得られ、非常に高感度、低コストであり、実装しやすく、偽陽性の発生率も非常に低い。爆発物の検査試験器１００は、疑わしい梱包物を試験するために、即時に検査結果を得られ、高感度、低コストであり、実装が容易なシステムを提供できる。爆発物の検査試験器１００は安価で使い捨てである。爆発物の検査試験器１００は、存在する爆発物の種類に応じて、０．１〜１００ナノグラムの検出限度を有する。ＨＭＸ、ＲＤＸ、ＮＧ、ＴＡＴＢ、Ｔｅｔｒｙｌ、ＰＥＴＮ、ＴＮＴ、ＤＮＴ、ＴＮＢ、ＤＮＢ、ＮＣ等の一般に使用される多くの軍事用及び工業用の爆発物を簡単に検出できる。検査試験器１００は小型であるので、ポケット又は書類カバンの中に複数の検査試験器を入れることができる。
【００２９】
次に図面の図４を参照すると、本発明に従って構成された、爆発物の検査試験器に関する他の実施例が示されている。本発明のこの実施例は、参照番号４００によって概略的に示される。脱着可能なスワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１が、疑わしい物質に当てられる。これは、疑わしい物質が含まれる表面にスワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１をスワイプすることで実現できるが、スワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１に疑わしい物質を添加するなど他の方法で疑わしい物質にスワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１を当ててもよい。
【００３０】
検査試験器４００は、爆薬物試験器本体４０２と、爆発物試験器本体４０２内に取り外し可能な方法で配置されるように適合された脱着可能なスワブ・ユニット４０１とを有する。脱着可能なスワブ・ユニット４０１は、側方向流動膜４１１、爆発物試験器本体４０２にスワブ・ユニットを簡単に抜き差しできるようにするための領域４１２を含む。また、脱着可能なスワブ・ユニット４０１には、情報領域４１３と呈色表示器４１４も含まれる。
【００３１】
爆発物試験器本体４０２は、剛性を増し情報画像を付加する印刷可能な裏当カード４０３を含む。ヒート・シール・パターン４０４によって強度が増し、反らないようになる。爆発物試験器本体４０２の区域４０５は、印刷された図式を配置するため、親指を置くため、またステップ番号を振るために設けられた領域である。爆発物試験器本体４０２は、勾配のついたドッキング・エントリ部４０６と、脱着可能なスワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１を簡単に結合するためのタブ４０７を含む。
【００３２】
爆発物試験器本体４０２は、３つのアンプルも含む。第１はアンプルA４０８、第２はアンプルB４０９、第３はアンプルC ４１０である。様々な実施例において、アンプルA４０８、アンプルB４０９、及びアンプルC４１０には、折るタイプのアンプル、折るタイプのガラス製アンプル、スクイーズタイプのアンプル等がある。図４に示すように、アンプルA４０８はチャンバーに切れ込み４１５を含み、ガラスの破片が壁面に付着するのを防ぐ。
【００３３】
脱着可能なスワブ・ユニット４０１のタブ領域４１２により、爆発物試験器本体４０２にスワブ・ユニット４０１を簡単に抜き差しできる。脱着可能なスワブ・ユニット４０１の大部分を側方向流動膜４１１が占める。側方向流動膜４１１は微小孔性の硝酸セルロース膜で構成され、アンプルA４０８と、アンプルB４０９と、アンプルC４１０とから流体が移動する。側方向流動膜４１１はPorex Lateral-Flo Membraneである。側方向流動膜４１１は、Lateral-Flo（登録商標）膜に融合されたポリエチレン球を有する。側方向流動膜４１１は、化学的な耐性を有し、１３０℃もの高温に耐え、耐久性があり、安価で、任意のサイズに切断でき、疑わしい物質を溶媒先端に集中して呈色試験の検出限界を作る。側方向流動膜４１１は、サンプルを収集するために高い表面積スワイプを提供する。
【００３４】
アンプルA４０８、アンプルB４０９、及びアンプルC４１０は、３つの試薬活性化ユニットを提供する。アンプルA４０８（試薬A用）、アンプルB４０９（試薬B用）、及びアンプルC４１０（試薬Ｃ用）は、爆発物試験器本体４０２に作動可能に取り付けられる。第１の爆発物検出試薬Ａが入ったアンプルA４０８は、第１の爆発物検出試薬Aを側方向流動膜４１１に供給できる位置に配置される。第２の爆発物検出試薬Bが入ったアンプルB４０９は、第２の爆発物検出試薬Bを側方向流動膜４１１に供給できる位置に配置される。第３の爆発物検出試薬Cが入ったアンプルC４１０は、第３の爆発物検出試薬Cを側方向流動膜４１１に供給できる位置に配置される。試薬Aはマイゼンハイマー錯体を含有する。試薬Bはグリース試薬を提供する。試薬Cはネスラー試薬を提供する。マイゼンハイマー錯体、グリース試薬、及びネスラー試薬は当業者には周知であり、ここで説明する必要はない。
【００３５】
本発明に従って構成された爆発物の検査試験器の実施例の構造上の詳細について説明してきたので、次に検査試験器４００の動作について検討する。検査試験器４００は、簡単かつ迅速な動作手順を使用する。これを要約すると、以下のステップからなる。
【００３６】
ステップ１）疑わしい表面が、脱着可能なスワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１でスワイプされる。これは、疑わしい物質が含まれる表面にスワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１をスワイプすることで実現できるが、スワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１に疑わしい物質を添加するなど他の方法で疑わしい物質にスワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１を当ててもよい。これによって、爆発物の残さがスワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１によって収集及び保持される。
【００３７】
ステップ２）折るタイプの又はスクイーズタイプのアンプルA ４０８が、第１の爆発物検出試薬Aを側方向流動膜４１１に送ることができる位置に配置される。折るタイプの又はスクイーズタイプのアンプルA４０８に圧力が加えられ、このアンプルが折られ又はスクイーズされ、これによって側方向流動膜４１１上に試薬Aが滴下される。試薬Aが、スワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１によって収集された爆発物の残さに触れる。側方向流動膜４１１は、疑わしい物質を溶媒先端に集中させる。スワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１に呈色があれば、爆発物の試験は陽性である。呈色がなければ、この時点では爆発物の試験は陰性である。
【００３８】
ステップ３）この時点でステップ２が陰性の場合、折るタイプの又はスクイーズタイプのアンプルB４０９に圧力が加えられ、このアンプルが折られ又はスクイーズされ、これによって側方向流動膜４１１上に試薬Bが滴下される。折るタイプの又はスクイーズタイプのアンプルB４０９が、第２の爆発物検出試薬Bを側方向流動膜４１１に送ることができる位置に配置される。試薬Bが、スワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１によって収集された爆発物の残さに触れる。側方向流動膜４１１は、疑わしい物質を溶媒先端に集中させる。スワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１に呈色があれば、爆発物の試験は陽性である。呈色がなければ、この時点では爆発物の試験は陰性である。
【００３９】
ステップ４）この時点でステップ３が陰性の場合、折るタイプ又は絞り出すタイプのアンプルC ４１０に圧力が加えられ、このアンプルが折られ又はスクイーズされ、これによって側方向流動膜４１１上に試薬Cが滴下される。折るタイプの又はスクイーズタイプのアンプルC４１０が、第３の爆発物検出試薬Cを側方向流動膜４１１に送ることができる位置に配置される。試薬Cが、スワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１によって収集された爆発物の残さに触れる。側方向流動膜４１１は、疑わしい物質を溶媒先端に集中させる。スワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１に呈色があれば、爆発物の試験は陽性である。呈色がなければ、この時点では爆発物の試験は陰性である。
【００４０】
ステップ５）ステップ２、３、４のいずれもが陰性であり、更に高い感度が必要である場合、検査試験器４００を加熱ユニットに配置できる。これによって、スワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１、試薬A、B、及び／又はC、更に爆発物の残さが加熱される。これでスワブ・ユニットのサンプル・パッド４０１に呈色があれば、爆発物の試験は陽性である。呈色がなければ、爆発物の試験は陰性となる。
【００４１】
検査試験器４００は、広範囲に及ぶ爆発物の残さの存在を迅速に検査するために、化学反応を利用して現場で検査を行う簡易型のスポット試験を提供する。側方向流動膜４１１は微小孔性の硝酸セルロース膜で、アンプルA４０８、アンプルB４０９、アンプルC４１０から流体のマイグレーションを提供する。側方向流動膜４１１は、疑わしい物質を溶媒先端に集中させる。このように、爆発物の粒子を溶媒先端に集中させることで、より多くの物質が１ケ所に集められるため、爆発物試験器４００の感度がより向上する。アンプルA408、アンプルB４０９、及び／又はアンプルC４１０の試薬によって呈色される色が見分けやすくなる。
【００４２】
検査試験器４００は即時に検査結果を得られ、非常に高感度、低コストであり、実装しやすく、偽陽性の発生率も非常に低い。爆発物の検査試験器４００は、疑わしい梱包物を試験するために、即時に検査結果を得られ、高感度、低コストで実装が容易なシステムを提供できる。爆発物の検査試験器４００は安価で使い捨てである。爆発物の検査試験器４００は、存在する爆発物の種類に応じて、０．１〜１００ナノグラムの検出限度を有する。ＨＭＸ、ＲＤＸ、ＮＧ、ＴＡＴＢ、Ｔｅｔｒｙｌ、ＰＥＴＮ、ＴＮＴ、ＤＮＴ、ＴＮＢ、ＤＮＢ、ＮＣ等の一般に使用される多くの軍事用及び工業用の爆発物を簡単に検出できる。検査試験器４００は小型であるので、ポケット又は書類カバンの中に複数の検査試験器を入れることができる。
【００４３】
本発明は様々な変形例及び代替形態が可能であるが、本明細書では特定の実施例を図面に例示して詳細に説明した。ただし、本発明は、開示された特定の形態に限定することを意図するものでないことを理解されたい。むしろ、本発明は、特許請求の範囲で定義された発明の趣旨及び範囲に含まれる全ての変形例、等価物、及び代案を網羅している。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
添付の図面は、本明細書に組み入れられその一部を構成し本発明の特定の実施例を示しているが、上記した本発明の概要説明及び特定の実施例の詳細説明とともに、本発明の原理を説明するものである。
【図１】本発明の実施例を示す。
【図２】脱着可能なスワブ・ユニットをより詳細に示す。
【図３】携帯式の加熱ユニットに配置された爆発物試験器を示す。
【図４】本発明に従って構成された、爆発物の検査試験器の他の実施例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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